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自動化監測范文1
中圖分類號：TU43 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0085-01
巖土工程在建筑結構工程重點學科中的地位是非常重要的，其具有深遠的影響意義。經過大量的工程實際證明，工程在設計初期，對巖土的基本情況和施工過程中的突發變化是很難做出較為準確的預測和判斷的，而且與設計預期值相比，實際工程的工作狀況或多或少的都會出現誤差。事實證明，巖土工程的安全與工程設計、施工過程中的實時監測有著密不可分的聯系，雖然合理的設計、嚴密的施工決定了其安全性，但是，貫穿始終的監測也是必須的。巖土工程自動化監測為對巖土性質的監測信息和成果不僅為修改工程設計、指導施工技術提供了可靠的依撐，同時也驗證了設計、施工的合理性，為巖土工程積累實踐經驗和方法提供了科學依據。
1 巖土工程自動化監測系統的探究
隨著科學技術日新月異的發展，在工程勘測和設計、施工和操作中也越來越多的應用了高水平，高技術，高精密的監測系統對其進行監測控制，現代化的自動監測系統是工程檢測中非常必要的。
自動化監測系統被認為是對巖土工程的基本屬性的性質研究、工程設計、建設和運營安全的直接指標。巖土工程自動化監控系統是集工程施工、傳感器、測試儀器儀表、微電子、計算機、自動化和通信設備為一體的、由各種各樣的儀器、設備而組合在一起的系統工程。系統的自動化監測主要包括自動采集、自動處理分析數據和自動安全管理等方面[1]。
1.1 對自動化集中式的監測系統分析
監控系統可以實現所有監控的數據采集、數據處理、數據存儲、結果顯示，極限報警等?，F場數據的自動采集、自動處理和遠距離傳輸數據是集中在一組固定的終端監控室內。以計算機為核心主控設備在終端監控室內與監測設備統一為一個自動化系統。它分布在施工現場的每個傳感器都是通過集線器才能夠與位于室內監測室內的數據采集器連接。集線箱主要是對傳感器收集上來的信息進行信號切換，并對傳感器進行巡視監測和篩選監測。這個系統自身是存在著一定的弱點，其高要求信號電纜的質量，性能弱且基于系統的應用開發和發展較薄弱。
1.2 對自動化分布式的監測系統分析
本監測系統是通過電子技術、先進的集成電路系統、微機處理器和網絡通信技術等科學技術上形成的。它主要是由三個部分組成：分散控制、集中管理和通信網絡操作，是一種技術先進的分散數據采集和管理集中的監測系統。它采用的是將DAU作為控制單位而布置在傳感器周圍，通過DAU采集數據，模擬測量，A/D轉換、自動存儲和數據通訊將數據加以監測分析。每個道數據采集單元可以被視為頻率、脈沖、電壓、電阻等一些測量信號的一個獨立的子系統，每個子系統采用集中控制所有監測數據再通過總線輸入電腦中進行集中統一管理。監控系統具有操作技術簡單、可靠性高、適應性強、擴張容量大、維護工作便利等主要特點。與此同時，該系統在信號電纜使用數量少，而自動監控快速[2]。
1.3 對自動化混合式的監測系統分析
混合式檢測系統是一種采用了分布式的分布設置形式，而其內部系統則是采用了集中方式的系統分布模式，它是綜合了集中式和分布式特點的一種操作系統。該監測系統中使用的是一種類似于MCU的遙控轉換裝置，雖然能夠將周圍的傳感器的信號進行收集，但是卻不帶有MUC的數據轉換功能和儲存功能。它利用設置在傳感器周圍的轉換箱將信號通過一條總線路將數據傳給監控點，然后監測站點再對A/D轉換和集中測控，并使用計算機技術對數字信息進行保存。這種自動化監測系統數據量的長距離傳輸上是有著明顯的優勢的，只要有一套監測控制裝置，就可以靈活的大量發散和聚集傳感器上的信息，其信息的延展性同樣值得肯定。
2 分析自動化監測的形成及應用
首先，一般自動化監測系統是由以下五個部分組成：主要是數據儲存、數據傳、實時監測、數據處理、數據共享五個部分。在比較了自動化監測系統和人工監測系統后會發現，二者的區別是非常明顯的。自動化的監測應用，在硬件上使用的傳感器基本上都是在其安裝完全后穩定后自動讀取數據信息，減少了人力的參與和影響。而且在現場的監測數據存儲儀器也是由Datalogger 代替Readout對施工的全部過程進行監測和布控。而在數據傳輸上也增加了數據傳輸Modem 的使用并且監測的現場中系統使用的電源是持續提供的。另外自動化監測采用的軟件要求其使用用戶自行編寫 EDLOG 程序并儲存在Datalogger中而處于辦公室內的計算機要裝入相關軟件來進行數據的下載和共享從而現實對工程的實時測控[3]。
3 結束語
總之，本文對巖土工程自動化監測系統從部分到整體進行了分析，并做了基本性的介紹， 通過對巖土工程自動化系統及其應用的分析和探究，增加了對巖土工程自動化系統應用的比較詳細的理解，從而可以更好在巖土工程的作業中通過利用自動化監測系統對對其進行控制、監測和服務，并且對自動化監測系統的應用發展也有較好的參考價值。
參考文獻
[1]孫翔宇，牛明星.巖土工程中的測算和高性能瀝青路面應用狀況淺談[J].祖國：建設版，2014（1）：189-189.
自動化監測范文2
關鍵詞：房屋變形；PDA；數據處理；C/S架構
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A
0 前言
伴隨城市化進程的日益加快，城市建設規模不斷擴大，地鐵隧道工程、深基坑工程等緊鑼密鼓地開展。與此同時，在建工程對既有相鄰房屋的負面影響也十分嚴重，包括既有房屋基礎不均勻沉降、主體結構傾斜及房屋結構開裂等。這些負面影響對既有房屋安全帶來了嚴重隱患，關系到人民群眾的生命財產安全，易在社會上造成不良影響。鑒于此，既有房屋變形監測工作意義重大，各市區均成立了負責本地區房屋安全監測工作的政府職能部門。
另一方面，電子化監測設備與計算機網絡技術的發展，給房屋變形監測提供了信息化、智能化的管理手段。特別是區域范圍較廣、工程量較大的城市，房屋變形監測與管理工作量大、時間緊迫，研究改進房屋變形監測的內外業工作模式，完善監測數據管理，快速生成成果報告顯得十分必要。對此，本文研究建立了房屋變形監測管理系統，從外業監測數據采集到內業監測數據處理全流程，實現信息化、自動化，極大地降低人為因素對監測成果的干擾，提高工作效率[1]。
1 監測工作現狀分析
目前，房屋變形監測的常規性監測工作包括沉降監測、傾斜監測和裂縫監測。據了解，現階段的監測工作方式存在以下不足：
1）數據采集自動化程度不高
一般地，沉降、傾斜監測仍采用傳統測量模式，即三人分別司職測量員、立尺員、記錄員，以手工記錄的方式進行。監測過程人為因素干擾較多，監測數據易出錯，且手工記錄不利于后續數據處理的自動化。
2）數據處理方式落后
由于數據采集過程使用人工記錄方式，導致監測數據在錄入內業處理系統時仍需手工錄入。同時，數據有效性需人工檢核，成果數據、成果表和監測報告需人工編寫。此過程機械繁瑣、自動化程度低，費時費力且易出錯。
3）監測數據有效性無法現場估量
受限于工作模式和采集方法，現場數據采集完工時，往往難以直觀檢核數據有效性，均需經過內業處理后方能知曉。內外業工作連貫性不強，成果數據可靠性、安全性較低。
4）數據缺乏專業管理
大量項目數據以電子表格文件形式存儲，未構建專用數據庫。同時，文件查詢調閱繁瑣且數據管理安全性不高，文件易丟失損壞。
綜上所述，為提高房屋變形監測內外業工作效率，增強數據和成果檔案管理的時效性和安全性，急需改進目前房屋變形監測中人工半自動化的工作模式。
2 房屋安全監測系統設計
針對當前房屋變形監測現狀，本文研究設計了內外業一體化的房屋安全監測系統，實現外業數據電子化采集、內業數據信息化處理以及成果報告的自動化生成，極大地提高了房屋變形監測工作效率[2]。系統分為外業數據采集子系統與內業數據處理子系統兩部分，具體結構如圖1。
2.1 外業數據采集子系統
外業數據采集子系統是指利用PDA結合電子水準儀、全站儀和裂縫測寬儀等，實現房屋變形監測中的沉降、傾斜和裂縫監測。其作業模式為利用定制數據線或藍牙將PDA與電子水準儀、全站儀等進行連接，將現場采集到的沉降、傾斜數據自動采集到PDA中，從而實現了外業數據的自動化采集。同時，內置PDA的數據采集系統可現場對監測數據進行基本檢核。外業數據采集子系統具體包括“沉降智能監測”、“傾斜智能監測”和“裂縫智能監測”三個模塊。
2.2 內業數據處理子系統
內業數據處理子系統是指利用PDA進行外業數據采集后，將數據以有線傳輸的方式上傳至系統服務器數據庫。進而對所采集數據按要求進行處理操作，并生成成果表、監測報告等。具體包括“沉降監測數據處理”、“傾斜監測數據處理”、“裂縫監測數據處理”、“便捷繪圖工具”、“監測報告生成”、“數據管理”等模塊。
圖1 房屋變形監測管理系統結構圖
2.2.1 沉降監測數據處理模塊
此部分是將PDA采集到的外業沉降監測數據以有線或無線傳輸的方式導入內業監測系統數據庫，按要求對其進行數據質量檢驗、粗差剔除、平差等處理。最終按要求生成沉降監測成果表，并為后續監測報告的生成提供數據支持。
2.2.2 傾斜監測數據處理模塊
此部分是將PDA采集到的外業傾斜監測數據以有線或無線傳輸的方式導入內業監測系統數據庫，同樣進行粗差剔除、平差等處理，在此基礎上生成沉降監測成果表和最終監測報告。
2.2.3 裂縫監測數據處理模塊
在房屋裂縫監測中，不僅需記錄房屋裂縫觀測值，同時需對裂縫現場進行拍照（如圖2）。在最終的成果報告中需將觀測值與現場照片實現一一對應。目前的處理方式，裂縫觀測和照片記錄兩項工作分開進行，從而導致內業處理時，需將照片一一識別對應。本系統模塊針對這一需求開發了圖片處理功能。將裂縫現場觀測照片導入系統，對其進行必要的編碼及屬性值設定，實現圖片與觀測值的對應，從而為后續報告生成過程中提供自動匹配（如圖3）。
圖2 裂縫監測現場照片
圖3 裂縫監測圖片處理工具
2.2.4 便捷繪圖工具
便捷繪圖工具主要用于在沉降監測及傾斜監測中進行草圖繪制。由于一般房屋變形監測的監測點布設較為簡單，只需大致標明監測點與房屋的相對位置關系即可。若每次調用AutoCAD等專業繪圖軟件進行草圖繪制消耗計算機內存資源。本系統將較小的開源繪圖工具內嵌，并結合房屋變形監測的繪圖特點，開發了便捷繪圖工具。
3 系統實現
3.1 外業數據采集子系統傳輸研究
外業數據采集子系統監測數據采集設備包括PDA、電子水準儀、全站儀和裂縫測寬儀。本系統PDA采用華測LT30、電子水準儀為Topcon DL502、全站儀為Topcon GPT7502。
PDA采用Windows Mobile 6.0操作平臺，其與電子水準儀和全站儀采用RS232串口連接方式進行連接。其間通訊指令如下：
1）啟動測量并將數據發送至PDA：C067ETX（CRLF）；
2）回答接收的數據是否有效：ACK006 ETX（CRLF）——有效，NAK021 ETX（CRLF）——無效；
3）停止發送跟蹤測量：N078 ETX（CRLF）；
4）改變測量模式：Z10091 ETX（CRLF）——H/V模式，Z32091 ETX（CRLF）——SD粗側，Z34093 ETX（CRLF）——SD精測[3]。
3.2 內業數據處理子系統研究
根據實際需求，內業數據處理子系統采用C/S的分布式架構，通過客戶端遠程控制數據庫[4]。將數據庫架設于服務器端，外業采集系統所采集的原始數據均直接導入服務器端的數據庫。內業數據處理人員在客戶端調用數據庫數據并進行處理分析。C/S架構將數據庫服務器與應用程序分離，一方面減小客戶端的數據處理壓力，同時提高數據存儲的安全性[5]。
系統整體包括“文件”、“數據管理”、“儀器管理”、“用戶管理”等基礎功能和管理員功能——“成果修正”（如圖4）?！拔募睘榛镜捻椖看蜷_、保存等功能；“數據管理”功能包括外業監測數據的人工錄入和自動導入兩個功能模塊；“儀器管理”功能主要是對監測單位現有監測儀器進行編碼管理；“用戶管理”則是用戶權限的分配，系統包括管理員用戶和普通用戶，兩者權限具有一定區別；“成果修正”功能則為管理員功能，只有用戶具有管理員權限時方可對監測數據處理結果進行必要修正。
圖4 內業數據處理子系統
4 結語
房屋變形監測管理系統從外業數據采集和內業數據處理兩方面對現有監測處理工作模式進行改進。外業工作時，利用PDA與監測設備進行連接通訊，實現監測數據的自動采集。同時，將外業采集的監測數據直接導入內業數據處理系統中，實現數據的自動存儲、處理、分析及成果生成。一方面降低了變形監測過程中的人為失誤，同時提高了房屋變形監測的準確性、安全性和工作效率。
參考文獻
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自動化監測范文3
關鍵詞：礦井；供電；自動化；遠程監控系統；控制系統
煤礦工人到礦井下進行采煤、運輸等活動，都需要利用電能。當前，很多礦井的電能設施比較陳舊落后，跟不上現代化發展的步伐。煤礦工人在礦井下工作時經常會出現用電故障，給煤礦工人的工作帶來很大的不便。為了解決礦井下的用電故障問題，在礦井下建設供電遠程監測與控制系統十分有必要。
一、礦井自動化供電遠程監測與控制系統的構成
當前，礦井用電故障出現比較頻繁，嚴重影響了礦井工人的工作進度甚至會造成工人傷亡事故。為了保障礦井工人在礦井下工作的安全，有必要在礦井下建設自動化供電遠程監測與控制系統。
礦井自動化供電遠程監測與控制系統主要包括地面控制中心、井下N個分供電站、綜保運動裝置。具體的構成包括地面控制主機、采用智能化的接口設備、具有標準的 485 通訊接口、監控分站、本安電源、數字綜保（高壓、低壓）等組成，可實現快速故障診斷，保證控制的實時性、確定性和可靠性。
二、礦井自動化供電遠程監測與控制系統的特點
礦井自動化供電遠程監測與控制系統是一種十分先進的智能監控系統，將該系統用于礦井工作，可以有效減少井下用電故障，實現礦井工作的穩定和高效。接下來，文章將對礦井自動化供電遠程監測與控制系統的特點進行具體論述。
（一）系統易于操作。礦井自動化供電遠程監測與控制系統是一種比較完善的系統。該系統在設計過程中，充分考慮到了煤礦工人的實際操作能力。為了方便煤礦工人的操作，設計人員盡量在設計中將很多復雜的結構進行簡化。因此，該系統對于煤礦工人來說，是一種相對比較容易操作的系統。該系統還支持網頁瀏覽，方便礦井工人進行學習和操作。礦井自動化供電遠程監測與控制系統會隨著供電網絡的變化而變化，此時，使用該系統的人可以設計相對應的配電圖。
（二）系統的傳輸速率較高。礦井自動化供電遠程監測與控制系統是一種智能化的監控系統。該系統在運行過程中，傳輸信息的速率比較高。較高的傳速速率可以使得煤礦工作者及時收到關于供電系統的相關監測信息。如果收到關于用電故障的信息，煤礦工作者可以及時作出反應，采取措施，保障了礦井工作的用電安全。
（三）系統的信息量較大。礦井自動化供電遠程監測與控制系統主要采用以太網和RS485兩種通訊接口。利用這兩種通訊接口不僅十分方便，而且傳輸的信息量也比較大。正因為如此，煤礦工人才能夠收到有關供電安全的更全面的信息，從而更好地保障井下的用電安全。
（四）系統的實時性很強。該系統在地面時，可以動態顯示礦井下多個分供電站開關此時此刻的運行狀態。礦井自動化供電遠程監測與控制系統通過實時監測，可以及時而準確地將監測信息反饋給煤礦負責人，保障礦井下的供電和用電安全。
三、礦井自動化供電遠程監測與控制系統的功能
礦井自動化供電遠程監測與控制系統功能多樣，不僅具有遙信、遙控等功能，還具有報表和自動監測等功能。礦井自動化供電遠程監測與控制系統通過發揮這些功能，可以有效保障礦井的供電和用電安全。
（一）遙測功能。礦井自動化供電遠程監測與控制系統可以及時地實施礦井現場的信號收集。通過該系統，可以遙測采集電能、電量、電壓、峰谷值等等。通過了解這些信息，可以反應此時供電的具體情況，從而判斷是否出現供電故障，維護供電安全。
（二）遙信功能。該系統傳遞的很多運行信息，可以幫助煤礦工作者掌握設備的運行狀況。為了及時反映供電系統發生故障的具置等等，礦井自動化供電遠程監測與控制系統設立了專門的報警設備。該報警設備屬于聲與光報警系統，并且設置了具體的報警和定位裝置。定位裝置可以對監測區域實現精確的定位，如果礦井下出現了供電短路、斷路等情況，系統可以及時找到發生故障的具置，從而可以幫助煤礦工作者及時處理故障，提高礦井工作的安全性。
（三）遙控功能。通過識別不同的軟件，礦井自動化供電遠程監測與控制系統可以自動做出分閘和合閘的指令。通過這樣的指令，可以遙控開關的分或合的操作。如果礦井在供電過程中出現了意外情況，那么，遠程監控系統的監控開關的保護器會自動實現復位，使得煤礦工人可以及時修改開關的整定值，并及時進行相關維修。
（四）遙調功能。由地面遠程設定高壓開關的整定權屬于地面調度中心（井上優先）或屬于井下現場（井下優先），當設定為井上優先時，由地面控制中心控制綜保的整定值。
（五）綜合保護功能。礦井自動化供電遠程監測與控制系統除了具有以上遙控、遙測等功能，還具有綜合保護功能。該系統的綜合保護功能主要是指在電路短路時，系統可以及時提供相應保護，除此之外，系統還可以提供過載反時限保護、電纜開路保護、高電壓保護以及低電壓保護等等。
（六）報表功能。礦井自動化供電遠程監測與控制系統作為一種智能化的系統，還可以做一些比較瑣碎的任務。系統可以及時打印參數報表、記錄相關數據，以方便系統以后的各項具體工作。除了記錄和打印功能，礦井自動化供電遠程監測與控制系統還能夠對相關記錄和數據進行分析，并作出相應的判斷和統計。
（七）自動檢測功能。礦井自動化供電遠程監測與控制系統還具有一種比較方便監控的軟件，即：檢測軟件。檢測軟件具有自動監測設備狀態的功能。通過該軟件，系統可以及時發現故障，并定位故障發生的位置，從而可以幫助礦井工人及時對供電等故障作出反應，保障礦井工作安全運行。
四、結束語
礦井自動化供電遠程監測與控制系統是一種以計算機數字通訊技術為基礎的智能化的操作系統。該系統在礦井供電工程上的應用可以幫助煤礦工人及時排除供電故障，極大地提高了煤礦工人在礦井下工作的安全性。
參考文獻：
自動化監測范文4
關鍵詞：東張水庫 大壩自動化監測
東張水庫位于福建省福清市龍江中游，壩址在福清市宏路鎮真豐村，壩址以上控制流域面積200Km2，總庫容2.06億m3，是一座以農業灌溉、工業及生活供水為主，兼有防洪、發電、旅游、養殖等綜合利用的大（二）型水利工程。樞紐工程由攔河壩、溢洪道、輸水洞和壩后電站組成。攔河壩為混凝土寬縫重力壩，壩頂長度210m，最大壩高38.5m。
工程建成以來，堅持按有關規定進行觀測，積累了大量的觀測資料，但經過了四十年的運行，亦出現了一些問題，即：監測手段落后、監測儀器設備陳舊老化、監測誤差較大以及無監測資料整編等，不能準確及時的保障大壩安全運行。從而實現了大壩安全的自動化監測。
一、大壩自動化監測設備
大壩自動化監測系統由中方、加拿大兩套設備組成。
1）加方監測系統：傳感器共有58個，包括鋼弦式滲壓計28個，三向測縫計10個，垂線坐標儀7個，上游水位計1個，下游水位計2個，超聲波水位計2個，雨量計1個，壩溫計3個，水溫計3個，氣溫計1個。首先，系統通過MCU采集各種儀器測量到的數據，并將測量數據儲存到硬盤上名為SQLDATA1.DB的數據庫文件中。其次，采用DSM_UPDATE軟件將GEONET采集的數據從SYBASE數據庫格式轉化為ACCESS數據庫格式，從而使測量數據可以直接被DSM數據管理軟件所使用。最后，由DSM軟件具體完成過程線繪制、報表生成及打印等功能。
2）中方監測系統：采用南京水利水文自動化研究所生產的DG-2000型分布式大壩監測系統。分布在壩頂各監測部位的16臺監測儀器用電纜接入4臺MCU-1M型測控裝置，測控裝置通過通訊電纜連接，電源電纜從中央控制裝置引到各測控裝置，按總線拓撲結構組成監測網絡。
二、大壩自動化監測工作原理
1、加方監測系統布置位置及其儀器工作原理
⑴.監測數據自動采集：可對垂線坐標儀、滲壓計、三向測縫計、雨量計、水溫計、氣溫計、上下游水位計、超聲波水位計等各種傳感器采取自動監測（自報式）和強制監測（應答式）的方式進行巡測、選測和人工測量。
⑵.數據通訊：測控單元與工作站之間具有雙向通訊功能。
⑶.數據分析和管理：對監測數據進行顯示、存貯和打印，建立工程檔案，并實現在線處理和離線處理，及時制成圖表，對工程性態進行分析和安全評估。
⑷.壩基揚壓力的監測：壩基揚壓力監測，主要監測壩基揚壓力變化，橫向揚壓力孔11個，布置在3號、7號、9號和12號壩段。揚壓力觀測采用振弦式滲壓計觀測，滲壓計的傳感元件是一根附在膜上的鋼琴弦，它由繞組磁鐵激勵作用在膜上的壓力來改變弦的壓力，張力與鋼弦共振或自然頻率成比例，通過頻率信號測量再轉換成水壓力數據量。
⑸.接縫測量：三向測縫計共有10個，其中7個安裝在擋水壩段壩面上，3個安裝在溢流壩段寬縫上游側。測縫計測量壩的上下游，左右岸和沉陷的相對變化。測縫計的工作原理與滲壓計相同。
⑹.壩基的水平位移和擾度監測：在8-9號橫縫、12號壩段中間各鉆一個倒垂孔，倒垂孔底部鉆至壩基面以下三分之一壩高不小于10米。其工作原理是利用液箱中液體對浮子的浮力，將錨固在基巖深處的不銹鋼拉緊成為一條鉛直線可用此垂線測定建筑物的變位。
圖1 非偏心定位法 圖2 偏心定位法
⑺.滲漏量的觀測：滲漏量反映壩身整體性，壩縫止水結構及防滲帷幕的工作狀態，對了解大壩的運行狀態有重要的意義，結合水庫的實際滲流情況布設兩個測點，采用量水堰對壩基廊道及壩后集水井進行測量，即在12號壩基基礎廊道和3號壩后集水井各設一量水堰，采用超聲波水位計測量堰上水頭，從而得出滲漏量。
⑻.繞壩滲流的監測：根據地質資料，左岸地質條件較差，故在左岸增設繞壩滲流觀測，它也是采用振弦式儀器測量，工作原理與滲壓計相同。
⑼.雨量計：設置在2號壩段觀測房壩頂設置一個翻斗式雨量計，工作原理是：當下雨時就翻斗轉一次，關閉磁性開關給MCU一個脈沖的信號，分辨率為每翻一次0.254mm。那么MCU計下每次脈沖的信號變成雨量。
⑽.壩溫計埋設于7號壩段下游坡40m和50m高程上，先在壩坡上鉆一個深50cm的孔，將壩溫計輕輕放入后，用水泥砂漿封堵；上游水位計（庫水位計）雨量計、氣溫計安裝在2號壩段水位觀測房內，下游水位計為壓力式水位計，安裝在溢洪道挑流鼻坎下，外用鋼管保護。
2、中方監測系統布置位置及其儀器工作原理
（1）系統的監測功能
1）中央控制方式：由中央控制裝置發出命令，測控裝置接收命令、完成規定的測量，測量完畢將數據暫存，并將測量數據傳送至中央控制裝置內存儲。
2）自動控制方式：由測控裝置自動按設定的時間和方式（可設定）進行數據采集，將所測數據暫存，并能將所測數據自動傳送至中央控制裝置內存儲。
3）特殊條件下自動控制方式：在汛期或其它特殊情況下，電源和通訊完全中斷，各測控裝置應能依靠自備電源繼續進行自動巡測，維持運行時間不小于一周，能將所有測值自動存儲，等待提取。
（2）顯示、報警功能：能顯示大壩及監測系統的全貌、測點布置平面和剖面圖，各種監測數據過程線、分布線、多種監測數據的相關線及其它圖形，顯示報警狀態，顯示所有監測數據、監測成果、各種報表及分析計算成果，顯示有關工程安全的技術資料和巡視檢查信息。信管主機接投影儀，實現大屏幕顯示。對超差數據自動報警。
（3）存儲功能：數據分三級存儲，測控裝置能暫存所測數據，存儲容量不小于128KB，并在斷電的情況下不丟失數據；所有監測數據包括人工監測數據和巡視檢查信息應能全部存入信息管理系統數據庫中，可存檔或進一步處理。
（4）數據通訊功能：數據通訊包括現場和管理級的數據通訊。
（5）數據管理功能：中央控制裝置具有監測數據的一般管理能力，信息管理主機具有在線監測、大壩性態的離線分析、預測預報、報表制作、圖文資料瀏覽、監測數據管理、測點信息管理、監測成果管理，可供大壩安全評估和運行管理。
（6）系統自檢功能：系統具有自檢能力，對現場設備進行自動檢驗，能在計算機上顯示系統運行狀態和故障信息，以便及時對系統進行維護。
（7）系統供電：系統所有設備應能采用220V交流電源，測控裝置應具有備用蓄電池，在系統供電中斷的情況下，保證現場測控裝置至少能連續工作一周。
（8）防雷、抗干擾功能：系統應具有防雷、抗電磁干擾技術措施，保證了系統不受雷電流和電磁破壞，在電壓波動或電源中斷情況下也能安全穩定運行。
（9）防震、防塵功能：由于本所所有傳感器和測控裝置均安裝在壩頂，因此所有支座、箱體具備防震、防塵功能。
（10）大壩的引張線系統：系統垂線測點2個，引張線測點14個。引張線的探頭從上游往下游走，右岸的探頭從上游往下游走，左岸的探頭從下游往上游走。
三、大壩自動化監測信息管理軟件
大壩安全信息管理系統集中管理和保存大壩安全監測數據和大壩安全信息，提供大壩性態的分析評判成果，用于大壩運行管理。大壩安全信息管理系統配置的專用軟件有DSIM大壩安全信息管理軟件和MDAP監測數據分析軟件。
1、DSIM大壩安全信息管理軟件
該軟件具有對監測數據及有關大壩安全信息自動獲取、存儲、加工處理和輸入輸出功能，并為數據分析軟件提供完備的數據接口，生成有關報表和圖形，分析評判大壩運行性態，做好運行管理工作，其主要功能如下：
（1）測點管理：大壩安全監測系統中所有測點的屬性均為管理對象。使得測量數據、算法（將監測數據轉換成監測物理量）、入庫控制及報表將自動地跟蹤修改，使系統具有高度的靈活性和穩定性。
（2）數據輸入：可通過自動輸入、人工輸入、全自動物理量轉換和數據過濾等執行。
（3）數據輸出：通過輸出向導可以輸出測點數據圖表，數據模板和報表。
（4）通過輸出模板輸出數據：通過數據管理的輸出向導輸出報表，即：月報、年報、系統信息的報表。報表數據還可以轉換為WORD或EXCEL數據，為二次處理數據提供了方便，還可自動創建多點數據輸出模板并輸出。
（5）巡查信息管理：人工巡視檢查信息用以彌補儀器監測的不足，每次巡視檢查獲得的信息可用人工輸入，以便資料分析和大壩安全評定時查詢和輸出歷史巡查記錄。
（6）大壩安全文檔管理：有關大壩安全的文檔包括文字資料和工程圖按大壩安全檢查（鑒定）要求建立，除作為檔案保存外也便于進行資料分析和大壩安全評判時調閱。
（7）備份管理：備份管理提供數據和系統信息的備份與還原功能。
（8）系統安全管理：具有系統設置權限的用戶可添加和刪除系統用戶，給不同用戶設置不同的權限，不同的用戶以自己的口令和密碼在系統登錄后有不同安全級別的操作權限。
2、MDAP監測數據分析軟件
自動化監測范文5
【關鍵詞】測量；機器人；自動化；檢測；基坑變形
隨著我國人口數目的增多，有限的資源被無限的分配，人均資源是少之又少，而為了更好的利用資源，城鄉都開始制定相應的政策法規來節約資源，鄉鎮棚戶區紛紛改造成樓市區，而城鎮的規劃則向更高樓層發展，樓層越高，那么就意味著樓底的基坑越深，伴隨而來就是挖掘技術的難度越來越大，而根據《建筑基坑工程監測技術規范》規定，開挖深度大于、等于5m或開挖深度小于5m但現場地質情況和周圍環境較復雜的基坑工程以及其他需要監測的基坑工程應實施基坑工程監測。
一、系統需求分析
在我們的日?；颖O測工作中，引入了 LeicaTCA2003 測量機器人。為了能夠充分地發揮測量機器人的功能，并最大范圍地將其應用于日常測量任務中，我們整理了過去測量施工時所遇到的問題，針對這些問題，提出需求，并開發了一套自己的全自動測量系統。
1、項目管理
以往監測項目過程數據以文件、文件夾形式保存，容易混亂及丟失。故要求系統以項目形式進行管理，以數據庫格式存儲，保存著各期過程中的相關監測數據，包括基準點坐標、原始觀測數據及結果數據等，方便數據分析、利用和經驗積累。
2、自動測量
常規基坑監測，因需要多測回重復觀測，作業人員須不停地來回跑動立尺。所以本系統需要滿足：設站完成后，通過軟件選擇待觀測監測點，測量機器人自動完成盤左、盤右多測回測量，遇到困難可自動智能處理。如當目標監測點遇到遮擋時，放棄當前測量，并根據設置的等待時間重新測量該點，或者在下一站補充測量。
3、安全預警
常規監測一般都是作業人員收工后，將數據傳輸至計算機，然后進行對比，在基坑變形比較快的情況下往往錯失了最佳的報警時間。所以要求系統滿足測量過程中實時報警，一是對當前測回的超限報警，如光學測微器兩次重合讀數差、半測回歸零差、一測回內 2C 較差和同一方向值各測回較差等；二是對變化量進行報警，基坑監測的主要目的是為了工程安全順利地進行，所以當監測點變形量、變化率或累計變化量超過預先設定的限差時，系統應能自動報警。
4、數據處理及圖表輸出
監測數據必須是及時的，做到當天測，當天反饋。所以要求系統能自動進行改正（包括氣象改正、儀器加乘常數改正等）、整網平差、自動報表、輸出變形趨勢圖及監測點各期坐標值等，盡可能少的干預，做到外業結束，內業亦同步結束。
二、系統設計
1、軟硬件配置
硬件：TCA2003，大量預埋標，360 度棱鏡，便攜式筆記本為滿足基坑高精度特點，系統采用0.5°高精度測量機器人Leica TCA2003，其在儀器內部安裝了伺服馬達，它通過內置的自動目標識別裝置 ATR1發射出的激光束經棱鏡反射后由CCD相機接收，實現自動尋找和自動精確照準目標。
軟件：VS2008，C#語言，GeoCOM系統使用 C#語言，基于 Visual Studio 2008 平臺開發，并調用 GeoCOM 接口開發基坑變形的測量機器人自動化監測系統數據采集模塊。
2、作業流程
預埋監測點標石，可安插360°全方位棱鏡，作業前一次性安裝好棱鏡，除首次測量外，儀器定向后即可自動觀測。
3、系統界面設計
多頁面雙屏管理，界面上方為數據，下方為圖形，兩者同步顯示，可直觀地了解到各監測點位置、屬性及動態。界面上方顯示監測點的觀測記錄等，下方顯示底圖及高亮顯示監測點位置。每個測回中，已觀測點紅色顯示，未觀測點灰色顯示。
4、軟件模塊設置
系統共有 5 個功能模塊，各模塊設有子項若干。
（1） 模塊結構圖
（2）系統設置
根據測量機器人屬性，設置系統連接的各項通訊參數，包括串口號、波特率、儀器型號等。同時還包括測量機器人的附件棱鏡的設置（類型、常數等） ；根據基坑監測的等級，設置觀測等級及對應限差、測回數等；根據當日實時環境，設置氣象信息等；除此之外的特殊情況設置，如點位遮擋、多目標、超限處理等。
（3）自動觀測
項目第一次開展須進行首次測量，首次測量前須錄入監測基準點及工作基點信息，而后在工作基點上架站，人工照準各個目標點，輸入各點點號，獲取目標點概略空間位置信息，以便于計算機控制測量機器人自動測量。自動觀測可根據系統設置的信息、控制點及目標點坐標信息，自動完成多測回觀測?？筛鶕枰x擇監測點及分組。
（4）數據處理
數據處理模塊滿足不同架站模式的數據處理功能，除已知點架站模式外，還兼容自由網架站模式。同時考慮到作業中的操作失誤，增加了數據的后期修改功能。數據處理前須對觀測值進行改正，包括氣象改正、水平角差分改正等。在數據處理流程中，擬穩平差用于針對基準網進行平差處理，在對基準網進行擬穩平差處理后，可在基準網修正數據的基礎上，采用經典平差方法對監測網進行平差。
擬穩平差坐標的互協因數矩陣
其中，I為3n階的單位陣；F、E為3n階的方陣，除擬穩點所對應的列由3×3的單位陣組成外，其他列元素均為零。數據處理過程中，如果發現超限，系統自動報警。
（5）成果輸出
建筑基坑監測的目的在于：檢驗設計計算理論、模型和參數的正確性；及時反饋，指導基坑開挖和支護結構的施工；確?；又ёo結構和相鄰建筑物的安全；提高基坑工程設計和施工水平積累工程經驗。所以系統在數據處理完成后，自動輸出階段性報表，在項目完全結束后，輸出總結性報表。包括本次測量值、單次變化值、變形速率、累計變形等信息，并附注折線圖。對達到或超過監測報警值的監測點做報警標示，結合各期數據，生成基坑變形模型并預測變形走勢，對監測項目給予判斷性結論。
四、結束語
基坑變形的測量機器人自動化監測的研究是針對未來監測的發展方向，在科技的進步中不斷的摒棄糟粕才能一直立于發展的潮流中，而傳統的監測模式已經跟不上科技發展的浪潮，只能被淹沒在歷史的洪潮中。自動化的監測解放了人的勞動力，還能得到較為精確的監測結果，這一顯著的優勢就是它領先的資本，從手動到半自動，再到全自動，凝結了人類智慧的結晶，而智能機器人與電腦的聯用更是譜寫一個測繪的新篇章。
參考文獻：
自動化監測范文6
關鍵詞：監測自動化；技術；成熟；分析
中圖分類號： TN830文獻標識碼： A
南水北調工程是跨流域的長距離調水工程，它是緩解中國北方水資源嚴重短缺局面的戰略性工程。我國南澇北旱，南水北調工程通過跨流域的水資源合理配置，大大緩解我國北方水資源嚴重短缺的問題，促進南北方經濟、社會與人口、資源、環境的協調發展，分為東線、中線、西線三條調水線。它的特點是路線長、輸水流量大、涉及水工建筑物種類多、水工建筑物規模大、各種水工建筑物分散布置在輸水沿線；由于人們對自然力量、材料性能、結構機理、施工控制以及人為損壞等影響水工建筑物安全的因素認識尚不充分，以及國內外類似的大型水利工程極少，可以借鑒的經驗更少。因此，如果水工建筑一旦失效，后果特別嚴重。所以，南水北調工程建立健全和發展安全監測體系具有十分重要的意義。
一、南水北調工程中安全監測的目的和特點
1、安全監測的目的
南水北調工程包括渠道、渡槽、倒虹吸、水閘和隧洞等水工建筑物。通過儀器監測和巡視檢查南水北調工程水工建筑物的安全因素，可以及時的獲得有關安全的第一手資料，有效的掌握其工作動態，鑒別診斷其健康情況，通過對其實現在線、實時安全監控，可以為其實施自動化調度和運行管理決策支持系統的安全預警和制定應急預案提供依據。
通過安全監測自動化對水工建筑物進行檢驗設計和施工，對水工建筑物安全監測認識檢測物理量的變化規律，檢驗水工建筑物的構造理論、設計方法以及計算參數的合理性，驗證施工措施、材料性能、工程質量的效果，研究水工建筑物運行機理和失效模式，提高水工建筑物的科技水平。
通過安全監測能夠及時發現南水北調工程水工建筑物的異常跡象，并且及時有效的分析異常狀態的成因和危險程度，通過專業人士的合理分析與研究預測南水北調工程水工建筑物的安全趨勢，制定出工程的安全運行計劃和維護改造措施，提高水利工程效益。
2、安全監測的特點
南水北調工程的線路長，輸水流量大，建筑物種類多，這就要求監測項目要有針對性，不同建筑物的不同結構類型、同一建筑物的不同部位其監測的重點不同。而安全監測自動化系統具有規模大、測點多、常年處于潮濕、高低溫、強電磁場干擾環境下連續不間斷工作的特點，對監測系統提出了功能強、可靠性高、抗干擾能力強、數據測量穩定的要求。
（1）可靠性高：數據采集單元化，它的結構相對簡單，而且各DAU相互獨立互不影響，某一單元出故障不會影響全局。系統故障的危險降低，可靠性提高；
（2）實時性強：各數據采集單元并行工作，整個系統的工作速度大為提高，整個系統中各個數據測量時間的一致性好；
（3）測量精度高：各數據采集單元均在傳感器現場，模擬信號傳輸距離短，測量精度得到提高；
（4）維護方便：由于數據采集單位采用了模塊化設計，如某一單元出故障，只要更換備用模塊即可；
二、南水北調中安全監測的必要性
工程安全監測自動化系統將預埋在渡槽、隧洞、倒虹吸等建筑物及特殊渠段的檢測儀器數據自動采集，上傳至調度中心，在調度中心能夠針對異常情況進行報警，同時對工程安全狀態進行分析、評估、預警、預報，并針對異常情況指揮現場進行處理。主要功能包括監測信息管理、在線綜合分析、離線綜合分析、綜合查詢、報表制作等。
南水北調的中線干線工程需要確保渠道和各類建筑物的運行安全。有三種原因是造成工程安全問題的主要原因：工程自身的滲漏、變形造成的安全隱患、來自一般自然因素和人為破壞造成的安全問題。由于周邊洪水對渠道和建筑物造成的威脅，通過自動監控、人工監測以及洪水信息收集，可以達到對工程安全進行監測及管理的目的。
在各類建筑物和渠道特殊斷面上埋設的各類傳感器和各類監測設施的目的就是監測這些建筑物在施工期和運行期的工作狀況和安全狀態。因此，首先必須把這些設備的監測數據通過自動數據采集裝置和人工觀測手段采集上來，采集上來的數據必須進行轉換和處理，這樣使其變成工程安全監測所需的各類物理量信息，通過分析、評估軟件對建筑物的安全狀況進行評判，使維護人員能夠及時的了解工程的健康狀況，當建筑物出現異常情況時，維護人員采用相應的應急措施。
三、南水北調中安全監測的功能
根據工程安全監測的業務分析，在南水北調中安全監測應該具有監測信息管理、在線綜合分析、離線綜合分析、綜合信息查詢管理、監測報表、系統自檢和報警、網絡查詢等功能。
（1）監測信息管理功能：這項功能是要滿足對于安全文檔的管理、測點管理、監測資料入庫、監測資料計算、巡視檢查信息管理等業務需求。
（2）在線綜合分析功能：在線綜合分析功能是對建筑物現有實測資料分析的基礎上，針對工程的實際情況建立各主要監測物理量的監控模型。其中要包括單點統計、混合模型、一維和二維分布模型等，并且擬定主要監測量的各類監控指標作為在線監控的基礎。通過各類標準檢查、單點信息定量化及在線綜合推理這一結構化的過程，實現真正意義上的在線監控。
（3）離線綜合分析功能：要求滿足圓形分析、離線綜合推理、監控模型分析等業務需求。
（4）綜合信息查詢管理功能：綜合各種信息從事在線監測、數據庫管理、監測數據處理、建筑物形態的離線分析以及安全評估、預測預報、圖表制作、圖文資料管理等工作。綜合信息查詢管理功能要求滿足文檔查詢、項目儀器測點信息查詢、監控模型查詢、特征值查詢、綜合分析結果查詢、觀測資料查詢等業務需求。
（5）監測報表功能：工程中的報表可以通過這項功能將建筑物監測資料按規定的格式進行整編，可以方便存檔及上報。具體內容可在工程實際安裝調試過程中根據需要進行增加或者修改，從而達到方便、實用為準。
（6）系統自檢和報警功能：這項功能可以在管理主機上顯示故障部位及類型，如果出現問題，能夠及時發現并且為維修提供方便；如果系統發生故障的時候，就會以屏幕文字或者聲音的方式報警，讓工作人員及時了解到故障所在。
（7）網絡查詢功能：Web查詢部署在網絡服務器上，它是由數據庫的動態網頁和一些靜態網頁組成。在工作中，有關部門有權限的人員可以使用網絡瀏覽器方便快捷的瀏覽查詢出中線干線工程的安全監測信息。
總結：
南水北調工程緩解了中國北方水資源嚴重短缺的問題，促進南北方經濟、社會與人口、資源、環境的協調發展。南水北調中線干線工程安全監測自動化系統是“南水北調中線干線自動化調度與運行管理決策支持系統”的一個重要的子系統，承擔著非常關鍵的作用，安全監測自動化系統的成功與否關系到南水北調中線干線工程能否安全運行。因此，必須采用合理、科學、實用的設計思想，才能確保安全監測自動化系統具有先進性、實用性，才能滿足南水北調中線干線工程復雜的調水需要。
參考文獻：
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[2] 胡長華.南水北調中線干線工程安全監測系統設計研究[J].大壩與安全，2006.
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