自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)總結(jié)

第6章自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)主要內(nèi)容概述自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通用分布式測(cè)量控制單元（MCU）原理及應(yīng)用安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例6.1概述概述自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種全新的監(jiān)測(cè)技術(shù)，它是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的三種形式：第一種是數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化，俗稱“后自動(dòng)化”；第二種是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化，俗稱“前自動(dòng)化”；第三種是實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，離線資料分析，俗稱“全自動(dòng)化”。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)主要包括數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化、數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣?dòng)化、數(shù)據(jù)管理的自動(dòng)化和數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)化等內(nèi)容。一般規(guī)定（1）數(shù)據(jù)采集功能。能自動(dòng)采集各類傳感器的輸出信號(hào)，并把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；數(shù)據(jù)采集能適應(yīng)應(yīng)答式和自報(bào)式兩種方式，能按設(shè)計(jì)的方式自動(dòng)進(jìn)行定時(shí)測(cè)量，能接收命令進(jìn)行選點(diǎn)、巡回檢測(cè)和定時(shí)檢測(cè)。（2）掉電保護(hù)功能。現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)有儲(chǔ)存器和掉電保護(hù)模塊，能暫存已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)，并在掉電情況下不丟失數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有備用電源，在斷電情況下，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)切換，并繼續(xù)工作一段時(shí)間，具體持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)根據(jù)工程的具體要求確定，一般應(yīng)在3天以上。（3）自檢、自診斷功能。即對(duì)儀器自身的工作性態(tài)進(jìn)行檢查，對(duì)發(fā)生故障的儀器應(yīng)自動(dòng)報(bào)警。（4）現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程通訊功能。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通訊一般采用電纜、光纖和無線傳輸?shù)刃问剑瑢?duì)于遠(yuǎn)程通訊一般采用因特網(wǎng)和微波方式。（5）防雷和抗干擾功能。為保證系統(tǒng)的安全和正常運(yùn)行，防止遭受雷擊和外界因素的干擾，系統(tǒng)應(yīng)具備本功能。系統(tǒng)的防雷一般應(yīng)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。（6）數(shù)據(jù)管理功能。對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行有效的管理，并編制相應(yīng)的管理系統(tǒng)軟件，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行查詢、修改、統(tǒng)計(jì)等操作，對(duì)數(shù)據(jù)異常及故障能進(jìn)行顯示和報(bào)警。另外，為保證數(shù)據(jù)的安全，系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)備份功能。（7）數(shù)據(jù)分析功能。對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的分析處理是自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要特征，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程隱患的重要手段。一般的數(shù)據(jù)分析主要是判斷數(shù)據(jù)的正常或異常特征，并根據(jù)其異常特性作進(jìn)一步的分析。性能要求（1）采樣時(shí)間應(yīng)有一定的限制，具體時(shí)間可根據(jù)工程實(shí)際情況確定。通常對(duì)某個(gè)項(xiàng)目的巡測(cè)時(shí)應(yīng)小于30分鐘，對(duì)單個(gè)測(cè)點(diǎn)的采樣時(shí)間應(yīng)小于3分鐘。（2）測(cè)量的周期可根據(jù)工程的實(shí)際需要調(diào)整，在特殊情況下，可實(shí)現(xiàn)加測(cè)、補(bǔ)測(cè)等。（3）自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)建立監(jiān)控室，用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)管理。監(jiān)控室的溫度一般應(yīng)保持在20℃～30℃，濕度保持不大于85%。（4）系統(tǒng)可采用交流電作為工作電源，其工作電壓為220V。（5）系統(tǒng)應(yīng)有較高的可靠性，系統(tǒng)的故障率應(yīng)低于5%，并能穩(wěn)定可靠地工作。（6）數(shù)據(jù)采集裝置的測(cè)量精度應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范和工程實(shí)際需要的要求，因此，應(yīng)在精度、量程、穩(wěn)定性、可靠性等方面選擇合適的數(shù)據(jù)采集裝置。6.2自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)原則（1）適應(yīng)性根據(jù)建筑物所處的環(huán)境條件、建筑結(jié)構(gòu)和運(yùn)行工況的不同，在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)應(yīng)有較強(qiáng)的針對(duì)性。對(duì)于重點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和重要測(cè)點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先納入自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，技術(shù)成熟的項(xiàng)目?jī)?yōu)先實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。（2）經(jīng)濟(jì)性系統(tǒng)建設(shè)的造價(jià)應(yīng)經(jīng)濟(jì)、合理，采用性價(jià)比高的儀器設(shè)備；同時(shí)，應(yīng)盡可能考慮整套系統(tǒng)采用同一廠家的產(chǎn)品，以提高系統(tǒng)的兼容性、完整性，便于管理、維護(hù)和節(jié)約經(jīng)費(fèi)。（3）準(zhǔn)確性系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確，精度滿足相關(guān)規(guī)范的要求，在更換零部件時(shí)不影響數(shù)據(jù)的連續(xù)性。（4）可靠性監(jiān)測(cè)設(shè)備選型應(yīng)優(yōu)先考慮選用技術(shù)先進(jìn)、成熟、通過多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境長(zhǎng)期考核、質(zhì)量合格的產(chǎn)品，設(shè)備的故障率應(yīng)很低，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，可靠性高，具有在雷電、高溫、高濕等惡劣環(huán)境下正常工作的長(zhǎng)期可靠性，有良好的防雷、防濕、耐高溫等抗干擾能力。發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)判斷、報(bào)警，并迅速排除。為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)可靠，系統(tǒng)應(yīng)具有備用的人工觀測(cè)手段。（5）開放性和通用性系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開放性和兼容性。開放性是針對(duì)用戶開放系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集單元的程控命令和數(shù)據(jù)格式，以及接入的任何種類標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳感器。系統(tǒng)應(yīng)易于操作，人機(jī)界面友好。（6）統(tǒng)一性數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)應(yīng)相互兼容，即使采用不同的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，也應(yīng)能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的統(tǒng)一管理。設(shè)計(jì)方案監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)是安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，由于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅測(cè)讀快，測(cè)讀及時(shí)，能夠做到相關(guān)量同步測(cè)讀，能夠勝任多測(cè)點(diǎn)、密測(cè)次的要求，提供在時(shí)間上和空間上更為連續(xù)的信息，而且測(cè)讀準(zhǔn)確性和可靠性高，因此，應(yīng)普遍使用監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)。但是，監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)較為昂貴，對(duì)環(huán)境條件要求也比較高，因此，自動(dòng)化系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)以滿足監(jiān)測(cè)工程安全運(yùn)行需要為主，純粹為施工服務(wù)及為科學(xué)研究而設(shè)置的測(cè)點(diǎn)，原則上不納入自動(dòng)化系統(tǒng)。經(jīng)多年的研制和開發(fā)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布置形成三大基本形式：集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和混合式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。集中式集中式系統(tǒng)是將傳感器通過集線箱或直接連接到采集器的一端進(jìn)行集中觀測(cè)。在這種系統(tǒng)中，不同類型的傳感器要用不同的采集器控制測(cè)量，由一條總線連接，形成一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。系統(tǒng)中有幾種傳感器，就有幾個(gè)子系統(tǒng)和幾條總線。所有采集器都集中在主機(jī)附近，由主機(jī)存儲(chǔ)和管理各個(gè)采集器數(shù)據(jù)。采集器通過集線箱實(shí)現(xiàn)選點(diǎn)，如直接選點(diǎn)則可靠性較差。集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高技術(shù)部件均集中在機(jī)房，工作環(huán)境好，便于管理，系統(tǒng)重復(fù)部件少，相對(duì)投資也較少，但系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M量，易受外界干擾，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)集中，可靠性不高，技術(shù)復(fù)雜，電纜用量大，維護(hù)不便。圖6-1集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖分布式分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常由監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)、測(cè)控單元和傳感器組成；根據(jù)不同監(jiān)測(cè)任務(wù)需要而埋設(shè)的各類傳感器通過一定的通信介質(zhì)（一般為屏蔽電纜）接入布置其附近的測(cè)控單元；由測(cè)控單元按照采集程序的控制將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至遠(yuǎn)方的監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)做深入分析和處理。測(cè)控單元還可以接收來自監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)的控制命令，將本身的工作狀況以及傳感器的工作狀況發(fā)送給監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，由操作員做出分析判斷以及時(shí)排除系統(tǒng)中硬件設(shè)備的故障。因此，雖然系統(tǒng)設(shè)備的類型與集中式無大的差別，但是由于測(cè)控單元與集中式結(jié)構(gòu)中的測(cè)控單元相比有了本質(zhì)的變化，且系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸多為數(shù)字量信號(hào)，使得分布式系統(tǒng)在諸如測(cè)量精度、速度、可靠性和可擴(kuò)展性上比集中式系統(tǒng)有了顯著提高。分布式系統(tǒng)是把數(shù)據(jù)采集工作分散到靠近較多傳感器的采集站(測(cè)控單元)來完成，然后將所測(cè)數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)。這種系統(tǒng)要求每個(gè)觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控單元應(yīng)是多功能智能型儀器，能對(duì)各種類型的傳感器進(jìn)行控制測(cè)量。分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙?shù)字量，傳輸距離長(zhǎng)，精度高，風(fēng)險(xiǎn)分散，可靠性高，技術(shù)簡(jiǎn)單，電纜用量小，布置靈活，觀測(cè)速度快，但系統(tǒng)重復(fù)部件多，投資相對(duì)較大。圖6-2分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖混合式混合式是介于集中式和分布式之間的一種采集方式。它具有分布式布置的外型，而采用集中方式進(jìn)行采集的系統(tǒng)。設(shè)置在儀器附近的遙控轉(zhuǎn)換箱類似于MCU，匯集其周圍的儀器信號(hào)，但不具有MCU的A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)暫存功能，故其結(jié)構(gòu)比MCU簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)換箱僅是將儀器的模擬信號(hào)匯集于一條總線之中，然后傳到監(jiān)控室進(jìn)行集中測(cè)量和A/D轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)處理?；旌鲜綌?shù)據(jù)采集方式中轉(zhuǎn)換箱只能起匯集周圍儀器信號(hào)的作用，此種方式關(guān)鍵問題是既經(jīng)濟(jì)又可靠地解決了模擬量長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)；目前國(guó)內(nèi)傳輸距離一般在1000m～2000m內(nèi)，模擬量傳輸距離一般不能大于2000m，與分布式比較，造價(jià)可省約1/3左右。由于轉(zhuǎn)換箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，在惡劣氣候條件下，比MCU產(chǎn)生的故障路率低，所以此種方式適應(yīng)于大規(guī)模、測(cè)點(diǎn)數(shù)量多，相對(duì)集中的監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)挽集成清式網(wǎng)絡(luò)集衡成式結(jié)走構(gòu)是對(duì)白分布式榨結(jié)構(gòu)在種開放性哭和標(biāo)準(zhǔn)鞭化的方覽向上做帥出本質(zhì)舉改變的綠系統(tǒng)結(jié)息構(gòu)，它誕在現(xiàn)今拿的企業(yè)拾管理控筆制一體虛化的應(yīng)襖用需求巨中已經(jīng)板發(fā)揮著惜巨大的碎作用。網(wǎng)絡(luò)更集成為式結(jié)民構(gòu)突際破了陽(yáng)分布漫式結(jié)破構(gòu)中秤因?qū)镁W(wǎng)尤絡(luò)的膽封閉紫造成趁的缺淘陷，琴改變伙了分紗布式悄結(jié)構(gòu)羅系統(tǒng)帆中模腿擬、薄數(shù)字上信號(hào)稈混合距，一并個(gè)簡(jiǎn)攜單控鞏制系謀統(tǒng)的只信號(hào)挽傳遞狂需歷救經(jīng)從葉現(xiàn)場(chǎng)旁到控鴨制室果，再曾從控頸制室券到現(xiàn)賠場(chǎng)的叛往返猜專線笨傳遞鞭過程沸。隨著網(wǎng)利絡(luò)信息迎化和安緞全性的近提高，矩接入Int帖ern壯et的管理陣層可以還為遠(yuǎn)方則的專家旅和上級(jí)億管理部聾門提供擊遠(yuǎn)程觀廳測(cè)分析健建筑物澡安全狀擦況的手紀(jì)段，提體高安全衫狀況分愛析的效刊率。圖6-3網(wǎng)絡(luò)戶集成豆式監(jiān)咐測(cè)系傍統(tǒng)結(jié)撐構(gòu)示詞意圖系統(tǒng)組械成（1）電纜監(jiān)測(cè)系注統(tǒng)的不細(xì)同部位邊和不同蝕儀器需岸要聯(lián)接紫不同規(guī)櫻格的電隆纜。電纜選并型和敷菊設(shè)是確搜保監(jiān)測(cè)旨儀器和澆系統(tǒng)正迎常運(yùn)行蛋的基礎(chǔ)統(tǒng)，因此棉，必須招予以足勝夠的重氏視。電纜愁選型齊要充饑分了產(chǎn)解電樣纜結(jié)纏構(gòu)及凈信號(hào)束傳輸心和工金作環(huán)因境對(duì)鄙電纜餓的要潤(rùn)求，鄭并根受據(jù)實(shí)赤際情嫩況進(jìn)晝行試死驗(yàn)分漂析。電纜恒敷設(shè)胳要注愚意對(duì)聽每一手個(gè)環(huán)刺節(jié)進(jìn)掉行嚴(yán)賓格的倡質(zhì)量塑控制啞，避鍬開不棵利的業(yè)區(qū)域虧。（2）傳感大器傳感點(diǎn)器是夜感應(yīng)美建筑芽物變悼形、保滲流堆、應(yīng)逗力、駁溫度峽等各窯種物華理量感的儀痰器設(shè)歸備，寄它將視測(cè)量嫁到的憤模擬呼量、汗數(shù)字繳量、任脈沖頁(yè)量、較狀態(tài)五量等下信號(hào)末輸送飯到采饑集站袍。傳感器許種類可惠分為：嗽電阻式折、電感渣式、電淺容式、哀振弦式鋸、調(diào)頻踩式、壓提阻式、鍛變壓器箭式、電討位器式編等。土木鐘工程解監(jiān)測(cè)甲中常償用的食傳感弱器包瞎括滲捕壓計(jì)燙、滲違流量呼計(jì)、斥垂線憲儀、替傾斜誰(shuí)儀、剛測(cè)縫嘩計(jì)、備錨桿顧應(yīng)力忽計(jì)、俊鋼筋萄計(jì)、晶應(yīng)變見計(jì)、勒溫度昏計(jì)等裹各種房誠(chéng)儀器過。應(yīng)選擇許其中對(duì)泄監(jiān)控工撥程安全主起重要馬作用且怖人工觀誼測(cè)又不橫能滿足浙要求的猴關(guān)鍵測(cè)遵點(diǎn)納人太自動(dòng)化瞎觀測(cè)系毒統(tǒng)。所有納祝入自動(dòng)漂化系統(tǒng)鑰的儀器賞，都應(yīng)程預(yù)先經(jīng)躍過現(xiàn)場(chǎng)糊觀測(cè)值過可靠性也鑒定，龍證明其堵工作性世態(tài)正常鍋。（3）采圣集站采集腎站由精測(cè)控勁單元頸組成覽，并暖根據(jù)轎儀器終分布茂情況口決定嗚其布駝置，元一般寨設(shè)在斗較集眼中的袋儀器榴測(cè)點(diǎn)時(shí)附近毅。采集修站根蔥據(jù)確羞定的裁觀測(cè)忍參數(shù)軟、計(jì)地劃和匪順序遮進(jìn)行蛙實(shí)際堆測(cè)量撕、計(jì)尸算和丹存儲(chǔ)叨，并醬有自挖檢、直自動(dòng)舉診斷袍功能艷和人思工觀炭測(cè)接漢口。采集宮站除禿與主幕機(jī)通蜓訊外蜘，還偵可定妹期用俘便攜取式計(jì)呈算機(jī)枝讀取行數(shù)據(jù)倍。根姑據(jù)確宜定的津記錄法條件獎(jiǎng)，將剖觀測(cè)江結(jié)果勻及出餐錯(cuò)信蓋息與滴指定仁監(jiān)測(cè)禿分站誓或其代他測(cè)蹄控單砍元進(jìn)嗎行通態(tài)信。能選叢配不拖同的矛測(cè)量負(fù)模塊級(jí)或板越卡，桶以實(shí)裹現(xiàn)對(duì)孔各種四類型汗傳感籃器的讓信號(hào)浙采集日。檢裳測(cè)指忠定的伯報(bào)警尸條件捎，一盈旦報(bào)仗警狀炸態(tài)或注條件辣改變拴則通羊知指僅定的霧監(jiān)測(cè)具分站巖。將所有僵觀測(cè)結(jié)撤果保存獻(xiàn)在緩沖盆區(qū)中，焦直到這探些信息床被所有世指定監(jiān)乏測(cè)分站棟明確無謝誤地接散收完為或止。管理電駐能消耗彩，在斷翻電、過摘電流引攏起重啟饒動(dòng)或正疲常關(guān)機(jī)軍時(shí)，保妖留所有蓋配置設(shè)跪定的信盤息。具科有防雷淹、抗干鄭擾、防兼塵、防板腐，適柄用于惡踐劣溫濕委度環(huán)境鏈。采集系糞統(tǒng)的運(yùn)縮慧行方式刮主要分版中央控少制式(應(yīng)答式)及自額動(dòng)控棍制式(自報(bào)式)，必扒要時(shí)浴也可味采用朝任意活控制蜂式。（4）監(jiān)貧測(cè)分版站一般根浴據(jù)建筑斷物規(guī)模古及布置銳情況決安定，應(yīng)饅避免強(qiáng)漂電磁干賽擾。如灘系統(tǒng)規(guī)垃模較小別，也可朵以不設(shè)織分站。監(jiān)測(cè)分默站的主卵要功能晉是啟動(dòng)留測(cè)量系嫩統(tǒng)，自孤動(dòng)采集它數(shù)據(jù)，罵實(shí)現(xiàn)數(shù)氏據(jù)的通滋訊和傳快輸，可唐對(duì)監(jiān)測(cè)聞數(shù)據(jù)檢股查校核瘦，包括吊軟硬件林系統(tǒng)自兩身檢查扁、數(shù)據(jù)籮可靠性困和準(zhǔn)確霜度檢查象及數(shù)學(xué)表模型檢鏈查?？蛇M(jìn)水行測(cè)蜘量數(shù)渡據(jù)的息存儲(chǔ)杰、刪較除、秀插人尸、記蛛錄、層顯示衛(wèi)、換殲算、臘打印假、查謎詢及穿儀器者位置療、參芹數(shù)工遼作狀末態(tài)顯淚示等某操作剃，對(duì)踏建筑終物的臨安全趙狀況深實(shí)行螞監(jiān)控鳥、預(yù)僑報(bào)及競(jìng)報(bào)警掉。（5）監(jiān)卸測(cè)總釀?wù)疽粋€(gè)工扒程設(shè)一環(huán)個(gè)總站鎖，即現(xiàn)熊場(chǎng)安全雨監(jiān)控中譽(yù)心。應(yīng)喝有足夠蠢的設(shè)備翼和工作始空間，顆良好的辜照明、侮通風(fēng)和侍溫控條僚件。監(jiān)測(cè)總消站除監(jiān)校測(cè)分站丑功能外順，還應(yīng)適具有圖舞像顯示圓、工程獸數(shù)據(jù)庫(kù)坐及其數(shù)洋據(jù)管理厲功能。能將包各監(jiān)誦測(cè)分椒站數(shù)奴據(jù)和嚴(yán)人工首監(jiān)測(cè)特?cái)?shù)據(jù)豬匯集覽到總滿站數(shù)凡據(jù)庫(kù)皮內(nèi)，縫建立輕安全漢監(jiān)控坐數(shù)學(xué)甜模型沫，并李進(jìn)行腸影響埋因素陰分解殼及綜哈合性機(jī)的分蘆析、慮預(yù)報(bào)染和安精全評(píng)范價(jià)。（6）管理符中心即需要鳳遠(yuǎn)傳觀親測(cè)數(shù)據(jù)跡的上級(jí)狠領(lǐng)導(dǎo)單毛位。6.哈3通用盲分布吐式測(cè)接量控如制單峰元（MCU）原匯理及祖應(yīng)用工作泡原理MC富U是分肆布式喪數(shù)據(jù)粱采集銷網(wǎng)絡(luò)墊的節(jié)貫點(diǎn)裝僵置，于由密含封機(jī)蜓箱、墊智能代控制亭模塊CPU電路貢板、暈電源矩模塊釘電路惠板、占各測(cè)宇量模動(dòng)塊電總路板零和加剃熱?；顗K電般路板樓等構(gòu)溪成。電源橫模塊溪由隔搭離變閑壓器耗、電株源板面、蓄胸電池嶺組、精電源貼開關(guān)墻組等女組成憂。它傭?qū)⒔涣袅麟娎献儞Q嚴(yán)成直延流電箏并進(jìn)且行穩(wěn)陳壓，隱其中沾的兩呢組充脾電電俘路，棚分別貸給12V笑/7.市2AH和24V妥/7.衣2AH兩組蓄錘電池充昨電。在辰無交流黨電源或悠線路發(fā)坡生故障像的情況可下，蓄容電池組社將自動(dòng)縮慧地投入輝工作。模塊立設(shè)有漫休眠孟功能興，故指能降堵低功倡耗。控制模朝塊控制模完塊CP佛U電路板淚由單片本微處理情器80C黨31、時(shí)時(shí)鐘電雜路、樣程序納存儲(chǔ)策器（ROM）、深數(shù)據(jù)協(xié)存儲(chǔ)存器（RA緩M）、禿看門薪狗電柄路、釣通訊偽接口警電路凡、V/箏F轉(zhuǎn)換催電路悅、電培源控執(zhí)制電哀路以鏟及鍵貫盤顯資示接深口電油路等倘組成爸，是MCU的核討心部虎分，謙主要簽完成走對(duì)儀菌器的盈供電印控制緊、數(shù)貫據(jù)測(cè)做量、盾轉(zhuǎn)換蟲、預(yù)滿處理丑、存績(jī)儲(chǔ)和呆傳輸牢等功滾能。測(cè)量穿模塊恒板的去功能把監(jiān)間測(cè)儀晉器（取傳感炒器）亂所感狀受到賴的非燭電量務(wù)值，隙轉(zhuǎn)換朽成符奇合一拿定標(biāo)做準(zhǔn)的到電壓卡、電案流、刮頻率績(jī)或TTL電平信封號(hào)，然般后經(jīng)總垂線母板扎傳送給簽控制模菊塊CP特U板。每一類占型的測(cè)短量模塊田電路板返聯(lián)接一雕定數(shù)量膠的相應(yīng)掙類型的愈監(jiān)測(cè)儀賭器。在每個(gè)站測(cè)量模寸塊上，維通過DIP開關(guān)俱可選牌擇該燭模塊對(duì)的儀礙器類覆型和戰(zhàn)接入島監(jiān)測(cè)饑儀器歉的數(shù)勺量，貨控制怪模塊苗能夠沙自動(dòng)程識(shí)別茫，并贊生成喉監(jiān)測(cè)舅儀器化類型閉編碼穗和測(cè)脊點(diǎn)編黑碼，床以便吧監(jiān)測(cè)叼數(shù)據(jù)局的入賺庫(kù)。特點(diǎn)該裝鄉(xiāng)豐置采喚用冗唉余、援并聯(lián)勉、減撇額等獨(dú)措施牢，使在用先耗進(jìn)的繪測(cè)量隸技術(shù)帆，實(shí)雅現(xiàn)差閃阻式防、鋼嫁弦式網(wǎng)儀器亭遠(yuǎn)距鋸離高括精度梯測(cè)量饅，能肯消除4/堅(jiān)5芯差阻洪式儀器列的芯線虹電阻和撥長(zhǎng)電纜憑電阻對(duì)真測(cè)量的禮影響。其中舒紅外繞脈沖辮、雙翠照準(zhǔn)卡和雙戰(zhàn)基準(zhǔn)諒技術(shù)內(nèi)實(shí)現(xiàn)豬了步觀進(jìn)式餓儀器洪的高總精度盟、高研可靠直測(cè)量閉；交嫩流橋歉路不視平衡襖測(cè)量散技術(shù)妖實(shí)現(xiàn)蠟了差莫?jiǎng)与娡跞菔郊緝x器學(xué)的測(cè)掙量。圖6-4嘉M米CU測(cè)量原喬理圖圖6-5通用分顫布式MCU結(jié)構(gòu)示彩意圖主要功爹能（1）控制濟(jì)功能MC似U可接等受CC換U（中教央控傅制裝猾置）探或筆吹記本輕電腦祖的命繡令，積實(shí)現(xiàn)斯以下旁功能灶：中鎖央控活制方勉式的幼巡測(cè)懲或選衡測(cè)；固自動(dòng)腰控制懼方式穗的巡僚測(cè)；彎在CCU出現(xiàn)故店障、線區(qū)路故障賄或斷電迷情況下窩，自動(dòng)課利用自吐備電源駕繼續(xù)實(shí)戶現(xiàn)定時(shí)酷測(cè)量等斗功能。（2）測(cè)量于功能根據(jù)固控制遵程序報(bào)自動(dòng)我對(duì)所盲接入訓(xùn)的傳損感器腸進(jìn)行銹巡測(cè)溝（逐擾點(diǎn)依歷次自藏動(dòng)測(cè)狂量并皮存儲(chǔ)糟數(shù)據(jù)子）或淹選測(cè)箱（對(duì)抖選定拆的某典一測(cè)引點(diǎn)進(jìn)四行測(cè)反量）瞎。（3）計(jì)正時(shí)和舉定時(shí)娛功能設(shè)置煎的實(shí)貫時(shí)時(shí)恥鐘電承路，愚可供神用戶粘查詢繩和修版改時(shí)慶間，稻或設(shè)呢定起悠始測(cè)舌量時(shí)宴間和君測(cè)量守時(shí)間蛋間隔術(shù)。（4）通訊蒜功能可與CCU中央控乳制裝置鞭或筆記冤本電腦救實(shí)現(xiàn)雙裳向通訊買。（5）供否電功諷能MC蕉U的備攪用電樓源，將能在慰外部詞電源第中斷索的情旅況下鄉(xiāng)豐自動(dòng)服投入免工作酒，平蕉時(shí)則思處于奸浮充醫(yī)狀態(tài)氏。電還源電喘路設(shè)槐有過員壓和些欠壓腳保護(hù)為措施偉，以赴防止醉電池財(cái)組過綱充電陽(yáng)或過刪放電以，提次高了悄電池盛組的驚使用伸壽命午。（6）雷溜電保噴護(hù)在電聞源、炸通訊紋和傳屈感器勵(lì)接口莫的入燒口處楚均設(shè)濕有防兄雷保港護(hù)電助路，送以防挑止感療應(yīng)雷鬼電流焰對(duì)內(nèi)衣部電雄路造閥成損克壞，盒保證MC擱U長(zhǎng)期遠(yuǎn)可靠積地工罷作。另外，站該裝置倒還具有歲差阻式剪、步進(jìn)興式、差漲動(dòng)電容鐵式和差幼動(dòng)電磁血式儀器饒的自?；蠊δ?，眠可輸出肆自校基船準(zhǔn)測(cè)值妥，用以備檢驗(yàn)這俊類儀器駝測(cè)值的累可靠性狀。應(yīng)用實(shí)拳例飛來嚴(yán)峽水智利樞都紐大招壩安鬼全監(jiān)停測(cè)自夠動(dòng)化透系統(tǒng)醬，是繳目前夾國(guó)內(nèi)頂已建缺成的捕水利難樞紐塘安全團(tuán)監(jiān)測(cè)稀項(xiàng)目隔齊全缺、儀肅器種餃類多肉、自煎動(dòng)化姜程度敗很高憤的大賢壩安憶全監(jiān)摟測(cè)自較動(dòng)化影系統(tǒng)渣。32臺(tái)MCU就地厭接入曠了400余臺(tái)昏（支蜂）國(guó)球內(nèi)外矮優(yōu)秀江廠家紡生產(chǎn)抖的最肌先進(jìn)沉的傳鄰感器稀。高度南的自莊動(dòng)化勇使觀臥測(cè)班鞠的4名工作皮人員，問完成了神幾十個(gè)如人難以梯完成的伙工作量稿。自199哄9年3月30日蓄水膠并正式家投入運(yùn)扒行以來爐，該系稻統(tǒng)為管秒理單位纏取得了圍大量的秀安全監(jiān)鍋測(cè)數(shù)據(jù)排。這些數(shù)捎據(jù)，對(duì)病于掌握銹大壩的悶運(yùn)行狀敵況、了艷解各建醉筑物的捷安全性蘋態(tài)起到兆了非常寬重要的事作用；在防洪皺調(diào)度中奶，為領(lǐng)晚導(dǎo)決策丸提供有反力的科映學(xué)依據(jù)茄。圖6-事6飛來峽姻大壩安櫻全監(jiān)測(cè)糧自動(dòng)化貫系統(tǒng)示婆意圖6.4安全敘監(jiān)測(cè)即自動(dòng)匙化系浪統(tǒng)設(shè)玻計(jì)示怕例工程棗概況彭水砌水電助站最魄大壩巷高116際.5m，總狼裝機(jī)175怠0MW，具有笛工程規(guī)稼模大、木綜合效垃益顯著蓄、技術(shù)洞復(fù)雜、猴自動(dòng)化挎要求高灑等特點(diǎn)收。鑒于彭翁水水電圍站的重阿要性，陸無論在蓋施工期核、蓄水掏期和運(yùn)作行期都祝應(yīng)確保撤工程的粗高度安沿全。安全糠監(jiān)測(cè)濱系統(tǒng)橡的設(shè)懼計(jì)，軟不僅填要結(jié)額合彭神水水嗽電站寨的工心程特嘉點(diǎn)，笛還要位充分貪考慮模當(dāng)前浴工程茶安全毫監(jiān)測(cè)想技術(shù)娃的發(fā)教展現(xiàn)斥狀，即力求薄采用辟先進(jìn)偵的監(jiān)犬測(cè)手睜段，露以便粥及時(shí)握、準(zhǔn)青確地威掌握紅建筑齡物及奶其基呼礎(chǔ)從魯建設(shè)主到運(yùn)角行全敬過程寒的性較狀演躲變，誕并能繼向業(yè)穴主迅沖速反擊饋有峰關(guān)信員息，赴為業(yè)耕主分享析、妖評(píng)價(jià)鵝工程涂安全董和決赴策提罵供可譜靠依富據(jù)。監(jiān)測(cè)設(shè)鑄計(jì)力求扭做到施興工期與斧永久監(jiān)另測(cè)相結(jié)贊合，儀迷表量測(cè)董與人工挖巡查相型結(jié)合，液人工采扯集與自昆動(dòng)化半旬自動(dòng)化泊采集相否結(jié)合。竟監(jiān)測(cè)系昏統(tǒng)的重萬(wàn)點(diǎn)為變家形和滲餐流。設(shè)計(jì)濃目的以確保術(shù)各類建宵筑物在溪施工期艱、蓄水超期和運(yùn)獻(xiàn)行期的琴安全為話主要目茅的，同榴時(shí)兼顧縮慧驗(yàn)證設(shè)鈔計(jì)、指步導(dǎo)施工福等需要怎。通過促對(duì)各附類建宇筑物萄整體充狀態(tài)破全過敘程持滔續(xù)的攝監(jiān)測(cè)號(hào)，采齊集建背筑物菜的變私形、閑滲流竊、應(yīng)脹力、嘴應(yīng)變?yōu)?、溫匯度的殘初始權(quán)值、貌基準(zhǔn)搭值和爐各階頑段變覆化過駱程的晝數(shù)據(jù)嫌，及泡時(shí)進(jìn)述行分杏析與治評(píng)價(jià)鹿。對(duì)乞危及虧建筑翼物的食不安淚全因街素及炒時(shí)提罪出處宿理措啞施，磚為有悄關(guān)部桶門決站策提吊供依乘據(jù)。通過安如全監(jiān)測(cè)樸提供的妻有效數(shù)眼據(jù)，檢妖驗(yàn)設(shè)計(jì)云方案的播正確性烤，施工版質(zhì)量是錄否滿足沖設(shè)計(jì)要越求。施舌工期的資監(jiān)測(cè)，箱還可以菜檢驗(yàn)施逝工和措勒施是否淺符合設(shè)亡計(jì)意圖紡，也可樂以檢驗(yàn)家某些設(shè)笨計(jì)是否爛符合實(shí)幼際，從險(xiǎn)而為改踐進(jìn)和完申善施工家方法和嚷措施，爺優(yōu)化和能完善設(shè)園計(jì)服務(wù)奏以達(dá)蕩到設(shè)計(jì)易、施工忙動(dòng)態(tài)結(jié)追合及不搏斷優(yōu)化汁的目的沈。設(shè)計(jì)原責(zé)則根據(jù)該宅工程結(jié)預(yù)構(gòu)特點(diǎn)客和地質(zhì)瘦條件，截確定安惑全監(jiān)測(cè)籠的總原習(xí)則為“艘突出重估點(diǎn)，兼用顧全面羞，統(tǒng)一覆規(guī)劃，丸逐步實(shí)矛施”。選取工拳程中有透代表性摩的部位緒作為重寄要部位坊（斷面旋），其稿他部位躍為一般置部位（狼斷面）假。重要層部位糞（斷低面）怠觀測(cè)疏項(xiàng)目徒齊全消，儀參器布瓣置相頓對(duì)集獨(dú)中，犬對(duì)重慈要的扛效應(yīng)廁量采窄取多房誠(chéng)種方廚法平倒行進(jìn)方行觀燃測(cè)。一般部搬位（斷蓮面）以斧重要物破理量為規(guī)主，僅調(diào)布置少薪量?jī)x器鞋和測(cè)點(diǎn)細(xì)，以掌象握工程誤的整體匹工作狀虧態(tài)或施潔工過程裝中出現(xiàn)童的新情情況。監(jiān)測(cè)撐系統(tǒng)削作為駁一個(gè)靠有機(jī)典整體螺，必俊須在梯工程暈開始李施工廢前進(jìn)汗行統(tǒng)遺一規(guī)脊劃。監(jiān)測(cè)系刊統(tǒng)總體蔑組成該工侄程安斷全監(jiān)誓測(cè)系妹統(tǒng)是寒一個(gè)僑由多伸類建寸筑物炊、多見種監(jiān)身測(cè)項(xiàng)矩目和須數(shù)以再千計(jì)尊的監(jiān)炮測(cè)儀釀器、分設(shè)備剖和計(jì)蔥算機(jī)笑硬、桿軟件蟻組成丸的復(fù)溪雜而忙龐大叉的信記息采糕集、層管理誓、分但析、憲評(píng)價(jià)株和反包饋系悅統(tǒng)?？傮w結(jié)顧構(gòu)可以憤概括為汗：“一稻個(gè)整體眉系統(tǒng)，春三個(gè)子騙系統(tǒng)；礎(chǔ)三大環(huán)影節(jié)，三廟級(jí)監(jiān)控火；設(shè)計(jì)責(zé)單位提伸供技術(shù)役支持，乓業(yè)主單納位決策盈”。圖6-7彭水水汪電站工捎程安全好監(jiān)測(cè)系蓋統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要監(jiān)盼測(cè)項(xiàng)目怕和設(shè)施（1）變形吹監(jiān)測(cè)。精監(jiān)測(cè)內(nèi)厘容包括拼水平位基移、垂月直位移惡、壩基昂傾斜、緩洞室收釘斂、基顯巖變形敘和壩體鴨撓度等消，主要酸監(jiān)測(cè)設(shè)倉(cāng)施包括火外觀變遣形測(cè)點(diǎn)誕、正垂伴線、倒批垂線、顏靜力水哥準(zhǔn)、基庸巖變形丟計(jì)、多魯點(diǎn)位移滔計(jì)、測(cè)府斜管、雁傾斜儀呼等。（2）滲流籮監(jiān)測(cè)。碑監(jiān)測(cè)內(nèi)腳容包括搜滲流量搶、揚(yáng)壓梁力、壩但體滲壓吉、繞壩蹈滲流和淘水質(zhì)分浮析等。嶺主要監(jiān)欠測(cè)設(shè)施董包括測(cè)趁壓管、芝滲壓計(jì)豪、量水珠堰、水門質(zhì)分析罵設(shè)備等花。（3）應(yīng)力循應(yīng)變監(jiān)加測(cè)。監(jiān)疫測(cè)內(nèi)容黨包括壩渴踵、壩銳趾應(yīng)力留、混凝怪土自身揪體積變晚化、鋼疫筋應(yīng)力壩、預(yù)應(yīng)龜力、接始合縫開團(tuán)度、裂閘縫發(fā)展繭及溫度凈分布等鹽。主要舊監(jiān)測(cè)設(shè)妹施包括蹤蝶應(yīng)變計(jì)辮、無應(yīng)體力計(jì)、皺鋼筋計(jì)佳、溫度步計(jì)、測(cè)茄縫計(jì)、逮位錯(cuò)計(jì)歪、裂縫肉計(jì)、錨丑桿應(yīng)力經(jīng)計(jì)、錨徒索測(cè)力材計(jì)等。（4）水力物學(xué)監(jiān)測(cè)裙。監(jiān)測(cè)邪內(nèi)容包拔括水位績(jī)、流態(tài)輕、動(dòng)水完壓力、厭流速、劑泄流量謊、空蝕勞空化、疫水面線濁、水舌勒、沖坑績(jī)及下游扶沖刷情蔑況、下戚游霧化吼等。主果要監(jiān)測(cè)計(jì)設(shè)施包租括水尺挖、壓力營(yíng)傳感器狼、流速卵儀、水搶聽器等殿。（5）動(dòng)退力監(jiān)彈測(cè)。美監(jiān)測(cè)國(guó)內(nèi)容堡包括秩動(dòng)荷怒載作迎用下揪建筑趴物的夢(mèng)動(dòng)力合反應(yīng)撤及動(dòng)愉態(tài)特滅性的辣時(shí)空視變化舟。主裳要監(jiān)傍測(cè)儀稀器為貼強(qiáng)震飼儀及拴配套尿設(shè)施響。（6）其其它監(jiān)尿測(cè)項(xiàng)月目。共監(jiān)測(cè)堂內(nèi)容辰包括油上下悔游水姓位、鳥氣溫感、變尸形監(jiān)銅