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(lái)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(lái)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?，F(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?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通訊一般采用電纜、光纖和無(wú)線傳輸?shù)刃问?，?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?；虍惓Ｌ卣?，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(guò)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(kāi)放性和通用性系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開(kāi)放性和兼容性。開(kāi)放性是針對(duì)用戶開(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(wú)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(lái)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(wèn)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)集叔成式網(wǎng)絡(luò)集均成式結(jié)霜構(gòu)是對(duì)睡分布式的結(jié)構(gòu)在穗開(kāi)放性證和標(biāo)準(zhǔn)各化的方孤向上做降出本質(zhì)蛙改變的膛系統(tǒng)結(jié)勢(shì)構(gòu)，它艇在現(xiàn)今爐的企業(yè)世管理控賄制一體蟻化的應(yīng)例用需求祝中已經(jīng)卸發(fā)揮著缸巨大的遲作用。網(wǎng)絡(luò)集批成式結(jié)椅構(gòu)突破榜了分布乘式結(jié)構(gòu)頑中因?qū)Ｊ哂镁W(wǎng)絡(luò)雹的封閉庸造成的戲缺陷，品改變了殊分布式態(tài)結(jié)構(gòu)系穩(wěn)統(tǒng)中模吵擬、數(shù)瓣字信號(hào)多混合，姜一個(gè)簡(jiǎn)憂單控制苦系統(tǒng)的迷信號(hào)傳戴遞需歷星經(jīng)從現(xiàn)愁場(chǎng)到控圾制室，鏟再?gòu)目厣阎剖业桨‖F(xiàn)場(chǎng)的度往返專落線傳遞血過(guò)程。隨著飄網(wǎng)絡(luò)獻(xiàn)信息套化和恰安全壓性的陡提高伐，接宴入Int嚇ern亮et的管理薪層可以姨為遠(yuǎn)方放的專家字和上級(jí)澇管理部粘門提供萌遠(yuǎn)程觀解測(cè)分析兔建筑物噴安全狀歷況的手業(yè)段，提死高安全每狀況分鬼析的效次率。圖6-3網(wǎng)絡(luò)集闖成式監(jiān)令測(cè)系統(tǒng)倒結(jié)構(gòu)示炒意圖系統(tǒng)基組成（1）電淡纜監(jiān)測(cè)系蒜統(tǒng)的不替同部位捎和不同鄙儀器需筒要聯(lián)接心不同規(guī)下格的電寄纜。電纜選甘型和敷蠶設(shè)是確嬸保監(jiān)測(cè)層儀器和墻系統(tǒng)正厭常運(yùn)行托的基礎(chǔ)瘋，因此鋒，必須尚予以足內(nèi)夠的重餃視。電纜牙選型淡要充矩分了里解電南纜結(jié)著構(gòu)及常信號(hào)傾傳輸話和工選作環(huán)制境對(duì)巾電纜噴的要影求，含并根陪據(jù)實(shí)往際情讓況進(jìn)忍行試仔驗(yàn)分遮析。電纜敷傭設(shè)要注脂意對(duì)每賺一個(gè)環(huán)夢(mèng)節(jié)進(jìn)行撲嚴(yán)格的屈質(zhì)量控矛制，避鵲開(kāi)不利籌的區(qū)域散。（2）傳瘋感器傳感器專是感應(yīng)乓建筑物稠變形、揮滲流、尋應(yīng)力、貞溫度等好各種物廈理量的則儀器設(shè)絕備，它虜將測(cè)量栽到的模褲擬量、財(cái)數(shù)字量鋤、脈沖特量、狀牲態(tài)量等些信號(hào)輸碎送到采件集站。傳感器證種類可鋪分為：績(jī)電阻式板、電感袋式、電鉤容式、忌振弦式貨、調(diào)頻歸式、壓戶阻式、影變壓器老式、電霧位器式姻等。土木濁工程蔬監(jiān)測(cè)團(tuán)中常紗用的持傳感思器包主括滲隔壓計(jì)釀、滲悠流量懼計(jì)、列垂線拘儀、堆傾斜債儀、樣測(cè)縫巡壽計(jì)、靈錨桿堅(jiān)應(yīng)力是計(jì)、壩鋼筋勉計(jì)、嗎應(yīng)變漠計(jì)、候溫度失計(jì)等持各種衣儀器亭。應(yīng)選森擇其館中對(duì)冤監(jiān)控帝工程鑒安全清起重諸要作辰用且獎(jiǎng)人工哨觀測(cè)診又不幻玉能滿東足要老求的響關(guān)鍵酸測(cè)點(diǎn)宰納人繳自動(dòng)瓜化觀摘測(cè)系適統(tǒng)。所有霜納入掌自動(dòng)扭化系羊統(tǒng)的宵儀器幅，都美應(yīng)預(yù)虛先經(jīng)芹過(guò)現(xiàn)恰場(chǎng)觀西測(cè)值裳可靠帆性鑒讀定，直證明巖其工級(jí)作性漫態(tài)正估常。（3）采奮集站采集站銀由測(cè)控仰單元組鍵成，并將根據(jù)儀視器分布游情況決皂定其布輔置，一天般設(shè)在癥較集中醒的儀器趣測(cè)點(diǎn)附豎近。采集廣站根漆據(jù)確痰定的睛觀測(cè)耐參數(shù)淚、計(jì)高劃和東順序勸進(jìn)行供實(shí)際蝦測(cè)量懂、計(jì)扁算和隸存儲(chǔ)針，并埋有自蛾檢、罵自動(dòng)膝診斷付功能藍(lán)和人萌工觀惜測(cè)接吼口。采集旁站除津與主慘機(jī)通垃訊外修，還彩可定坦期用嶼便攜麻式計(jì)蜓算機(jī)溫讀取額數(shù)據(jù)征。根褲據(jù)確功定的龜記錄象條件羅，將葉觀測(cè)辛結(jié)果瞧及出耐錯(cuò)信志息與百指定垃監(jiān)測(cè)就分站困或其腳他測(cè)飄控單盆元進(jìn)霉行通前信。能選配廳不同的宅測(cè)量模例塊或板潑卡，以璃實(shí)現(xiàn)對(duì)肥各種類染型傳感韻器的信糠號(hào)采集葛。檢測(cè)醉指定的籍報(bào)警條頭件，一弦旦報(bào)警仗狀態(tài)或炭條件改謹(jǐn)變則通鎮(zhèn)知指定憤的監(jiān)測(cè)截分站。將所有戒觀測(cè)結(jié)填果保存曾在緩沖蹄區(qū)中，粱直到這損些信息荒被所有探指定監(jiān)飄測(cè)分站校明確無(wú)挖誤地接蔬收完為樣止。管理閱電能攔消耗找，在硬斷電嚇、過(guò)航電流向引起跪重啟闖動(dòng)或踩正常棄關(guān)機(jī)遣時(shí)，絲式保留嚷所有許配置昨設(shè)定蜻的信固息。惱具有餅防雷姥、抗笨干擾畝、防乖塵、柄防腐惑，適知用于魔惡劣斯溫濕繁度環(huán)欲境。采集系沾統(tǒng)的運(yùn)母行方式集主要分挺中央控聯(lián)制式(應(yīng)答式)及自負(fù)動(dòng)控精制式(自報(bào)糕式)，必極要時(shí)固也可洋采用蘭任意籍控制環(huán)式。（4）監(jiān)測(cè)靠分站一般證根據(jù)疲建筑提物規(guī)章模及羨布置懼情況阻決定拐，應(yīng)撇避免咬強(qiáng)電綢磁干改擾。貼如系根統(tǒng)規(guī)遣模較評(píng)小，標(biāo)也可對(duì)以不箏設(shè)分浙站。監(jiān)測(cè)波分站同的主計(jì)要功來(lái)能是孩啟動(dòng)亞測(cè)量眾系統(tǒng)寸，自港動(dòng)采飛集數(shù)猴據(jù)，拳實(shí)現(xiàn)撞數(shù)據(jù)結(jié)的通厲訊和粱傳輸漆，可頓對(duì)監(jiān)肥測(cè)數(shù)束據(jù)檢長(zhǎng)查校循核，扁包括刊軟硬可件系千統(tǒng)自津身檢折查、學(xué)數(shù)據(jù)著可靠甚性和擠準(zhǔn)確驗(yàn)度檢盲查及非數(shù)學(xué)械模型養(yǎng)檢查根?？蛇M(jìn)煮行測(cè)飯量數(shù)鐘據(jù)的品存儲(chǔ)嬸、刪叢除、灑插人話、記特錄、乳顯示材、換員算、神打印勢(shì)、查謙詢及百儀器曲位置麥、參要數(shù)工漂作狀福態(tài)顯豆示等謊操作貞，對(duì)笛建筑沾物的撤安全乒?fàn)顩r奸實(shí)行杏監(jiān)控戰(zhàn)、預(yù)捐報(bào)及種報(bào)警造。（5）監(jiān)測(cè)松總站一個(gè)工絲式程設(shè)一仿個(gè)總站防，即現(xiàn)輛場(chǎng)安全喉監(jiān)控中帳心。應(yīng)江有足夠乎的設(shè)備伐和工作淋空間，扒良好的罷照明、而通風(fēng)和噴溫控條五件。監(jiān)測(cè)誓總站壯除監(jiān)薄測(cè)分店站功碧能外腸，還練應(yīng)具芒有圖雄像顯尼示、雞工程狠數(shù)據(jù)筆庫(kù)及佛其數(shù)攜據(jù)管畢理功禍能。能將淚各監(jiān)要測(cè)分帆站數(shù)肅據(jù)和旺人工單監(jiān)測(cè)稀數(shù)據(jù)嫂匯集露到總棚站數(shù)坐據(jù)庫(kù)辛內(nèi)，稀建立食安全拳監(jiān)控糧數(shù)學(xué)買模型街，并史進(jìn)行熊影響曉因素呆分解齡及綜顫合性辟的分顏析、負(fù)預(yù)報(bào)喊和安硬全評(píng)正價(jià)。（6）管咽理中咳心即需擱要遠(yuǎn)唱傳觀笛測(cè)數(shù)昆據(jù)的忘上級(jí)敲領(lǐng)導(dǎo)種單位武。6.碼3通用泉分布虎式測(cè)塵量控弓制單錄元（MC好U）原逼理及粘應(yīng)用工作原單理MC任U是分布券式數(shù)據(jù)遠(yuǎn)采集網(wǎng)歉絡(luò)的節(jié)聯(lián)點(diǎn)裝置午，由密龜封機(jī)箱斥、智能遼控制模另塊CPU電路板鄉(xiāng)豐、電源獸模塊電爽路板、踩各測(cè)量然模塊電鉛路板和駝加熱模命塊電路腹板等構(gòu)艦成。電源模徒塊由隔辦離變壓足器、電浪源板、筆蓄電池仔組、電礦源開(kāi)關(guān)訂組等組抹成。它熊將交流治電變換敲成直流彩電并進(jìn)薯行穩(wěn)壓晝，其中柄的兩組塑充電電象路，分凳別給12凡V/移7.傭2A坡H和24洋V/不7.墳2A終H兩組蓄慰電池充暗電。在游無(wú)交流寇電源或趟線路發(fā)任生故障處的情況糾下，蓄肅電池組筐將自動(dòng)而地投入算工作。模塊病設(shè)有吸休眠柿功能季，故客能降席低功占耗?？刂颇ＩK控制模瀉塊CP瓶U電路紋板由擦單片鞏微處掠理器80弊C3淹1、時(shí)沿鐘電增路、糠程序帝存儲(chǔ)階器（RO林M）、踐數(shù)據(jù)暢存儲(chǔ)次器（RAM）、看懶門狗電環(huán)路、通虛訊接口骨電路、V/F轉(zhuǎn)換剛電路戀、電礦源控弓制電饒路以收及鍵溪盤顯偶示接巖口電飽路等辱組成等，是MC遣U的核殊心部糊分，遺主要?jiǎng)ν瓿芍陮?duì)儀緒器的茂供電暗控制動(dòng)、數(shù)役據(jù)測(cè)破量、慚轉(zhuǎn)換地、預(yù)唐處理哄、存肆儲(chǔ)和荒傳輸壘等功柜能。測(cè)量掩模塊河板的慎功能把監(jiān)旱測(cè)儀消器（阻傳感滲器）梨所感誦受到奧的非蔬電量院值，繳轉(zhuǎn)換差成符蛙合一返定標(biāo)枝準(zhǔn)的音電壓石、電幻玉流、新頻率距或TT掘L電平漁信號(hào)垮，然存后經(jīng)烘總線博母板脈傳送藍(lán)給控座制模亮塊CPU板。每一類聞型的測(cè)價(jià)量模塊砌電路板惰聯(lián)接一煎定數(shù)量請(qǐng)的相應(yīng)溜類型的露監(jiān)測(cè)儀至器。在每個(gè)擔(dān)測(cè)量模鈴塊上，番通過(guò)DIP開(kāi)關(guān)酒可選儀擇該谷模塊枯的儀縣器類稼型和辦接入親監(jiān)測(cè)岡儀器罩的數(shù)翅量，歲控制脫模塊么能夠柜自動(dòng)叼識(shí)別乓，并載生成桃監(jiān)測(cè)狗儀器拔類型德編碼融和測(cè)掩點(diǎn)編旨碼，厲以便馳監(jiān)測(cè)磁數(shù)據(jù)享的入鋪庫(kù)。特點(diǎn)該裝置對(duì)采用冗方余、并菜聯(lián)、減斤額等措暢施，使竿用先進(jìn)抵的測(cè)量籍技術(shù)，猾實(shí)現(xiàn)差蓬阻式、捷鋼弦式鋒儀器遠(yuǎn)磁距離高溜精度測(cè)寸量，能描消除4/銀5芯差熟阻式晚儀器的的芯夢(mèng)線電碰阻和午長(zhǎng)電脂纜電駐阻對(duì)憤測(cè)量帳的影松響。其中紅艘外脈沖驕、雙照示準(zhǔn)和雙琴基準(zhǔn)技漫術(shù)實(shí)現(xiàn)腥了步進(jìn)鉆式儀器渠的高精醬度、高糟可靠測(cè)嬌量；交扁流橋路趙不平衡曠測(cè)量技與術(shù)實(shí)現(xiàn)憤了差動(dòng)庭電容式拔儀器的營(yíng)測(cè)量。圖6-4敲M讓CU測(cè)量壟原理煙圖圖6-5通用分則布式MCU結(jié)構(gòu)責(zé)示意邊圖主要法功能（1）控歌制功錯(cuò)能MC境U可接蘿受CCU（中拐央控叢制裝期置）延或筆媽記本小電腦謎的命扣令，圓實(shí)現(xiàn)赴以下臣功能睛：中類央控燙制方柱式的駁巡測(cè)世或選湊測(cè)；稠自動(dòng)用控制難方式悲的巡吃測(cè)；潮在CCU出現(xiàn)故究障、線沿路故障影或斷電膊情況下削，自動(dòng)務(wù)利用自灶備電源濕繼續(xù)實(shí)霜現(xiàn)定時(shí)屑測(cè)量等緒功能。（2）測(cè)趴量功語(yǔ)能根據(jù)嶼控制霉程序亡自動(dòng)瞇對(duì)所姻接入燭的傳咳感器陪進(jìn)行補(bǔ)巡測(cè)適（逐書點(diǎn)依飽次自是動(dòng)測(cè)窗量并表存儲(chǔ)械數(shù)據(jù)郊）或鼠選測(cè)邀（對(duì)張選定膜的某并一測(cè)輝點(diǎn)進(jìn)談行測(cè)壩量）衫。（3）計(jì)槍時(shí)和妙定時(shí)亡功能設(shè)置的汽實(shí)時(shí)時(shí)租鐘電路緩，可供折用戶查圣詢和修欄改時(shí)間趕，或設(shè)挖定起始螞測(cè)量時(shí)泉間和測(cè)講量時(shí)間渴間隔。（4）通訊禾功能可與CC械U中央控縣制裝置薄或筆記渠本電腦先實(shí)現(xiàn)雙構(gòu)向通訊躍。（5）供軍電功柔能MC披U的備用祖電源，貓能在外娃部電源湯中斷的計(jì)情況下將自動(dòng)投滋入工作眼，平時(shí)蹄則處于梅浮充狀端態(tài)。電重源電路滾設(shè)有過(guò)盟壓和欠泛壓保護(hù)守措施，刑以防止悟電池組草過(guò)充電渾或過(guò)放英電，提痰高了電田池組的菊使用壽語(yǔ)命。（6）雷電精保護(hù)在電將源、任通訊楚和傳少感器舒接口其的入曾口處畏均設(shè)也有防領(lǐng)雷保雪護(hù)電沈路，爆以防括止感收應(yīng)雷澤電流線對(duì)內(nèi)役部電怕路造治成損閉壞，封保證MCU長(zhǎng)期幫可靠帥地工歸作。另外，晉該裝置事還具有渴差阻式美、步進(jìn)蘿式、差甩動(dòng)電容碧式和差歪動(dòng)電磁紐奉式儀器碎的自校別功能，徒可輸出襖自?；嚋?zhǔn)測(cè)值阻，用以裁檢驗(yàn)這棵類儀器猴測(cè)值的久可靠性唇。應(yīng)用途實(shí)例飛來(lái)存峽水切利樞鍵紐大掀壩安忌全監(jiān)引測(cè)自司動(dòng)化獵系統(tǒng)順，是賴目前綠國(guó)內(nèi)胖已建玩成的肺水利正樞紐煌安全裁監(jiān)測(cè)該項(xiàng)目惠齊全端、儀匹器種喝類多殖、自蔬動(dòng)化狂程度偏很高瓶的大奪壩安咽全監(jiān)浸測(cè)自泥動(dòng)化族系統(tǒng)葛。32臺(tái)MC蜓U就地誰(shuí)接入及了400余臺(tái)敬（支話）國(guó)賄內(nèi)外鄙優(yōu)秀諷廠家?jiàn)噬a(chǎn)裙的最糟先進(jìn)周的傳膜感器竹。高度的葉自動(dòng)化欺使觀測(cè)短班的4名工皮作人未員，峰完成老了幾恢十個(gè)該人難溜以完姥成的稿工作宵量。自19培99年3月30日蓄水選并正式運(yùn)投入運(yùn)斑行以來(lái)忘，該系綁統(tǒng)為管歸理單位管取得了宅大量的炊安全監(jiān)霞測(cè)數(shù)據(jù)寶。這些枝數(shù)據(jù)煤，對(duì)霞于掌受握大公壩的社運(yùn)行腿狀況夜、了存解各后建筑獄物的稿安全巾性態(tài)知起到秘了非巖常重法要的枕作用疊；在防欠洪調(diào)穴度中靠，為愧領(lǐng)導(dǎo)鋸決策詞提供梢有力圍的科予學(xué)依掌據(jù)。圖6-遲6飛來(lái)峽淹大壩安王全監(jiān)測(cè)腎自動(dòng)化本系統(tǒng)示求意圖6.4安全谷監(jiān)測(cè)挨自動(dòng)?；等y(tǒng)設(shè)鑒計(jì)示錯(cuò)例工程叨概況彭水誘水電乒站最喘大壩潤(rùn)高11促6.帝5m，總旅裝機(jī)17歌50盛MW，具側(cè)有工值程規(guī)良模大弟、綜鞏合效劣益顯釀著、法技術(shù)厭復(fù)雜氣、自尿動(dòng)化兄要求辜高等糧特點(diǎn)悅。鑒于彭侵水水電住站的重況要性，岸無(wú)論在厲施工期慘、蓄水退期和運(yùn)成行期都賭應(yīng)確保任工程的坦高度安芒全。安全芝監(jiān)測(cè)久系統(tǒng)呼的設(shè)檢計(jì)，候不僅待要結(jié)禁合彭杯水水扎電站譽(yù)的工湯程特羞點(diǎn)，虜還要述充分發(fā)考慮諸當(dāng)前腰工程卵安全常監(jiān)測(cè)岔技術(shù)給的發(fā)宇展現(xiàn)古狀，掘力求渴采用啄先進(jìn)等的監(jiān)弓測(cè)手振段，倚以便損及時(shí)郵、準(zhǔn)認(rèn)確地疾掌握表建筑掛物及申其基陪礎(chǔ)從煮建設(shè)恰到運(yùn)筒行全功過(guò)程精的性總狀演朋變，噴并能忌向業(yè)酸主迅躬速反現(xiàn)饋有頌關(guān)信踏息，壇為業(yè)翻主分舞析、漆評(píng)價(jià)寨工程剝安全蓬和決截策提勒供可隔靠依替據(jù)。監(jiān)測(cè)設(shè)傲計(jì)力求爆做到施擠工期與差永久監(jiān)耽測(cè)相結(jié)任合，儀臂表量測(cè)閣與人工序巡查相基結(jié)合，句人工采什集與自蹦動(dòng)化半尚自動(dòng)化文采集相獄結(jié)合。雁監(jiān)測(cè)系發(fā)統(tǒng)的重響點(diǎn)為變突形和滲掩流。設(shè)計(jì)目賄的以確覽保各幣類建偏筑物長(zhǎng)在施類工期工、蓄容水期別和運(yùn)皇行期喝的安凍全為穩(wěn)主要脆目的球，同碑時(shí)兼識(shí)顧驗(yàn)描證設(shè)詳計(jì)、緊指導(dǎo)前施工耍等需目要。通過(guò)對(duì)牌各類建遇筑物整狐體狀態(tài)戒全過(guò)程岸持續(xù)的裙監(jiān)測(cè)，攔采集建價(jià)筑物的歡變形、那滲流、傘應(yīng)力、棋應(yīng)變、乞溫度的籠初始值衡、基準(zhǔn)同值和各守階段變勸化過(guò)程衰的數(shù)據(jù)毯，及時(shí)講進(jìn)行分濫析與評(píng)茶價(jià)。對(duì)峰危及建李筑物的屯不安全伯因素及亭時(shí)提出供處理措冬施，為特有關(guān)部直門決策嘗提供依診據(jù)。通過(guò)安貍?cè)O(jiān)測(cè)局提供的怕有效數(shù)躍據(jù)，檢仆驗(yàn)設(shè)計(jì)智方案的公正確性蠟，施工聲質(zhì)量是遵否滿足毫設(shè)計(jì)要彎求。施貴工期的膽監(jiān)測(cè)，典還可以貸檢驗(yàn)施冠工和措債施是否胃符合設(shè)柳計(jì)意圖拖，也可醫(yī)以檢驗(yàn)鴉某些設(shè)胞計(jì)是否造符合實(shí)意際，從桂而為改頂進(jìn)和完柏善施工婦方法和貌措施，找優(yōu)化和惰完善設(shè)挎計(jì)服務(wù)梨以達(dá)峽到設(shè)計(jì)絡(luò)、施工倦動(dòng)態(tài)結(jié)語(yǔ)合及不魔斷優(yōu)化獸的目的產(chǎn)。設(shè)計(jì)原閘則根據(jù)該弟工程結(jié)停構(gòu)特點(diǎn)混和地質(zhì)捏條件，堤確定安飛全監(jiān)測(cè)疫的總原辰則為“鏡突出重掉點(diǎn)，兼印顧全面住，統(tǒng)一風(fēng)規(guī)劃，桿逐步實(shí)點(diǎn)施”。選取工佛程中有跑代表性憐的部位球作為重寒要部位妙（斷面勉），其顏他部位咳為一般碎部位（粱斷面）票。重要部商位（斷選面）觀陶測(cè)項(xiàng)目短齊全，鴨儀器布勇置相對(duì)物集中，陰對(duì)重要貓的效應(yīng)嫩量采取屑多種方槐法平行各進(jìn)行觀梳測(cè)。一般部旋位（斷法面）以堪重要物眼理量為被主，僅刺布置少兼量?jī)x器勁和測(cè)點(diǎn)圓，以掌鮮握工程斥的整體誼工作狀苗態(tài)或施確工過(guò)程苗中出現(xiàn)鞏的新情谷況。監(jiān)測(cè)系畜統(tǒng)作為稻一個(gè)有董機(jī)整體引，必須止在工程暖開(kāi)始施奴工前進(jìn)北行統(tǒng)一催規(guī)劃。監(jiān)測(cè)迫系統(tǒng)理總體避組成該工果程安虧全監(jiān)照測(cè)系沈統(tǒng)是淹一個(gè)華由多哪類建遺筑物戲、多粘種監(jiān)臺(tái)測(cè)項(xiàng)羞目和告數(shù)以暴千計(jì)穴的監(jiān)猜測(cè)儀惰器、蒙設(shè)備叨和計(jì)康算機(jī)府硬、譽(yù)軟件闖組成櫻的復(fù)貼雜而轟龐大露的信袋息采烤集、討管理怒、分今析、穿評(píng)價(jià)疲和反杯饋系鼓統(tǒng)。總體結(jié)撿構(gòu)可以這概括為殲：“一諷個(gè)整體宣系統(tǒng)，谷三個(gè)子槽系統(tǒng)；辱三大環(huán)愁節(jié)，三見(jiàn)級(jí)監(jiān)控吩；設(shè)計(jì)機(jī)單位提巨供技術(shù)輕支持，過(guò)業(yè)主單腳位決策控”。圖6-鏟7彭水揪水電白站工膚程安忙全監(jiān)墨測(cè)系撒統(tǒng)結(jié)紅構(gòu)主要祝監(jiān)測(cè)劫項(xiàng)目亦和設(shè)茂施（1）變濤形監(jiān)伯測(cè)。蒸監(jiān)測(cè)隆內(nèi)容敬包括晨水平臺(tái)位移憤、垂稼直位棒移、筍壩基合傾斜環(huán)、洞袖室收置斂、借基巖妖變形量和壩扒體撓嗚度等間，主去要監(jiān)喇測(cè)設(shè)撞施包種括外祥觀變愈形測(cè)絮點(diǎn)、惰正垂絡(luò)線、螞倒垂墳線、膛靜力搭水準(zhǔn)時(shí)、基趟巖變托形計(jì)六、多再點(diǎn)位尼移計(jì)庫(kù)、測(cè)菌斜管密、傾濱斜儀旱等。（2）滲頭流監(jiān)腸測(cè)。撈監(jiān)測(cè)馳內(nèi)容姥包括鳥(niǎo)滲流奏量、諸揚(yáng)壓吧力、收壩體悉滲壓殼、繞戶壩滲映流和搭水質(zhì)甚分析沒(méi)等。輕主要燒監(jiān)測(cè)害設(shè)施稻包括慈測(cè)壓墨管、評(píng)滲壓樓計(jì)、頁(yè)量水殿堰、良水質(zhì)快分析竹設(shè)備冬等。（3）應(yīng)島力應(yīng)餐變監(jiān)陜測(cè)。強(qiáng)監(jiān)測(cè)欄內(nèi)容禍包括悟壩踵沸、壩維趾應(yīng)帥力、部混凝宰土自筐身體腳積變偷化、薪鋼筋壟應(yīng)力孔、預(yù)牲應(yīng)力鋼、接替合縫樸開(kāi)度慢、裂莖縫發(fā)無(wú)展及河溫度擺分布膠等。卵主要惜監(jiān)測(cè)脈設(shè)施塌包括外應(yīng)變鋒計(jì)、榨無(wú)應(yīng)兆力計(jì)聰、鋼吹筋計(jì)效、溫頌度計(jì)貴、測(cè)轉(zhuǎn)縫計(jì)剪、位改錯(cuò)計(jì)催、裂健縫計(jì)詳、錨下桿應(yīng)歸力計(jì)競(jìng)、錨民索測(cè)添力計(jì)鼻等。（4）水向力學(xué)誼監(jiān)測(cè)曾。監(jiān)奪測(cè)內(nèi)駱容包違括水燙位、嫌流態(tài)奮、動(dòng)奮水壓鹽力、漲流速歷、泄凡流量徒、空赴蝕空幕化、斃水面洲線、么水舌獸、沖壇坑及虧下游姿沖刷繼情況嘴、下常游霧旺化等鼻。主殲要監(jiān)尊測(cè)設(shè)憑施包優(yōu)括水議尺、相壓力奮傳感秒器、膀流速關(guān)儀、投水聽(tīng)匯器等罰。（5）動(dòng)力是監(jiān)測(cè)。憐監(jiān)測(cè)內(nèi)石容包括抓動(dòng)荷載宇作用下對(duì)建筑物房誠(chéng)的動(dòng)力倉(cāng)反應(yīng)及婆動(dòng)態(tài)特沈性的時(shí)企空變化以。主要君監(jiān)測(cè)儀輔器為強(qiáng)怕震儀及霧配套設(shè)縱施。（6）其它仆監(jiān)測(cè)項(xiàng)遙目。監(jiān)