導語：如何才能寫好一篇自動化監(jiān)測，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】尾礦庫；自動化；監(jiān)測

中圖分類號： P415.1+3 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著我國現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，我國各行業(yè)的自動化建設(shè)也是迅速的，自動化系統(tǒng)的廣泛應用，使我國各行業(yè)的發(fā)展更加迅速。尾礦庫的自動化監(jiān)測就是現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，同時也對尾礦庫的發(fā)展起推動作用。眾所周知，尾礦庫自動化監(jiān)測系統(tǒng)安裝前，尾礦壩壩移觀測為人工觀測，觀測頻度不夠，觀測數(shù)據(jù)較為離散，觀測數(shù)據(jù)精度不足以滿足壩移預測分析的需要，因此，我們更應該去努力研究自動監(jiān)測，自動化監(jiān)測不僅可以彌補人工監(jiān)測的不足，還能提高效益及準確度。尾礦庫的自動化監(jiān)測意義重大，是發(fā)展的大趨勢，我們應該加強研究。

二、尾礦庫概述

礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟的重要組成部分，目前我國的礦產(chǎn)種類齊全，但貧礦較多，且技術(shù)落后于其他發(fā)達國家，尾礦的綜合利用率僅為7%左右，這使得人們不得不關(guān)注尾礦的綜合治理。尾礦是礦山開采的原礦石經(jīng)選礦或其他工藝回收有用組分后廢棄的固體物料，呈細粉狀，粒徑在0.15 mm以下，一般堆存在尾礦庫中，是工業(yè)固體廢棄物的主要組成部分。

隨著科學技術(shù)的進步，大量新方法、新技術(shù)出現(xiàn)以后，人們逐步認識到尾礦中的大量有用組分可通過現(xiàn)行技術(shù)回收，并且一些新材料新產(chǎn)品可用尾礦作為“天然”原料； 尾礦是可以整體利用的具有多種用途的資源，被稱為“二次資源”、“人工礦床”。如今越來越多的人認同尾礦作為資源這個觀念，尾礦的開發(fā)利用不僅可以改善生態(tài)環(huán)境，對保護土地、環(huán)境具有積極作用，而且可以降低環(huán)境危害，減少環(huán)境治理費用，更可以達到充分利用資源，取得經(jīng)濟效益的目的。

三、自動化監(jiān)測的基本要求、主要內(nèi)容及重要意義

1、自動化監(jiān)測的基本要求

(1)實用性。能適應施工期、運行期及更新改造的不同需要，便于維護和擴充。要求操作簡單，安裝、埋設(shè)方便，易于維護。

(2)可靠性。保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定、經(jīng)久耐用，監(jiān)測數(shù)據(jù)具有可靠的精度和準確度。

(3)先進性。自動化監(jiān)測系統(tǒng)的原理和性能應具備先進性，根據(jù)需要和可能采用各種先進技術(shù)手段和儀器。

(4)經(jīng)濟性。系統(tǒng)中軟硬件要求價格低廉，經(jīng)濟合理，相同監(jiān)測功能下性價比最優(yōu)。

2、尾礦庫自動化監(jiān)測主要設(shè)計內(nèi)容

(1)尾礦壩安全監(jiān)測。壩體的水平、垂直位移監(jiān)測，壩體的滲水壓力監(jiān)測或壩體浸潤線監(jiān)測，壩體內(nèi)溫度監(jiān)測。

(2)數(shù)據(jù)采集及信號傳輸系統(tǒng)。負責現(xiàn)場的各傳感器信號進行采集，并將信號通過無線方式，實時、準確地傳輸至尾礦庫安全調(diào)度中心，供上位機系統(tǒng)使用。

(3)庫區(qū)遠程可視化監(jiān)控。設(shè)置庫區(qū)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，并實施遠程異地視頻信號的同步傳輸與控制，為尾礦庫安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)提供現(xiàn)場可視的、宏觀的圖像信息。

(4)尾礦庫安全監(jiān)測與調(diào)度系統(tǒng)。包含兩個子系統(tǒng):分析預報系統(tǒng)和調(diào)度指揮系統(tǒng)。

3、尾礦庫自動化監(jiān)測的意義

尾礦庫安全監(jiān)測實際上是一種管理，包括信息采集、處理、結(jié)論的得出、措施的制定、信息的反饋，其根本目的是為了工程安全和效益。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，高新技術(shù)應用于尾礦庫監(jiān)測，減輕了監(jiān)測工作的勞動強度，提高了工作效率。尾礦庫安全監(jiān)測應將尾礦庫安全評價與設(shè)計參數(shù)等指標結(jié)合起來制定報警準則，充分利用尾礦庫安全監(jiān)測的成功經(jīng)驗和方法，理解、掌握和應用現(xiàn)代化的監(jiān)測技術(shù)，利用科技進步，走即時化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測道路。

四、系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)和設(shè)計原則及系統(tǒng)組成和系統(tǒng)目標

1、系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)和設(shè)計原則

（1）監(jiān)測點的布置，既要保證監(jiān)測點的位置具有代表性，又要體現(xiàn)其特殊性。

（2）全面、準確地反映壩體工作性態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常跡象，滿足安全生產(chǎn)管理的需要。

（3）監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和選型，既有先進性又要實用性，在滿足安全監(jiān)測要求的前提下力求經(jīng)濟合理。

（4）配置相應的軟件，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動整理和分析。

（5）整套系統(tǒng)采用分層分布的優(yōu)化設(shè)計方法，硬件及軟件系統(tǒng)均采用模塊化、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計，以方便系統(tǒng)升級以及與其它系統(tǒng)的連接。系統(tǒng)設(shè)計力求較高的穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、可操作性和可擴展性。

2、系統(tǒng)組成和系統(tǒng)目標

系統(tǒng)組成:尾礦庫區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)、GPS壩體表面變形監(jiān)測系統(tǒng)、尾礦生產(chǎn)視頻監(jiān)視系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)。

系統(tǒng)目標:在任何氣候條件下，實時采集壩體浸潤線數(shù)據(jù)、壩體內(nèi)部位移數(shù)據(jù)、庫水位及降雨量數(shù)據(jù)、壩體表面水平位移和壩體沉降數(shù)據(jù)；視頻系統(tǒng)，尾礦管理人員可足不出廠即可直觀察看該庫區(qū)尾礦排放生產(chǎn)情況；軟件系統(tǒng)，實時對有關(guān)數(shù)據(jù)信息進行自動采集、存儲、加工處理和輸入輸出，可以利用安全監(jiān)測數(shù)據(jù)和各種安全信息對壩體性態(tài)作出初步分析判斷和報警，能對尾礦庫安全監(jiān)測資料進行整編分析，生成有關(guān)報表和圖形，并可通過網(wǎng)頁瀏覽和，作好尾礦庫安全運行和管理工作。

五、自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

1、自動監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于Internet廣域網(wǎng)、礦業(yè)公司的Intranet局域網(wǎng)和尾礦庫現(xiàn)場的監(jiān)測儀器分布網(wǎng)，系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計為Internet-Intranet的C/S (客戶端/服務器)結(jié)構(gòu)。尾礦庫現(xiàn)場采用分布式進行數(shù)據(jù)采集，采集站一般布置在較集中的測點附近，不僅可隨時切換開/關(guān)，而且可將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成抗干擾性能好、便于傳送的數(shù)字信號。數(shù)據(jù)采集儀將監(jiān)測的數(shù)據(jù)存入壩上的服務器，所有的客戶端均連接在公司的Intranet上，可直接訪問壩上服務器的數(shù)據(jù)，而非局域網(wǎng)的用戶則可通過Internet訪問Intranet server獲得數(shù)據(jù)。

2、監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計

尾礦壩自動化安全監(jiān)測及預警系統(tǒng)的軟件由尾礦庫的服務器、Intranet和客戶端軟件組成，均是基于VisualC++6.0集成開發(fā)環(huán)境，秉承了C語言所開發(fā)軟件的快速，高效而又短小的特點:

（1）壩上服務器。服務器軟件主要完成數(shù)據(jù)采集儀控制、數(shù)據(jù)庫管理和網(wǎng)絡(luò)通訊功能。

（2）客戶端。客戶端軟件是對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲、分析、可視化顯示部分，也是整個監(jiān)測系統(tǒng)的核心。功能模塊有:在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、壩體安全評價、安全預警和系統(tǒng)管理模塊。

各模塊之間既有各自的工作任務又相互聯(lián)系，其總體結(jié)構(gòu)。其中安全評價和安全預警分析模塊是重點。安全評價模塊根據(jù)監(jiān)測的浸潤線高度、壩體的水平和豎向位移等數(shù)據(jù)對壩體的安全作出評價，給出壩體的安全系數(shù)。預警分析模塊則建立預報專家模型，運用數(shù)理統(tǒng)計理論、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和模糊控制理論等，建立預報專家模型系統(tǒng)和模糊推理機。

六、結(jié)束語

眾所周知，尾礦庫的自動監(jiān)測有重要意義，不僅可以使礦產(chǎn)開發(fā)得到更好的發(fā)展，而且可以使我國的礦產(chǎn)資源得到更好的利用。我們應該掌握影響尾礦庫安全的因素，如尾礦庫及尾礦壩穩(wěn)定性、尾礦庫防洪能力及排洪設(shè)施和安全監(jiān)測設(shè)施的可靠性等。掌握現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)上，更好的研究尾礦庫的自動監(jiān)測。

參考文獻

[1]路美麗,崔莉.影響尾礦壩滲流場的因素分析[J].中國安全科學學報,2004, 14(6): 17-20.

[2]張力霆,齊清蘭.尾礦庫滲流場計算的改進有限元法[J].金屬礦山, 2009(10): 63-65.

篇2

國際上，一些發(fā)達國家在滑坡自動化監(jiān)測方面已經(jīng)作了很多工作。1960年后，美國、日本、意大利等國家先后利用先進的監(jiān)測手段，例如GPS衛(wèi)星定位、遙感、氣象雷達、微振技術(shù)等，通過自動記錄、存儲、計算機處理和信息遠程傳輸?shù)纫幌盗羞^程，達到了對崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害的實時監(jiān)測和預報。1983年哥倫比亞水電局研制了滑坡監(jiān)測的自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，1987日本土谷尚等人研制了滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)。我國自20世紀80年代從國外引進了大量滑坡監(jiān)測設(shè)備，也自行開發(fā)設(shè)計了大量監(jiān)測設(shè)備。在滑坡自動化監(jiān)測方面，國內(nèi)三峽庫區(qū)的監(jiān)測應用走在前列，如：1999年在三峽庫區(qū)秭歸—新灘段，建立了長江三峽庫區(qū)崩滑地質(zhì)災害監(jiān)測工程試驗(示范)區(qū)，以GPR監(jiān)測技術(shù)替代了原有的精密大地測量技術(shù)，初步建立了GPS基準網(wǎng)，一些重大滑坡體上還建立了單體監(jiān)測網(wǎng)，主要內(nèi)容包含降雨量監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、GPS地表位移監(jiān)測、深部位移監(jiān)測等。現(xiàn)階段已能通過群測群防與自動化監(jiān)測相結(jié)合實現(xiàn)庫區(qū)地質(zhì)災害險情的及時上報，并為及時的做出應急救援贏得時間。滑坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)是由傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成的。其工作原理如圖1所示。傳感器用于探測滑坡體的變形和應力應變特征，并將其轉(zhuǎn)化為模擬量信號或電信號，固定安裝在滑坡體的表層或者深部，主要有固定式測斜儀、孔隙水壓力計、測縫計、GPS接收機等。傳感器的數(shù)量、布置和精度要根據(jù)滑坡體的變形特征、地形地貌等條件進行選擇。特別是在安裝GPS觀測系統(tǒng)以前，應進行GPS采集信號質(zhì)量測試，分析研究擬安裝位置是否適合建立GPS觀測站。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于收集、存儲傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)。目前大多數(shù)的傳感器均沒有配套的數(shù)據(jù)采集裝置，一般是通過數(shù)據(jù)采集儀(如基康公司生產(chǎn)的BGK-MCU、南京南瑞公司生產(chǎn)的DAU2000自動化采集單元)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集工作。GPS接收機內(nèi)已經(jīng)內(nèi)置了數(shù)據(jù)采集模塊，具備數(shù)據(jù)的定時采集功能。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用于完成數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)用戶間的數(shù)據(jù)和指令的相互傳遞，實際上控制中心和用戶之間的通信是利用互聯(lián)網(wǎng)并通過系統(tǒng)實現(xiàn)的，所以狹義上的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是指數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)傳輸方式分為有線與無線兩種。有線方式可以是電纜、電話線、光纖等；無線方式包括公用網(wǎng)絡(luò)CDMA、GPRS網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信等，應根據(jù)滑坡區(qū)的具體條件進行選擇。數(shù)據(jù)子系統(tǒng)由底層數(shù)據(jù)庫和主頁兩部分組成，前者用于管理各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，后者用于分析處理各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將滑坡體的變形情況以圖形和文字的方式反饋給用戶，實現(xiàn)監(jiān)測預警。自動化監(jiān)測（實時監(jiān)測）系指通過各種監(jiān)測、采集、傳輸、技術(shù)，讓目標層人員在第一時間內(nèi)了解、掌握有關(guān)災害體的變形動態(tài)和發(fā)展趨勢，進而做出決策的多種技術(shù)的集合。隨著移動通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的滑坡自動化監(jiān)測將逐部實現(xiàn)預警預報實時、監(jiān)測數(shù)據(jù)實時分析處理等功能。監(jiān)測儀器的智能化和精度也將逐漸改進和完善，最終將達成地質(zhì)災害遠程實時監(jiān)控的目標。通過Internet實現(xiàn)地質(zhì)災害監(jiān)測數(shù)據(jù)的在線共享、在線分析處理，及時預報并預警信號，甚至完全實現(xiàn)全部操作的自動化，接到報警信號和災害信息后，管理者可通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行資源調(diào)動、緊急動員，從而實現(xiàn)快速應急響應和災害救援的目的。

2基于物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))技術(shù)的滑坡監(jiān)測預警系統(tǒng)

從架構(gòu)上劃分為“4個層次”，即監(jiān)測感知層、信息傳輸層、數(shù)據(jù)處理層、預警層，具體過程如圖2所示。2.1監(jiān)測感知層即數(shù)據(jù)采集。主要通過GPS、全站儀、測斜儀、裂縫計、孔隙水壓力計、雨量計等設(shè)備對滑坡(變形)體發(fā)育過程的相關(guān)量進行感知，把滑坡(變形)體的物力性質(zhì)(狀態(tài)改變)在系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號，使其可以進入網(wǎng)絡(luò)通訊。2.2信息傳輸層利用GPRS技術(shù)與移動通訊技術(shù)，對各傳感器采集的滑坡(變形)體地質(zhì)災害監(jiān)測數(shù)據(jù)進行傳輸，起著連接感知層與數(shù)據(jù)處理層的橋梁作用。信息傳輸層是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，傳輸層的傳輸能力和穩(wěn)定程度直接影響監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)的正常接收。2.3數(shù)據(jù)處理層對信息傳輸層接收的滑坡(變形)體地質(zhì)災害監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲、挖掘和分析，是整個小浪底庫區(qū)滑坡體自動化監(jiān)測系統(tǒng)的核心部分。數(shù)據(jù)的分析處理部分主要依靠與系統(tǒng)匹配的功能軟件來實現(xiàn)。2.4預警層基于物聯(lián)網(wǎng)的自動化監(jiān)測系統(tǒng)和管理部門的接口，實現(xiàn)滑坡地質(zhì)災害監(jiān)測預警結(jié)果的實際應用。通過數(shù)據(jù)處理層得到的滑坡穩(wěn)定性信息與分析處理結(jié)果，結(jié)合小浪底庫區(qū)滑坡預警指標及預警閾值，最后經(jīng)過小浪底管理部門對預警結(jié)果的審核、批準，滑坡(變形)體地質(zhì)災害預警信息。

3結(jié)語

篇3

關(guān)鍵詞廣播電視無線信號；監(jiān)測系統(tǒng)；實踐

中圖分類號TN948.7 文獻標識碼A 文章編號2096-0360（2016）03-0024-02

沙灣縣廣播電視臺自從成立以來，無線廣播電視一直和有線電視信號傳送交叉覆蓋，讓廣大人民群眾能夠順暢收聽。無線數(shù)字廣播電視的建設(shè)完成也讓沙灣縣偏僻山村20萬老百姓看好電視、聽好廣播的問題得到有效解決，調(diào)頻廣播由最初的1個頻率增添到當今的5個，可是無線信號的監(jiān)測變成急需解決的問題。2012年，我縣廣播電視臺開發(fā)了廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)，使用至今為相關(guān)人員第一時間發(fā)現(xiàn)和解決問題提供了便利。

1自動化監(jiān)測系統(tǒng)概述

無線發(fā)射臺是將電視、廣播信號傳輸?shù)桨傩占抑械幕驹O(shè)施。經(jīng)過構(gòu)建一套科學、高效的無線發(fā)射臺信號自動化監(jiān)測程序，能夠提升無線發(fā)射臺的安全傳輸水平。第一時間發(fā)現(xiàn)傳輸安全隱患，信號監(jiān)測地點的選擇特別重要，經(jīng)過對無線發(fā)射臺輸入信號源、切換器、接收設(shè)施、分配器等有關(guān)節(jié)點的信號加以監(jiān)測，完成機房鏈路的全過程監(jiān)視，有利于工作人員了解每個信號節(jié)點的狀態(tài)。沙灣縣無線廣播電視信號監(jiān)測程序是一個效能齊備、技術(shù)領(lǐng)先、統(tǒng)一監(jiān)測的無線電視、廣播信號監(jiān)測軟件，其運用全向天線接受、數(shù)據(jù)庫、信息壓縮等先進技術(shù)，由一套全向廣播、電視天線陣、指標智能測量、計算機硬盤刻錄設(shè)施、頻率掃描程序、查詢程序、數(shù)字報表程序構(gòu)成。能夠即時掌握本縣空中電視、廣播信號的傳輸狀況。此程序運用板塊化設(shè)計，運維便利，在配給移動天線的狀況下，此套設(shè)施能夠放到移動監(jiān)測車中實施動態(tài)監(jiān)視，為找尋不正當電視、廣播節(jié)目提供了先進措施，為廣播電視信號的安全傳輸?shù)於思夹g(shù)基礎(chǔ)。

2自動化監(jiān)測系統(tǒng)的基本要求

為確保監(jiān)測程序安全、平穩(wěn)、有效運行，另外能夠順應將來發(fā)展趨勢，程序應當達到。

2.1穩(wěn)定安全

使用嵌入型一體化設(shè)施。信號監(jiān)視、故障警示、設(shè)施監(jiān)測都使用嵌入型板卡實現(xiàn)，每一個模塊均能夠進行熱插拔。

2.2面向業(yè)務

使用面向組織效能的客戶模式，對業(yè)務過程進行壓縮，利用目標導引將結(jié)果導出，防止繁雜配置與多次錄入。

2.3便于運維

監(jiān)測程序發(fā)生問題會馬上報警。運維工作者僅需要更新有關(guān)問題模塊，更新后不用重新設(shè)置。

2.4規(guī)范標準

程序硬件接口依照國家統(tǒng)一要求、電源系統(tǒng)運用電信級模式、各層級協(xié)議參照政府相關(guān)要求與行業(yè)指標。

2.5靈活擴展

監(jiān)測前端使用全IP結(jié)構(gòu)，支持廣播電視領(lǐng)域每一種數(shù)字/模擬廣播信號的錄入。程序運用開放協(xié)議的分布監(jiān)視形式，能夠和其他程序板塊和硬件設(shè)施進行延展銜接。

3自動化監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能

3.1全方位信號接收功能

調(diào)頻電視全向天線陣由六副對數(shù)天線構(gòu)成，相鄰兩個天線的夾角為60°，可以無死角接收無線TV/FV信號，確保在一定范圍內(nèi)都能夠收到，讓不正當信號沒有機會可利用。

3.2接收信號硬盤存儲功能

客戶可使用計算機設(shè)施設(shè)置、保存與修改正當頻道、頻率表和正當頻率、頻道的日常播放表，當作找尋不正當信號的比照信號，可以對存有異常的頻率、頻道信號加以搜集且儲存、回訪儲存的影像資料，且可以保存到客戶選定的地點，有助于工作者查找以前材料，實施對照探究。3.3掃頻與方向測定功能該程序能夠同步對每個天線接收的電視頻段或者廣播頻段的所有頻段信號進行即時頻譜掃描，還能夠由客戶選定頻段加以掃描，另外還能夠?qū)x定的諸多頻點實施掃描，能夠依據(jù)儲存的正當電視、廣播信號和掃描的信號進行比較，當產(chǎn)生和設(shè)置、保存的正當電視、廣播信號有出入的信號時，確定為非法電視、廣播信號，這個時候六幅畫面同步定頻掃描且發(fā)出警示信息，頻譜數(shù)值最大的方向能夠確定為非法電視、廣播信號的傳輸方向。

3.4可以實現(xiàn)場強的準確測量

實現(xiàn)場強的精準計量是監(jiān)測程序能夠高效工作的基礎(chǔ)，從接收機中獲得的中頻AGC電壓信號的變動和信號場強變動兩者間呈現(xiàn)為十分繁雜的函數(shù)關(guān)系，另外該電壓不但和接收的頻率有關(guān)系，另外還和首個接收機高頻回路的特殊性質(zhì)有關(guān)系，不可單一地運用此電壓來測量接收的場強。對于某一臺接收機，在接收一個頻率的過程中，將各個場強狀況下的中頻電壓與頻率逐一記載下來，構(gòu)成場強表格a，經(jīng)過長期的剖析與實踐，依據(jù)已構(gòu)建的數(shù)學公式S=F(V,a)其中，S代表的是場強，V代表的是中頻電壓，a代表的是場強表格。為了讓計量結(jié)果達到有關(guān)精準度要求，可每間隔l0dB場強測量獲得一個電壓數(shù)值而場強不單單是中頻電壓的函數(shù)，同時是接收頻率的函數(shù)，即記錄有頻率的場強表格具有二維屬性，假如要更改100個頻點的場強，繪制場強表格就要得到1000個計量信息，此在實踐過程中有很大難度，所以一定要運用先進的技術(shù)舉措降低場強表的數(shù)字數(shù)量。構(gòu)建同一個接收機的場強計算公式S1=F1(V,f)其中，S1代表的是場強，V代表的是中頻電壓，f代表的是接收頻率。由于各個接收頻點均有一個場強表a=A(f)因此，Sl=Fl(V,f)=F(V,A(f))將場強表中的頻點降低為4個，共計40個計量點。所以對于任一接收機，只要檢測40個數(shù)據(jù)當作場強表，便能夠核算出任一接收頻率下的場強表，能夠明顯的減少生產(chǎn)運行過程中的工作數(shù)量。用真實的數(shù)據(jù)來核算出接收94.3MHz等頻率時的場強表。進而核算出某個頻率的場強。

3.5綜合報警

軟件支持多個類型的報警方法，來警示機房值班者。支持OSD狀態(tài)燈報警、清楚語音報警、圖像四周顏色變成紅色等即時報警模式。運用語音報警程序，利用網(wǎng)絡(luò)地址整理源自于諸多監(jiān)測主機發(fā)出的報警信號，通過邏輯處置后再實施語音報警，且可以依據(jù)報警信息的差異按類顯現(xiàn)。能夠?qū)缶畔⑴c報警原則進行自主設(shè)置。配置有語音文件庫，能夠依據(jù)報警信息智能形成語音文件，無需人工錄音。利用音頻混合器，把節(jié)目伴音統(tǒng)一發(fā)送出報警器，實現(xiàn)任一選取節(jié)目監(jiān)視節(jié)目伴音。

3.6系統(tǒng)管理

數(shù)據(jù)庫管理：程序能夠即時記錄監(jiān)視故障與監(jiān)測數(shù)據(jù)，且能夠利用互聯(lián)網(wǎng)隨時進行查詢。能夠從故障出現(xiàn)起止時間、故障出現(xiàn)類別、故障出現(xiàn)頻道等多個選項中選取任何一項來實施數(shù)據(jù)庫記錄的查閱工作。用戶權(quán)限管控：支持2個層級的用戶，一個是普通用戶，另一個是超級用戶。后者擁有增添或者刪除程序用戶的權(quán)限，而前者不具有此權(quán)限。

4總結(jié)

長期以來，我們始終對本縣監(jiān)測程序的運用進行研究。作為一名長時間奮斗在一線的技術(shù)工作者，解決存在的缺陷與不足，不能僅依托夜以繼日的工作來預防非法信號的入侵，更關(guān)鍵的是依托高科技設(shè)施，特別是縣一級的廣播電視臺，技術(shù)工作者匱乏，設(shè)施滯后，資金嚴重不足，預防不能僅停滯在口頭層面上，要實現(xiàn)安全、高質(zhì)量、高效播出，一定要從技術(shù)、設(shè)施方面想方法。我們經(jīng)過開發(fā)機房自動化信號監(jiān)測軟件，實現(xiàn)了機房工作人員第一時間發(fā)現(xiàn)故障隱患，技術(shù)人員能夠利用報警效能逐個找尋，完成軟件故障的排查，比單單依托值班工作者監(jiān)視故障更客觀、更高效，保證了節(jié)目的安全、零秒、優(yōu)質(zhì)播出。

參考文獻

[1]劉羽丹.廣播電視監(jiān)測技術(shù)的應用[C]//2006全國廣播電視發(fā)射技術(shù)論文集（1）.2006.

篇4

【關(guān)鍵詞】 自動化監(jiān)測 市政建設(shè)工程 應用

中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

一、貫徹實施自動化監(jiān)測是市政建設(shè)工程的發(fā)展趨勢

隨著國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展, 各項工程建設(shè)不斷開展, 各種安全事故也伴隨著不斷出現(xiàn)。嚴重威脅國家和人民財產(chǎn)和生命安全。因此, 建設(shè)工程安全監(jiān)測就顯得尤為重要。目前, 工程建設(shè)中安全監(jiān)測大多采用傳統(tǒng)的方式, 即將傳感器埋設(shè)于需要監(jiān)測的位置, 監(jiān)測人員間隔一段時間必須到現(xiàn)場取得相關(guān)數(shù)據(jù)。人工測量存在多方面的問題, 不能實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化; 由于監(jiān)測的位置一般是結(jié)構(gòu)特殊部位, 測量人員的安全也不能得到保障; 測量勞動強度大; 人員不可到達的地點不能測量, 關(guān)鍵的數(shù)據(jù)難以獲取; 數(shù)據(jù)處理難度大。遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以有效地解決這些問題。

1、市政工程監(jiān)控的意義

市政工程主要是指市政設(shè)施建設(shè)工程。它一般為國家的基礎(chǔ)建設(shè)，包括城市及農(nóng)村的公共交通設(shè)施、給排水、防洪、防水、照明、環(huán)境衛(wèi)生等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是居民生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是民生之本。隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資項目在不斷增加，很多市政施工企業(yè)也大量發(fā)展起來。但由于市政工程本身復雜、外部環(huán)境、天氣等因素影響，施工總體難度偏大，造成整個工程項目的質(zhì)量難以控制，經(jīng)常發(fā)生重大工程質(zhì)量事故，這些沒有質(zhì)量保證的工程項目給國家和人民的生命財產(chǎn)造成重大的影響，也給整個社會帶來負面影響。目前，市政工程質(zhì)量問題已成為國家加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高居民生活水平、確保國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等重大決策的重大問題。分析市政工程項目質(zhì)量的影響因素，研究市政工程項目質(zhì)量控制方法，對加強工程質(zhì)量監(jiān)控、提高市政工程質(zhì)量水平都有著極其重要的現(xiàn)實意義。

2、自動化監(jiān)測的概念

在建立統(tǒng)一的設(shè)備監(jiān)控平臺的基礎(chǔ)上, 用自動的方式利用服務器對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進行輪詢實時收集運行和報警信息把操作人員從對眾多設(shè)備的人工巡檢工作中解放出來,專注處理聯(lián)系協(xié)調(diào)工作。在設(shè)備出現(xiàn)故障時用聲光報警用圖形化的方式顯示報警位置和具體信息給操作人員進行故障定位和故障原因判斷提供數(shù)據(jù)依據(jù)。正確、安全傳輸高質(zhì)量的信號是總控的主要工作,但是以前對信號質(zhì)量的監(jiān)測是通過技監(jiān)設(shè)備用人工方式抽檢速度和準確度都沒有辦法保證,在同時多個信號同時傳輸時,沒有能力及時發(fā)現(xiàn)信號質(zhì)量的變化。在新總控監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計實施中把對信號質(zhì)量的實時監(jiān)測也提到了一個重要的地位。選用可以使用計算機進行監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)收集的視音頻監(jiān)測設(shè)備對系統(tǒng)中正在傳輸?shù)囊曇纛l信號進行實時輪詢及時的捕捉到信號質(zhì)量的變化采取對應措施保證高質(zhì)量的播出 。

自動化監(jiān)測手段能夠有效監(jiān)測到目標物的實時的變形情況, 為施工提供及時有效的信息。其中合理選用各種監(jiān)測儀器設(shè)備尤其重要。而且儀器設(shè)備的高質(zhì)量與高精度也起到了極其重要作用。自動化監(jiān)測手段在市政工程建設(shè)過程有著廣闊的發(fā)展前景。合理應用自動化監(jiān)測手段更能有效地全面的掌握監(jiān)測目標物的變形狀態(tài), 只有這樣才能更加能確保工程安全。

二、自動化監(jiān)測技術(shù)在市政建筑工程中的應用現(xiàn)狀

1、自動化檢測在市政建筑工程中的應用原理分析

光纖傳感器是集傳感和傳輸于一體的測試器件，將機械變化量轉(zhuǎn)換為光變量，進行測量的系統(tǒng)。光纖傳感器有著得天獨厚的優(yōu)點，光纖具有質(zhì)輕、體積小，易于埋入任何形式的構(gòu)件中，而不會對結(jié)構(gòu)和材料的性能和被測區(qū)的應力、應變狀態(tài)產(chǎn)生較大影響。此外，光纖傳感器還具有靈敏度高、精度高、抗電磁干擾、耐腐蝕、電絕緣性好等特點。光纖光柵傳感器采集到應變、溫度或者壓力等物理量變化后，轉(zhuǎn)成光信號（光波的波長變化量）通過光纖傳輸?shù)焦饫w光柵解調(diào)儀中，由光纖光柵解調(diào)儀采集數(shù)據(jù)并進行分析。高智能傳感器可以對傳感器進行非線性補償和溫度補償，提高了測量結(jié)果的準確度。測量結(jié)果在保存到傳感器內(nèi)存中的同時，還可以經(jīng)總線接口芯片轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的總線接口，進行自動測量。其工作原理為：傳感器感應出的交流頻率信號首先進行放大濾波，然后送入到微處理器中進行頻率測量；溫度傳感器測量出待測點溫度值后輸出給微處理器。微處理器讀取存儲在內(nèi)存中的標定參數(shù)與溫度補償系數(shù)，經(jīng)計算處理后將頻率信號轉(zhuǎn)換成待測的物理量數(shù)據(jù)。

2、光纖光柵傳感器的工作原理

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是通過一系列傳感器對結(jié)構(gòu)的響應按照一定的采樣頻率進行測量，從這些測量值中抽取對損傷敏感的特征因子，井對這些特征因子進行分析，從而獲得結(jié)構(gòu)當前的健康狀況。光纖光柵傳感技術(shù)是利用紫外光在光纖內(nèi)部寫入的光柵反射或透射Bragg波長光譜，實現(xiàn)被測結(jié)構(gòu)的應變和溫度量值的變化測量。光纖光柵的反射或透射波長光譜主要取決于光柵周期和反向耦合模的有效折射率，任何使這兩個參量發(fā)生改變的物理過程都將引起光柵Bragg波長的漂移。所有引起光柵Bragg波長漂移的外界因素中，最直接的為應變參量，無論是對光柵進行拉伸還是壓縮，都會導致光柵周期的變化。

3、市政建筑工程中，自動化監(jiān)測方法的特點

與傳統(tǒng)的人工測量相比較有以下幾點特點:

（一）實現(xiàn)實時、連續(xù)跟蹤測量, 不受外界因素的影響, 而常規(guī)監(jiān)測, 只能在地鐵晚間停運后進人隧道工作, 也只有3 一4 個小時。

（二）整個測量觀測、記錄、存儲、計算和出報表等工作完全采用自動化, 避免人工記錄、謄寫和計算而出現(xiàn)的錯誤, 保證了監(jiān)測精度。

（三）根據(jù)監(jiān)測點的不同要求能以不同顏色直觀表示其變化形態(tài)幅度及范圍。

（四）根據(jù)工況情況要求能自動設(shè)置預警、預報和報警三級裝置, 保證施工階段全過程的安全。

4、自動化監(jiān)測系統(tǒng)在市政建筑工程中的重要作用

為了確保工程建設(shè)中的安全, 監(jiān)測點的數(shù)據(jù)需連續(xù)不間斷采集, 這就要求監(jiān)測系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠而又要長期實時地工作。另一方面, 為了節(jié)省人力物力, 提高監(jiān)測效率, 監(jiān)測系統(tǒng)還需實現(xiàn)無人值守的遠程自動化監(jiān)控。因此, 遠程自動化監(jiān)測系統(tǒng)應具備以下幾個主要特點:

（一）實時監(jiān)測功能

能實現(xiàn)對監(jiān)測點進行全天候連續(xù)觀測, 同時能夠及時將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳回主控中心, 進行實時解算分析;

（二）數(shù)據(jù)通信功能.根據(jù)實際情況采用可靠有效的通信介質(zhì), 實現(xiàn)遠程海量數(shù)據(jù)的采集和傳輸, 并實現(xiàn)現(xiàn)場工控機與控制中心的遠程通信;

（三）遠程控制功能.監(jiān)控中心能夠遠程響應現(xiàn)場工控機的數(shù)據(jù)指令, 了解設(shè)備的運行情況, 并作回應以控制其數(shù)據(jù)的采集與傳輸;

（四）數(shù)據(jù)綜合處理功能.對接收的數(shù)據(jù)能夠快速進行解算分析, 報告實時測值狀態(tài), 結(jié)果信息的顯示、打印、進庫;

（五）系統(tǒng)的故障自診斷功能.中心監(jiān)控軟件能夠判別系統(tǒng)故障原因;

（六）具有預警功能. 此系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)定初始參數(shù)定義預警界限, 當信號發(fā)射裝置到達并超過預警界限時進行報警提示。

結(jié)論

工程建設(shè)遠程自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)的研究和開發(fā)是一個多學科、多分支且綜合程度高的課題, 涉及到測繪、力學、電子、數(shù)學、控制學、計算機技術(shù)等多個學科, 且針對不同的具體工程實際和監(jiān)測項,涉及到不同的方式和方法。對某一條具體的實際工程項目, 首先應該根據(jù)該工程建設(shè)的安全級別和程度, 確定該工程的安全監(jiān)測項目和警戒值, 選用相應的監(jiān)測儀器、配件和系統(tǒng)軟件建立遠程自動化監(jiān)控系統(tǒng)。為滿足實時、連續(xù)、遠程、非接觸現(xiàn)代工程建設(shè)安全監(jiān)測的要求, 系統(tǒng)涉及到傳感器、數(shù)據(jù)采集儀、信號的發(fā)射和接受、數(shù)模轉(zhuǎn)換的配置、系統(tǒng)軟件開發(fā)等多項技術(shù)。

【參考文獻】

篇5

關(guān)鍵詞：水電站；安全監(jiān)測；水利工程

我國水電站大壩安全監(jiān)測自動化建設(shè)正在持續(xù)進行，它與水電站大壩建設(shè)的關(guān)系非常密切。

1 水電站大壩安全監(jiān)測自動化的意義

做好水電站大壩安全監(jiān)測有非常重要的意義。它決定水電站大壩建設(shè)是否具有經(jīng)濟效益，如果水電站大壩建設(shè)出現(xiàn)安全問題，其經(jīng)濟效益就會降低；它決定水電站大壩建設(shè)是否具備社會效應，水電站大壩如果出現(xiàn)安全問題，波及的范圍將非常廣泛，其安全事故會帶來人民生命財產(chǎn)安全的問題；它決定水電站大壩建設(shè)是否具備環(huán)保效率，建設(shè)水電站大壩的前提是不能破壞當?shù)氐沫h(huán)境，需讓水電站建設(shè)具備環(huán)保效應。目前我國應用自動化的方式進行水電站大壩安全監(jiān)測作業(yè)，它的自動化發(fā)展的現(xiàn)狀決定水電站大壩安全監(jiān)測的質(zhì)量。為此，本次研究探討了水電站大壩安全監(jiān)測自動化的現(xiàn)狀和展望問題，提出的發(fā)展趨勢可作為水電站大壩安全監(jiān)測自動化建設(shè)的目標。

2 水電站大壩安全監(jiān)測自動化的現(xiàn)狀

2.1 大壩監(jiān)測內(nèi)容的現(xiàn)狀

目前我國除了巨型水電工程能實現(xiàn)全程安全監(jiān)測以外，其它的工作只能在部分環(huán)節(jié)開展自動化安全監(jiān)測。當前我國水電站大壩安全監(jiān)測的重點如下：

變形監(jiān)測。變形主要分為水平變形和垂直變形兩種。以觀測大壩的某一段為例，通常監(jiān)測單位會在壩頂與壩后坡設(shè)轉(zhuǎn)傳感器，監(jiān)測垂直變形；在內(nèi)部設(shè)置傳感器，監(jiān)測水平變形和沉降變形。

滲流監(jiān)測。滲流監(jiān)測的重點為監(jiān)測滲透壓力和滲流量這兩個參數(shù)。以監(jiān)測一段大壩的滲流參數(shù)為例，監(jiān)測單位通常每隔一個壩段便設(shè)置一個傳感器，傳感器能采集排水溝積水數(shù)據(jù)，中央控制系統(tǒng)可根據(jù)這類數(shù)據(jù)分析大壩滲流的情況。

應力監(jiān)測。目前我國只有巨型的水電站才監(jiān)測應力參數(shù)，中小型水電站已不再通過監(jiān)測這類參數(shù)了解水電站大壩安全的情況。

2.2 大壩監(jiān)測設(shè)備的現(xiàn)狀

我國的水電站大壩應用自動化的設(shè)備進行安全監(jiān)測，其中最主要的幾項設(shè)備如下：

傳感器。目前我國已經(jīng)在水電站大壩安全監(jiān)測中應用了智能傳感器，這種傳感器把數(shù)據(jù)收集和信息技術(shù)處理相接合，采集的數(shù)據(jù)可成為中央集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的依據(jù)。現(xiàn)在傳感器可采集的數(shù)據(jù)范圍為水平位移、垂直位移、揚壓力和地下水位、滲流量、應力和應變等數(shù)據(jù)。

量測控制設(shè)備。它又被稱為MCU，負責水電站大壩安全監(jiān)測設(shè)備的工作流程，比如它可控制傳感器、通信設(shè)備、存儲設(shè)備、電源設(shè)備、輔助設(shè)備工作等設(shè)備的作業(yè)，使每個監(jiān)測環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，形成程序化的作業(yè)。MUC內(nèi)設(shè)數(shù)據(jù)存儲芯片、自帶電源及蓄電設(shè)備、自設(shè)防雷裝置。它兼容多種通信協(xié)議，能用無線和有線的方法傳輸數(shù)據(jù)；自設(shè)人工比測模塊接口，可外接讀數(shù)設(shè)備。

其它外接設(shè)備。其它外接設(shè)備包括打印、繪圖設(shè)備、UPS設(shè)備等，它們能拓展水電站大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的功能、優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)的運行。

2.3 大壩監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀

硬件設(shè)備。水電站的中央處理器應用最先進的計算機主機，服務器的運行速度快，它能實現(xiàn)中央集成控制、分析海量數(shù)據(jù)、完成數(shù)據(jù)管理的功能。

軟件系統(tǒng)。中央處理器的運作目前使用WINDOWS系列軟件，該軟件為一種系統(tǒng)平臺標準。水電站大壩安全監(jiān)測控制軟件使用MCU自帶的軟件，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應用OFFICE套裝系列軟件中的EXCEL軟件，它與WINDOWS系統(tǒng)同為微軟公司開發(fā)的軟件，兩種軟件能相互兼容，這種數(shù)據(jù)庫軟件也是目前被應用得最廣泛的軟件。

通訊系統(tǒng)。水電站的安全監(jiān)測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性要求較高，為了提高通訊質(zhì)量，目前大壩應用光纖設(shè)備作通訊設(shè)備，通訊方式以有線數(shù)據(jù)傳輸為主，無線數(shù)據(jù)傳輸為輔，通訊協(xié)議應用IP/TCP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式為穩(wěn)定性較強的局域網(wǎng)絡(luò)。

3 水電站大壩安全監(jiān)測自動化的展望

3.1 監(jiān)測范圍的展望

目前，我國水電站大壩安全監(jiān)測范圍的問題為局限性的問題，即水電站大壩安全監(jiān)測需要哪些數(shù)據(jù)，就監(jiān)測哪些數(shù)據(jù)；出于成本的考量，可以放棄一些不重要的數(shù)據(jù)監(jiān)測，僅監(jiān)測重要的數(shù)據(jù)。這種安全監(jiān)測方法會漏掉一些監(jiān)測的細節(jié)，可能會埋下安全監(jiān)測的隱患。未來，人們提出水電站大壩的建設(shè)要與監(jiān)測緊密結(jié)合，這是指大壩在建設(shè)的時候，就要考慮到全程監(jiān)測的問題，把安全監(jiān)測納入水電站大壩建設(shè)的體系。如果能實現(xiàn)這一構(gòu)想，未來的水電站大壩就能采用以下的方法開展安全監(jiān)測：全程化的安全監(jiān)測，即突破目前局部監(jiān)測的現(xiàn)狀，實現(xiàn)全程監(jiān)測；重點化的安全監(jiān)測，即對部分重點位置采取精細化的監(jiān)測措施；動態(tài)化的監(jiān)測，即應用數(shù)據(jù)監(jiān)測優(yōu)化大壩建設(shè)，讓安全監(jiān)測數(shù)據(jù)為大壩建設(shè)提供科學依據(jù)。

3.2 監(jiān)測設(shè)備的展望

監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)施未來會向以下幾個方面發(fā)展：標準化的方式發(fā)展，監(jiān)測設(shè)備需要大量的電氣自動化產(chǎn)品，雖然在微軟公司的提議下，目前電氣自動化產(chǎn)品的接口已經(jīng)標準化，但是電氣設(shè)備的型號、性能、參數(shù)等指標還未實現(xiàn)全部統(tǒng)一化，未來，監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)施會向統(tǒng)一化的方向發(fā)展。數(shù)字化的方向發(fā)展，水電站大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)如果要全面實現(xiàn)集成化的監(jiān)控，就必須應用數(shù)字化的設(shè)備。智能化的方向發(fā)展，未來監(jiān)測設(shè)備能實現(xiàn)智能判斷、智能控制，減少人力資源的干預。

3.3 監(jiān)測系統(tǒng)的展望

目前人們提出了集成化、智能化、精細化監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)想。以集成化來說，未來水電站大壩的中央處理系統(tǒng)能夠集成所有設(shè)備的運作，實現(xiàn)監(jiān)測作業(yè)的橫向聯(lián)系；集成數(shù)據(jù)采集、分析、存儲的全面監(jiān)測管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊的縱向監(jiān)測。未來，水電站大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的作業(yè)幾乎不再需要人力資源的干預。

4 結(jié)束語

目前我國水電站大壩安全監(jiān)測自動化還未實現(xiàn)全面監(jiān)測、全自動監(jiān)測、精細化監(jiān)測，其監(jiān)測的結(jié)果還比較粗放，監(jiān)測數(shù)據(jù)的利用范圍還比較狹窄。本次研究對水電站大壩安全監(jiān)測自動化現(xiàn)狀進行分析，在此基礎(chǔ)上提出了它未來發(fā)展的趨勢，相關(guān)的部門可以以本次研究提出的發(fā)展趨勢為目標，推動水電站大壩安全監(jiān)測自動化的發(fā)展。

參考文獻

[1]茍曉麗.施工期大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的實施技術(shù)探討[J].水電自動化與大壩監(jiān)測，2014（1）.

[2]張文飛.淺述水電站大壩安全監(jiān)測現(xiàn)狀及其自動化動態(tài)[J].廣東科技，2013（10）.

[3]楊新利.淺談自動化技術(shù)在水庫大壩安全管理中的應用[J].陜西水利，2013（1）.

[4]李季，陸聲鴻，郭晨.李家峽水電站大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)[J].水力發(fā)電，2005（6）.

篇6

1單尺傾斜計算

單個水平尺的傾斜值根據(jù)T＝C0＋C1E＋C2E2＋C3E3＋C4E4＋C5E5進行計算。式中：T為單個水平尺的傾斜值，mm／m；Ci為儀器系數(shù)，由廠家提供；E為單個電水平尺本次測量的電壓值，V。

高程計算（考慮尺鏈傳遞）假設(shè)由n個電水平尺組成尺鏈，且1號尺起端為計算基準點，另一端為高程測試點，其他尺寸同樣表示，則該電水平尺鏈上各測點高程的計算公式為Hn＝B＋T1L＋T2L＋T3L＋……＋TnL。式中：Hn為第n個電水平尺的測點高程，mm；B為基準點高程，mm；Tn為第n個電水平尺的計算傾斜值，mm／m；L為單個電水平尺的長度，m。起算基準根據(jù)傳感器的設(shè)計情況進行相應選擇。

2自動系統(tǒng)設(shè)計

使用與ELbeam傾斜傳感器配套的CR10X數(shù)字自動記錄儀實現(xiàn)自動化。CR10X數(shù)據(jù)記錄裝置不僅可靠，而且可以兼容幾乎所有的傳感器和數(shù)據(jù)采集單元。獨立的一個數(shù)據(jù)記錄裝置可以讀取小范圍內(nèi)的很多支傳感器，電信號的傳輸會隨著傳輸電纜長度的增長而呈非線性衰減，采取配置信號放大器、防雷濾波器減少隧道內(nèi)因電纜過長而導致的信號衰減以及列車駛過時造成的信號干擾，系統(tǒng)組成見圖3。

3系統(tǒng)特點

1）高分辨率。電水平尺的最小量程為1″，根據(jù)L（sinθ1－sinθ0），在1m長的梁兩端可以檢測到0005mm的豎直位移變化。2）可靠的測量數(shù)據(jù)。當電水平尺梁的長度確定后，其傾角的變化量可以精確地換算成梁兩端的沉降位移量，并將多個梁首尾相連，能夠計算出各端點的絕對位移量，與當?shù)馗叱滔到y(tǒng)聯(lián)測一個梁端點的高程，可以得出所有梁端點的絕對高程。3）安裝簡單。電水平尺安裝無須復雜的工具，且梁的長度可以根據(jù)現(xiàn)場施工條件靈活變化，不受外界條件限制。4）數(shù)據(jù)自動傳輸。通過有效的電纜可以把實時采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺R10X，并由電腦實時查看原始數(shù)據(jù)，一目了然。5）遠程監(jiān)控。通過自動化處理軟件對采集到的電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成直觀的沉降數(shù)值量，并通過現(xiàn)有通信技術(shù)實現(xiàn)定期發(fā)送SMS短信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控［10］。

4應用實例

4．1基本情況南京明基醫(yī)院位于南京地鐵元通站—中勝站區(qū)間和中勝站西站廳地鐵線路南側(cè)，主要由地鐵廣場樓、住院大樓、辦公樓組成，基坑與地鐵車站站臺邊線的距離為13～25m。施工場地位于南京河西地區(qū)，場地地貌單元屬于長江漫灘之上，中勝站及地鐵線路所屬區(qū)間場地地表為人工回填土和新近堆填土，地下覆蓋層主要為軟弱黏性土及飽和砂土。場地內(nèi)淤泥質(zhì)土飽含地下水，水位在地面以下03～05m，年最大水位變化幅度小于1m，一般在05m左右。

4．2監(jiān)測目的明基醫(yī)院施工屬于中勝站地鐵保護區(qū)范圍內(nèi)，為確保地鐵的運營安全，需布設(shè)測點進行監(jiān)測。

4．3監(jiān)測方法及項目以電水平尺法自動監(jiān)測為主，人工監(jiān)測為校核手段，監(jiān)測項目主要有豎向位移監(jiān)測、差異沉降監(jiān)測。

4．4監(jiān)測點的布置根據(jù)現(xiàn)場測量，明基醫(yī)院基坑與站臺邊線的最近距離約為13m，基坑最大開挖深度低于地鐵隧道底標高約8m。為了保證地鐵隧道的安全，選取明基醫(yī)院地鐵廣場樓側(cè)地鐵隧道作為監(jiān)測段，選用成熟可靠的sinco監(jiān)測設(shè)備和軟件，建立自動化監(jiān)測系統(tǒng)。選用35支3m長的電水平尺，首尾串聯(lián)構(gòu)成約100m長的監(jiān)測尺鏈線，緊貼地面安裝在軌道的道床上，將CR10X數(shù)據(jù)自動采集器就近安置在隧道側(cè)壁上，同時，在中勝站站臺上設(shè)主控計算機對監(jiān)測段地鐵隧道現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行自動采集、存儲、處理及傳輸。電水平尺、人工監(jiān)測點位置與最近地鐵軌線的水平距離為02～03m。在地鐵隧道與車站間的結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)約1m處的道床上布設(shè)1對沉降監(jiān)測點（如圖3所示），用于結(jié)構(gòu)差異沉降監(jiān)測。

4．5電水平尺監(jiān)測系統(tǒng)組成

4．5．1硬件要求

4．5．2軟件要求1套實時數(shù)據(jù)控制軟件Logger－Net，1套電水平尺自動化處理軟件，分析并處理采集器采集到的數(shù)據(jù)，形成直觀變形曲線圖。

4．5．3監(jiān)測基準點的確定根據(jù)基坑開挖對地鐵的影響范圍，選取在影響范圍外的一支梁的端點作為本次監(jiān)測的基準點，并與二等水準基點聯(lián)測，檢測基準點的穩(wěn)定性。電水平尺基準點應與人工水準測量點共用，由人工從車站內(nèi)穩(wěn)定基點引測到電水平尺基點，其基點高程變化應與水平尺監(jiān)測數(shù)據(jù)進行修正。

4．5．4初始值的測定系統(tǒng)調(diào)試完畢后，選擇運行后第1天的24個周期的平均值作為本次監(jiān)測的初始值，每周期數(shù)據(jù)均與初始值作比較，得出每期數(shù)據(jù)的變化量、日變化量和累計變化量。電水平尺自動化監(jiān)測系統(tǒng)每1h對監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、處理一次，定期用二等水準點進行人工復核，同時，定期對地鐵隧道與車站間的結(jié)構(gòu)縫差異沉降進行監(jiān)測。

4．5．6報警設(shè)定地鐵隧道的最大沉降值應≤10mm，報警值為最大值的1／3，警戒值為最大值的2／3。操作人員可以通過控制軟件的界面對數(shù)據(jù)采集器進行采集間隔時間等工作參數(shù)的設(shè)定或修改，一旦采集到的數(shù)據(jù)達到或超過預先設(shè)定的報警值，計算機就會以色彩和音響的方式發(fā)出報警信息，自動通過手機短信向有關(guān)單位報警。地鐵隧道與車站間的結(jié)構(gòu)縫差異沉降＞±3mm時預警，＞±5mm時報警。

4．5．7數(shù)據(jù)分析比較

4．5．7．1明基醫(yī)院基坑開挖各階段數(shù)據(jù)比較選取4個時間點對8個典型監(jiān)測點進行沉降值比較。由于845點位于變形區(qū)10m外，受施工降水影響，沉降不明顯，而850，855，860，8704點位于基坑一側(cè)，土體開挖時有較大沉降。其中，2006年7月15日，地鐵保護區(qū)內(nèi)的明基醫(yī)院基坑開挖到底部時地鐵隧道的最大沉降值為7．0mm，隨著基坑底板澆筑以及地下水回灌后，地鐵隧道底板有不同程度的回彈。

4．5．7．2地鐵運營和停運對自動監(jiān)測的影響地鐵運行時，列車震動和隧道內(nèi)空氣濕度均會對電解質(zhì)傳感器造成一定影響，系統(tǒng)在整個施工期間，每天的變化量對運營和停運分析沒有可比性，而提取其中的某一時段作為列車停運與運營對該系統(tǒng)的影響分析則具有一定的可比性。每天00：00至06：00作為地鐵停運期，其他時段作為地鐵運營期，平均后分析比較，列車運行期間與停運期間各點差值很小，最大為0092mm，最小為－0002mm，總體趨于平緩，列車運行和停運對自動監(jiān)測的影響。

4．5．7．3人工監(jiān)測與自動監(jiān)測數(shù)據(jù)比較按照二等水準技術(shù)標準布置Y6～Y12監(jiān)測點，采用人工進行沉降監(jiān)測，監(jiān)測頻率為1次／d，監(jiān)測時間為每天00：00至03：00。自2006年7月5日采集初始數(shù)據(jù)后開始正式運行自動化監(jiān)測系統(tǒng)，1．5個月后將人工監(jiān)測的數(shù)據(jù)累計值與自動監(jiān)測的累計值進行比較，其差值均在±03mm，證明二者數(shù)據(jù)是吻合的，不存在明顯差異，同時也證實了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。人工監(jiān)測與自動化監(jiān)測累計變化量比較如表2和圖9所示。

4．5．7．4地鐵隧道與車站間結(jié)構(gòu)縫的差異沉降在地鐵隧道與車站間的結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)約1m處的道床上布設(shè)1對沉降監(jiān)測點（如圖3所示），定期或根據(jù)監(jiān)測結(jié)果用精密水準測量方法監(jiān)測2點間的高差變化，確保基準網(wǎng)的正確。

5結(jié)論與討論

篇7

關(guān)鍵字：運營期；地鐵；沉降監(jiān)測；數(shù)據(jù)處理；自動化

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的城市開始興建地鐵工程。地鐵建造在地質(zhì)復雜、道路狹窄、地下管線密集、交通繁忙的鬧市中心，其安全問題不容忽視；因此，隧道結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測是地鐵施工期和運營期的一項長期任務。由于觀測周期短、時間長、數(shù)據(jù)量大，給內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理帶來巨大困難，導致工作效率低下。根據(jù)地鐵沉降監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)特點開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件，可以輕松完成繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，大大提高處理效率。

1、監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)特點與施測方法

地鐵隧道的結(jié)構(gòu)特性，決定了地鐵往返隧道只有在地鐵站處相互連通；為了提高地鐵沉降觀測的精度、可靠性，水準線路在地鐵站處構(gòu)成閉合環(huán)，基準點、工作基點和監(jiān)測點組成了一個鎖鏈狀沉降監(jiān)測網(wǎng)，監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)形如圖1所示。監(jiān)測網(wǎng)由基準點、工作基點和監(jiān)測點組成。在對其地鐵隧道沉降監(jiān)測中，考慮到地下車站結(jié)構(gòu)體較大，相對隧道要穩(wěn)定的多，且便于對隧道沉降監(jiān)測，通常在每座地下車站內(nèi)左線和右線位置分別設(shè)立1個工作基點[1]。區(qū)間隧道沉降的監(jiān)測點布設(shè)在道床的兩軌之間，一般間隔50~60m設(shè)一個點，地質(zhì)條件差或地下水豐富的區(qū)段需加密。基準點為隧道線路兩端遠離測區(qū)且地質(zhì)情況良好的國家一、二等水準點（如圖1中CP01、CP02）。

圖1 沉降監(jiān)測網(wǎng)示意圖

由于監(jiān)測點是根據(jù)地鐵結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件布設(shè)，間距不等，為此，另行布設(shè)僅包括基準點、工作基點，網(wǎng)形如同沉降監(jiān)測網(wǎng)的沉降監(jiān)測基準網(wǎng)。每期隧道變形監(jiān)測前，首先采用國家一等水準技術(shù)要求對基準網(wǎng)施測，用以分析工作基點的穩(wěn)定性；然后，按圖1所示進行隧道結(jié)構(gòu)沉降觀測。

2、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

2.1 閉合環(huán)的自動識別

計算水準網(wǎng)的環(huán)閉合差是水準網(wǎng)數(shù)據(jù)檢核的重要手段。如果采用人工作業(yè)進行閉合環(huán)的尋找，大量的測量數(shù)據(jù)不僅導致工作繁瑣，降低效率，而且易于出錯。結(jié)合工作實踐，充分考慮各種數(shù)據(jù)情況細節(jié)的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖論相關(guān)知識，實現(xiàn)閉合環(huán)的自動化識別。閉合環(huán)的自動化識別，關(guān)鍵是線路連接點的識別與測段的方向調(diào)整。

為敘述方便，將處于水準線路節(jié)點上的監(jiān)測點稱為節(jié)點（如圖1中L1），水準線路其他中間點稱為過渡點。閉合環(huán)自動識別的兩個前提條件是：水準線路中各測段必須起始、結(jié)束于基準點、工作基點或節(jié)點。左右線監(jiān)測點點名分別按里程或序數(shù)累加進行命名。

結(jié)合圖論知識，將水準網(wǎng)“圖”化，也就是將其“矩陣”化，即把水準線路有序的保存在數(shù)組中。觀測數(shù)據(jù)中，根據(jù)節(jié)點三向連接這一特性，將水準線路中節(jié)點找出，如圖1中，L1、L2、R1、Rn即為節(jié)點；由于水準線路節(jié)點點名具有特定次序，節(jié)點相對位置就已確定。隨著節(jié)點的確定，水準線路中閉合環(huán)總數(shù)以及每個閉合環(huán)相對應的節(jié)點也就被確定。

2.2穩(wěn)定性分析與平差

地鐵隧道結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測基準網(wǎng)是由基準點和工作基點組成，基準點一般遠離監(jiān)測區(qū)域，并且隧道線路較長，用固定基準點反而不利于監(jiān)測基準網(wǎng)的穩(wěn)定性分析。此外，地鐵隧道結(jié)構(gòu)的變形主要關(guān)注的是隧道相對于車站的位移，而地下車站結(jié)構(gòu)體較大，相對隧道要穩(wěn)定得多；因此，將車站內(nèi)的所有工作基點組成監(jiān)測基準網(wǎng)，進行基準網(wǎng)穩(wěn)定性分析，然后對監(jiān)測網(wǎng)平差，有效保證監(jiān)測結(jié)果的精度與穩(wěn)定性。

基準網(wǎng)穩(wěn)定性分析有平均間隙法、穩(wěn)健迭代權(quán)法、數(shù)據(jù)探測法及單點位移分量法[2]等。針對地鐵結(jié)構(gòu)的特殊性，基準網(wǎng)的穩(wěn)定性分析普遍采用平均間隙法。假設(shè)對監(jiān)測基準網(wǎng)的第i期與第j期做檢驗，首先將這兩期觀測數(shù)據(jù)按同一基準分別平差后，求出各工作基點高程變化值,可得到單位權(quán)方差估值

（1）

式中，為獨立的個數(shù)；為獨立的權(quán)陣，且。

兩期觀測的單位權(quán)方差經(jīng)同一性檢驗后，可求得綜合方差估值

（2）

式中，為觀測值改正數(shù)列矩陣；為觀測值改正數(shù)權(quán)矩陣；為第期和第期多余觀測總數(shù)。組成統(tǒng)計量

（3）

式中，為一個以自由度和的分布變量。對網(wǎng)圖形的一致性檢驗，若，則接受原假設(shè)，表明監(jiān)測基準網(wǎng)點都是穩(wěn)定的，其高程變化是由觀測誤差引起的；反之，則認為網(wǎng)中存在變動點。

如果基準網(wǎng)中存在動點，往往可通過分塊間隙法、限差檢驗法和檢驗法（本文不對三種方法進行詳述）探尋網(wǎng)中的動點；然后對基準網(wǎng)動點進行高程修正；最后，采用符合平差，計算出各監(jiān)測點本期高程，獲得該點沉降量。

3、程序?qū)崿F(xiàn)及計算實例

3.1程序?qū)崿F(xiàn)

以 Visual Basic 6.0和 SQL Server數(shù)據(jù)庫為工具，設(shè)計開發(fā)地鐵隧道沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)處理軟件TSMDPS。根據(jù)圖論原理，通過Visual Basic代碼實現(xiàn)水準網(wǎng)閉合環(huán)的自動搜尋及測段區(qū)分；通過數(shù)據(jù)庫存儲基準點、工作基點及監(jiān)測點信息，其數(shù)據(jù)就不體現(xiàn)了。

3.2計算實例

某市地鐵西延線是一號線的西延工程，線路全長4.82km，其中地下隧道長3.93km，設(shè)有三座地下車站。于XXXX年9月開始對隧道底板做沉降監(jiān)測，每期觀測后，首先對基準網(wǎng)進行經(jīng)典平差，計算出工作基點的高程；然后，采用平均間隙法，以當期與首期兩期觀測做檢驗進行工作基點穩(wěn)定性分析，若存在不穩(wěn)定點，則通過分塊間隙法確定變動點，然后對變動基準點進行高程修正。高程修正后，對隧道結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測網(wǎng)進行符合平差，獲得各監(jiān)測點本期高程觀測值；通過與以上各期觀測高程數(shù)據(jù)分析，獲得累計沉降量、本本期沉降量、沉降速率及撓度等隧道沉降指標，便于對運營期地鐵隧道安全性的監(jiān)控。具體程序?qū)崿F(xiàn)過程如圖1、圖2、圖3所示。

為驗證程序基準網(wǎng)穩(wěn)定性檢驗與平差計算的正確性，將TSMDPS與南方平差易處理結(jié)果相比，部分監(jiān)測點平差后高程對比結(jié)果見表4。對比結(jié)果表明：平差后高程最大相差為0.13mm，表明程序計算精度達到經(jīng)典平差程序精度標準，滿足實際工作中對計算精度的需要。

表4 平差后高程對比表

4、結(jié)論

（1）通過與南方平差易、科傻平差系統(tǒng)平差計算結(jié)果對比表明：開發(fā)的地鐵隧道沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)處理軟件有足夠的精度與可靠性。

（2）通過圖論原理，基于水準儀觀測文件格式，實現(xiàn)水準線路閉合環(huán)自動識別功能，大大提高了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理效率；同時，軟件減少了數(shù)據(jù)處理中格式轉(zhuǎn)換等過多的認為干預，相應減少了數(shù)據(jù)處理中的人為錯誤；可為類似工程提供借鑒。

（3）針對各類監(jiān)測的特殊性，往往通用平差軟件沒有很好的適用性，地鐵隧道沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)處理軟件可為我們提供一個很好的解決途徑：針對各類監(jiān)測的特殊性，編寫特定的數(shù)據(jù)處理程序，可使我們在工作中達到事半功倍的效果。

參考文獻：

篇8

The article mainly introduces the layout and application of Banduo Hydropower Station dam safety automatic monitoring system ；detailedly introduces the comparison and selection for the integrated scheme of automation system and early late half-automatic equipment and system integration implementating.

關(guān)鍵詞：班多水電站；安全監(jiān)測自動化；系統(tǒng)集成；

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

Keywords: Banduo Hydropower Station; dam safety automatic monitoring；system integration;

1 工程概況：

黃河班多水電站位于位于青海省海南州興海縣與同德縣交界處的班多峽谷出口處，距上游茨哈峽水電站6.5km，距下游羊曲水電站約75km，距湟源轉(zhuǎn)運站282km，距西寧333km。

班多水電站工程以發(fā)電為主。樞紐主要由左岸混凝土壩、泄洪閘、河床式電站廠房及右岸混凝土副壩、開關(guān)站以及對外交通公路等主要建筑物組成。壩軸線長303.00m，壩頂高程2764.00m，最大壩高79.7m。設(shè)計正常蓄水位2760.00m，廠內(nèi)安裝三臺軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機，總裝機容量360MW，總庫容1535萬m3。

班多水電站工程等別為二等大（2）型，擋水、泄洪、引水及發(fā)電等永久性主要建筑物為2級，次要建筑物為3級。導流建筑物主要有導流明渠及泄洪閘，導流明渠壩址處在工程后期回填成左岸混凝土副壩。

2 監(jiān)測系統(tǒng)簡介：

安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項目主要包括電站建筑物及其邊坡的變形、應力應變及溫度、滲流，傳感器數(shù)量為273支，主要為差動電阻式和振弦式儀器。

根據(jù)現(xiàn)場施工及蓄水期加密觀測需要，目前已有178支內(nèi)觀傳感器接入數(shù)據(jù)采集模塊，共安裝各類數(shù)據(jù)采集模塊15個，其中弦式采集模塊2臺，差阻式采集模塊13臺，分別安裝在廠房、左右付壩及泄洪閘測站，各采集模塊獨立運行。作為半自動化設(shè)備，可用便攜式采集裝置實現(xiàn)測站自動數(shù)據(jù)采集，未形成網(wǎng)絡(luò)集中控制；

前期半自動化系統(tǒng)由西安華騰光電實施，數(shù)據(jù)存儲軟件采用sql sever 2000作為其數(shù)據(jù)庫管理軟件。

后期自動化改造工程于2012年5月由南京南瑞集團公司中標實施，主要包括繞壩滲流、揚壓力、垂線、引張線、邊坡穩(wěn)定儀器接入自動化網(wǎng)絡(luò)和前期半自動化設(shè)備的集成，通過集成網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)所有自動化設(shè)備的控制。

3．系統(tǒng)布置

班多水電站由于點少且較為集中，可實現(xiàn)全部測點的自動化觀測，上游邊坡儀器（共計36支）由于現(xiàn)場條件受限，自動化實施困難。上下游水位獨立監(jiān)測不納入自動化。則有232支儀器可實現(xiàn)自動化觀測，其中177支已接入半自動化設(shè)備，另有54支儀器需接入自動化系統(tǒng)，主要為繞壩滲流、壩基揚壓力、垂線、引張線及下游邊坡巖石變位計。依據(jù)現(xiàn)場情況，共安裝南瑞公司DAU2000采集單元6臺。各類NDA模塊10塊。分別布設(shè)于1#、2#、3#垂線室及左岸交通廊道。

4.雙系統(tǒng)集成方案選擇：

4.1集成方案的選擇

方案一：

依據(jù)原有華騰設(shè)備廠家提供的通訊協(xié)議，編寫華騰設(shè)備控制控件并將控件增加至南瑞公司系統(tǒng)管理軟件，實現(xiàn)南瑞系統(tǒng)軟件對半自動化設(shè)備的采集、控制；

該集成方法優(yōu)劣分析：

優(yōu)點：

（1）同一軟件控制不同系統(tǒng)，維護操作較為方便。

（2）運行維護人員比較熟悉南瑞系統(tǒng)，可減少運行維護培訓力度，節(jié)省培訓費用；

缺點：

（1）需重新編寫控制軟件，開發(fā)軟件投入較大，沒有類似工程經(jīng)驗；

（2）各廠家設(shè)備用同一總線連接成串，總線線路較長，兩廠家設(shè)備通信能力不同，容易造成通信不穩(wěn)；

（3）同一總線傳輸不同設(shè)備控制命令，容易造成信號沖突；

（4）后期軟件若出現(xiàn)運行故障，故障較難查找，維護難度較大。

方案二：

各系統(tǒng)分別采集、存儲并保存至相應數(shù)據(jù)管理軟件，然后編寫數(shù)據(jù)傳輸軟件將華騰設(shè)備采集所采集原始數(shù)據(jù)同步至南瑞系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，然后在南瑞系統(tǒng)軟件中建立相應測點，與華騰系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)庫中測點一一對應，在南瑞系統(tǒng)軟件中實現(xiàn)原始資料的計算、整編、過程線繪制等功能；

該集成方案優(yōu)劣分析：

優(yōu)點：

（1）實施只需編寫數(shù)據(jù)傳輸軟件，并且有類似工程經(jīng)驗，實現(xiàn)難度不大；

（2）并且雙系統(tǒng)獨立運行，信號傳輸不會產(chǎn)生沖突，獨立運行、獨立維護，維護難度較小。

缺點：

（1）兩條線路需要各自獨立的服務器和光纜線路支持，加大了服務器和通訊光纜的需求量。

經(jīng)過資金投入和技術(shù)實現(xiàn)難度對比分析，認為第二種實現(xiàn)方式投資較少、技術(shù)上易于實現(xiàn)，故采用第一種方案實現(xiàn)雙系統(tǒng)的集成。

4.2系統(tǒng)集成實現(xiàn)：

半自動化設(shè)備以“一進一出”串糖葫蘆總線方式用屏蔽雙絞線并聯(lián)接入網(wǎng)絡(luò)，總線首端位于壩頂3#垂線室，尾端接入匹配電阻以防止信號反射，以保證總線線路通信能力。

后期改造工程設(shè)備按設(shè)計文件要求安裝至各測站，并將傳感器按測點配置表接入各模塊，并已總線方式將設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)。總線末端分別位于壩頂1號垂線室和基礎(chǔ)廊道2號垂線室。總線首端位于壩頂3#垂線室。

在3#垂線室風別安裝適合半自動化設(shè)備和南瑞設(shè)備的光端設(shè)備，將各系統(tǒng)總線接入4芯通訊光纜（南瑞系統(tǒng)和華騰系統(tǒng)各兩芯）通至辦公樓中控室，中控室分別安裝其采集計算機和存儲服務器，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和整編。

示意圖見圖一：

圖一:班多水電站安全監(jiān)測自動化網(wǎng)絡(luò)示意圖

5 運行狀況

班多水電站安全監(jiān)測自動化自2012年12月10日正式投運進入試運行期，試運行期間，仍采用原先人工觀測對各壩段位移進行觀測，將其結(jié)果與自動化觀測結(jié)果進行比較，以檢驗自動化系統(tǒng)觀測結(jié)果的可靠性。

5.1 外觀位移監(jiān)測

取倒垂線測點IP1為例，進行比測分析：

圖二:IP1測點人工、自動化比測過程線

由于人工觀測早于自動化觀測存在累計位移值，從圖二可以看出，人工、自動化變化趨勢一致，存在臺階為人工觀測累計位移值；

5.2外觀滲流監(jiān)測

取測點UP-05為例，進行比測分析：

圖三:UP-05測點人工、自動化比測過程線

從圖三可以看出，對于滲流觀測，自動化觀測精度明顯高于人工觀測，人工、自動化變化趨勢一致，滿足觀測要求；

5.3內(nèi)觀應力監(jiān)測

取測點R-XS-13為例，進行比測分析：

圖四:R-XS-13測點人工、自動化比測過程線

從圖四可以看出，人工、自動化比測差值較小，滿足觀測要求；

5.4內(nèi)觀位移監(jiān)測

取測點S506-CF-3為例，進行比測分析：

圖五: S506-CF-3測點人工、自動化比測過程線

從圖五可以看出，自動化略有跳值，但跳幅較小，精度滿足要求，內(nèi)觀觀測人工、自動化變化一致，總體測值穩(wěn)定；

5.5內(nèi)觀滲流監(jiān)測

取測點P6-XZ為例，進行比測分析：

圖六: P6-XZ測點人工、自動化比測過程線

從圖六可以看出，對于部分測值，人工觀測由于觀測周期限制，未能準確反映周期外變化，而自動化觀測則能避免部分特征值漏測；比測人工、自動化比測差值較小，滿足觀測要求；

6 結(jié)論和幾點建議

班多水電站大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)建成后，運行穩(wěn)定，為后期自動化系統(tǒng)實用化奠定了堅實的基礎(chǔ)，并且其中雙系統(tǒng)的集成方法對于其他電站系統(tǒng)集成提供了工程經(jīng)驗。

（1）垂線、滲流、內(nèi)觀等各分系統(tǒng)運行良好， 測值穩(wěn)定無突跳，觀測精度滿足規(guī)范要求；

（2）華騰系統(tǒng)和南瑞系統(tǒng)運行良好，通訊穩(wěn)定，測值能實時采集并存儲至各自系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中；

（3）數(shù)據(jù)傳輸軟件運行良好，通過設(shè)置定時傳輸任務，華騰數(shù)據(jù)能定時傳輸至南瑞系統(tǒng)并實現(xiàn)整編，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、可靠。

幾點建議：

（1）監(jiān)測自動化系統(tǒng)若包含多廠家設(shè)備，需在施工前將各自責任及義務界定清楚，以免在發(fā)生出現(xiàn)故障時各設(shè)備廠家相互推諉導致故障不能及時處理，造成監(jiān)測數(shù)據(jù)中斷。

（2）建立完善的運行維護制度（如：編寫運行維護規(guī)程并執(zhí)行；建立臺賬登記制度等），保證故障能得到及時有效的處理；

（3）定期對運行維護人員進行技術(shù)培訓（一年一次或者半年一次），提高故障處理能力，縮短故障處理周期，保證數(shù)據(jù)缺失率。

參考文獻：

[1] 張秀山.公伯峽水電站大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)建設(shè)和運行.四川理工學院學報

[2] 李季,陸聲鴻,郭晨等.李家峽水電站大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng).水力發(fā)電,

[3] 孔慶梅.自動化監(jiān)測系統(tǒng)在龍羊峽水電站大壩安全監(jiān)測中的應用.電力信息化

[4] 方衛(wèi)華.大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的干擾問題研究[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學院學報

[5] 陳樹蓮,郭晨.黃河大峽水電站大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)設(shè)計.//中國水力發(fā)電工程學大壩安全監(jiān)測設(shè)計與施工學術(shù)討論會論文集.1997:1～10.

[6] 郭晨,馬迅,賀晨鴻等.大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)設(shè)計中的幾個問題.水力發(fā)電

[7] 黃文鈺.淺析水電站大壩安全監(jiān)測自動化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].廣東科技

篇9

【關(guān)鍵詞】水情；自動化監(jiān)測；系統(tǒng)

application of water automatic monitoring system in long distance water transfer project

duan xiao-yan

(karamay city water supply company karamay xinjiang 834000)

【abstract】this article describes the regime of long distance water transfer project in the basic functions of the automatic monitoring system and the structure and composition, that monitoring of the system in terms of hydrological significance.

【key words】water regime; automatic monitoring; system

1. 引言

長距離調(diào)水工程是解決區(qū)域性水資源分配不均衡及城市、農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水矛盾的調(diào)水工程。由于長距離調(diào)水工程線路長，工程往往穿越崇山峻嶺，沙漠戈壁，或曠野荒丘，線路長達數(shù)百公里，沿線水情站點星羅棋布，因此，從工程運行的實時性、一致性和運行效能考慮，在工程沿線實施水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)很有必要。

水情自動化監(jiān)測是實現(xiàn)長距離調(diào)水工程管理信息化和自動化的基礎(chǔ)，及時、準確、全面地掌握水情，為水資源的合理配置、監(jiān)控調(diào)度，提供基礎(chǔ)信息服務，對于進一步提高水資源的利用率，提高工程管理水平具有重要意義。

2. 水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)的基本功能與結(jié)構(gòu)組成

水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)包括能適用于野外工程環(huán)境的各種遙測儀器、數(shù)據(jù)采集裝置、現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、監(jiān)測管理系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備。主要完成水情信息的采集和監(jiān)控功能，按功能可以分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三大部分。

由于長距離調(diào)水工程水情監(jiān)測對象多并且分散，并具有串聯(lián)結(jié)構(gòu)的特征，任何一個測站的水情變化都將直接影響到整個水情調(diào)度系統(tǒng)的運行。因此，水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)中，設(shè)置1個監(jiān)測管理中心站（數(shù)據(jù)處理），和若干個中繼站、數(shù)個或數(shù)十個甚至更多的各類遙測站（數(shù)據(jù)采集），采用分布式數(shù)據(jù)采集方式，組成合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。中心站主要負責數(shù)據(jù)的收集和處理，遙測站主要負責采集信息并編碼發(fā)送至中心站。

3. 水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸

鑒于長距離調(diào)水工程中監(jiān)測站點高度分散的特點，其現(xiàn)場通信需要采取能支持較長距離站點之間的通信方式，或者采用相對獨立的通信方式，遙測站與中心站之間的數(shù)據(jù)傳輸應根據(jù)不同情況靈活選擇不同的通信方式，可由光纜通信線路提供的電話線、半永久電路、isdn、無線超短波等方式傳輸。

目前常用的是基于rs-485的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)通信。通常，一個水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)是將多個相距不太遠的監(jiān)測站采用rs-485總線構(gòu)成現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，然后以某種通信方式將數(shù)據(jù)傳輸至中心站。

4. 遙測站的工作方式

水情自動化系統(tǒng)通常采用自報式、應答式或自報/應答兼容式工作方式，幾種工作方式的工作過程及特點如下：

4.1 自報工作方式是在監(jiān)測水位等參數(shù)發(fā)生一個計量單位的變化時實時將實測值傳送到中心站，這種工作方式下遙測站功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、實時性強，能很好地反映水位變化的全過程。

由于長距離調(diào)水工程沿線的遙測站較多，采用自報工作方式需要注意各遙測站點數(shù)據(jù)碰撞導致數(shù)據(jù)傳輸延遲的問題。通過合理設(shè)計遙測站點的發(fā)信時序，可以保證同一中心站（或同一中繼站）下的站點定時自報時間不沖突；中心站安排合適的時間對遙測站校時，保證站點時鐘統(tǒng)一，以減少定時自報的碰撞概率，這些措施都可以提高系統(tǒng)信息傳輸?shù)臅惩省?/p>

4.2 應答式工作方式下的遙測站能對水位等參數(shù)發(fā)生的變化自動采集和存儲，但不主動傳送給中心站，只有當中心站發(fā)出查詢命令時，才將當前水位數(shù)據(jù)傳送給中心站。因為接收中心站的查詢命令，所以遙測站接收機處于長期守候狀態(tài)，功耗較大。

4.3 自報/應答兼容式工作方式具有自報、應答兩種工作方式的特點，數(shù)據(jù)采集間隔可調(diào)，從1min至任意時間段，既能很好的反映水情變化的全過程，又能響應中心站的查詢，其缺點也是功耗大，相對可靠性低。

篇10

自動化測試就是希望能夠通過自動化測試工具或其他手段，按照測試工程師的預定計劃進行自動的測試，其目的是降低測試的勞動量，達到提高軟件質(zhì)量的目的。涉及到測試流程、測試體系、自動化化編譯、持續(xù)集成、自動測試系統(tǒng)以及自動化測試等方面。

一、 軟件測試自動化的概念

軟件測試自動化就是執(zhí)行用某種程序設(shè)計語言編制的自動測試程序，控制被測軟件的執(zhí)行，模擬手工測試步驟，進行全自動或半自動測試。全自動測試指在自動測試過程中，根本不需要人工干預，由程序自動完成測試的全過程。半自動測試指在自動測試過程中，需要由手工輸入測試腳本或選擇測試路徑，再由自動測試程序按照人工指定的要求完成自動測試。

為保證軟件的質(zhì)量，必須按照軟件工程的方法，在軟件生命周期的各個階段進行有效的管理和度量，軟件測試是軟件生命周期的重要階段。目前軟件測試普遍采用傳統(tǒng)的測試方法，即白盒測試和黑盒測試。在測試工具上大多采用手工測試，或編制一些簡單的測試程序進行測試，既耗時間又不規(guī)范。更大的隱患在于當將軟件分發(fā)給用戶使用時，常常會發(fā)生問題，嚴重時導致系統(tǒng)癱瘓。自動測試技術(shù)目的在于消除手工測試中人為的錯誤，加快測試循環(huán)，有效利用資源，提高工作效率。同時，使測試具有一定的規(guī)范性，提高測試的可重復性。

二、軟件測試與自動化的聯(lián)系

測試是一種技術(shù)。根據(jù)IEEE的定義，軟件測試是使用人工或自動手段來運行或測定某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或弄清預期結(jié)果和實際結(jié)果之間的差別，盡可能發(fā)現(xiàn)存在的缺陷。它的目標是以較少的測試用例、時間和人力找出軟件中潛在的各種錯誤和缺陷，以確保系統(tǒng)的質(zhì)量。

自動測試也是一門技術(shù)，但與測試技術(shù)有很大不同。自動化測試是利用策略、工具以及產(chǎn)出等，減少人工介入到非技術(shù)性、重復性、冗長的測試活動里，從而達到無人監(jiān)守完成測試，并自動產(chǎn)生測試報告，分析測試結(jié)果等一系列活動。自動化測試的目標是對被測試系統(tǒng)進行自動測試。總的來說，自動化測試的目的就是用較少的開銷，獲得徹底的測試，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

軟件測試是由一系列有序活動組成的，始于測試計劃，著重測試開發(fā)。軟件測試自動化是針對這一系列活動及其管理的自動化，包括軟件測試過程規(guī)范管理的自動化和軟件測試活動的自動化。

無論自動測試還是手工測試都不影響測試的有效性，即測試的有效性和測試方式無關(guān)。測試腳本的設(shè)計與選擇和測試質(zhì)量有著直接關(guān)系，好的測試腳本方案應該可以以有限的數(shù)量發(fā)現(xiàn)軟件中的大部分缺陷。因此選擇何種測試腳本進行測試十分重要。實驗和經(jīng)驗表明隨機選擇測試腳本并不是測試的有效方法，好的測試方法應該是開發(fā)好的測試腳本。

什么樣的測試腳本是好的測試案例？有四個特性可以描述測試腳本的質(zhì)量，它們分別是有效性，可拓展性，經(jīng)濟性和可維護性。監(jiān)測軟件缺陷的有效性是最重要的一個方面。好的測試腳本應該是可拓展的。可拓展性的意思是，這個測試腳本可以測試多項內(nèi)容，這樣就有效減少了測試腳本的數(shù)量。另外還應從成本出發(fā)去衡量一個測試腳本的經(jīng)濟性，包括測試腳本的執(zhí)行、分析和調(diào)試是否經(jīng)濟，以及測試案例的可維護性，即每次軟件變更后修改測試腳本的成本。

通常對這四個方面要進行平衡。例如，一個測試腳本可以覆蓋到很多的測試內(nèi)容，但要其執(zhí)行和調(diào)試的成本可能很大。可能在每次軟件變更后需要對測試腳本進行大量的維護。一次高拓展性可能導致經(jīng)濟性和可維護性比較低。因此測試技術(shù)不僅要保證測試腳本具有發(fā)現(xiàn)缺陷的高可能性，而且還要保證測試腳本的經(jīng)濟性，避免過高的執(zhí)行、分析和維護成本。

對于手動測試腳本來說，無論測試執(zhí)行的次數(shù)是多少，其經(jīng)濟性和可修改性都不會發(fā)生變化。然而對于自動化系統(tǒng)測試來說，在該測試第一次被執(zhí)行時，其經(jīng)濟性和可維護性都比手動測試腳本要低，但伴隨著測試的持續(xù)反復執(zhí)行，自動測試的經(jīng)濟性迅速增長，可維護性也伴隨著提高，當一個測試需要被重復執(zhí)行時，自動化系統(tǒng)測試開始顯示它的價值。自動測試的方法越好，長期使用獲得的收益越大。

三、 測試自動化的現(xiàn)狀

目前對于軟件自動化測試主要有如下幾種方法：

1、手寫靜態(tài)測試自動化方法 該方法應用靜態(tài)的測試腳本和固定的測試腳本在被測應用的GUI上運行。這種自動化實際上只是體現(xiàn)在測試執(zhí)行過程中，并且腳本需要反復調(diào)試，健壯性差。

2、隨機輸入自動化測試方法 這種方法的原理是讓計算機模擬真實用戶去進行各種GUI操作，只不過是測試過程本身涉及的行為是隨機產(chǎn)生的，順序也是隨機產(chǎn)生的，它雖然可以發(fā)現(xiàn)一些測試人員無法發(fā)現(xiàn)的缺陷，但機會是很偶然的，因為測試程序本身并不知道對于它所產(chǎn)生的每一步操作及被測軟件系統(tǒng)應該是如何反應的。

3、基于捕獲/回放（C/P）機制的測試自動化方法 這種方法的本質(zhì)是由測試人員與包含被測GUI的軟件系統(tǒng)進行交互，基于C/P的工具負責將交互過程的場景和GUI操作捕獲，生成測試腳本，再將這些操作進行回放。其優(yōu)點是腳本生成相對容易；但是缺點也很明顯，交互過程對測試人員的操作要求極高，并且腳本的可重用性非常差，對于回歸測試過程無法提供有效支持，這些缺點使得該方法無法完美解決GUI測試的主要問題。

4、基于模型描述的自動化方法 這種方法的關(guān)鍵是對被測系統(tǒng)的行為進行形式化表述，形成模型，然后采用有窮狀態(tài)機FSM （ Finite State Machine）從模型中產(chǎn)生測試腳本。通過這種方法產(chǎn)生的測試腳本可以有效的測試系統(tǒng)的具體行為是否滿足系統(tǒng)設(shè)計要求，同時可以根據(jù)測試標準有選擇地進行測試腳本生成和運行，但是缺點在于目前的系統(tǒng)規(guī)模越來越大，對于系統(tǒng)行為的模型描述越來越困難。這也是為什么這種方法一直無法在業(yè)界推廣的一個主要原因。

四、測試自動化的挑戰(zhàn)

伴隨著開發(fā)及軟件所使用的技術(shù)的更新，軟件測試正面臨新的機遇與挑戰(zhàn)，圖形用戶界面GUI、分布式處理和龐大的分散網(wǎng)絡(luò)就是這些新技術(shù)的代表。