自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及變形測(cè)量資料整理PPT課件

1、第1頁(yè)/共36頁(yè)本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容l自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)l監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例l監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編l監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理第2頁(yè)/共36頁(yè)1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述：概述：自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)是從自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)是從2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代起，隨著計(jì)算年代起，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。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)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(chēng)化，俗稱(chēng)“后自動(dòng)化后自動(dòng)化”；第二種是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；第二種是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)

2、采集自動(dòng)化，俗稱(chēng)自動(dòng)化，俗稱(chēng)“前自動(dòng)化前自動(dòng)化”；第三種是實(shí)現(xiàn)在線；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(chēng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，離線資料分析，俗稱(chēng)“全自動(dòng)全自動(dòng)化化”。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。動(dòng)化等內(nèi)容。 第3頁(yè)/共36頁(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：（1 1）數(shù)據(jù)采集功能。）數(shù)據(jù)采集功能。1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能自動(dòng)采集各類(lèi)傳感器的輸出信號(hào)，并把模擬量轉(zhuǎn)能自動(dòng)采集各類(lèi)傳感器的輸出信號(hào)，并把模擬量轉(zhuǎn)

3、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)。命令進(jìn)行選點(diǎn)、巡回檢測(cè)和定時(shí)檢測(cè)?，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，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)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)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)

4、間應(yīng)根據(jù)工程的具體要求確定，一般應(yīng)在時(shí)間應(yīng)根據(jù)工程的具體要求確定，一般應(yīng)在3 3天以上。天以上。（2 2）掉電保護(hù)功能。）掉電保護(hù)功能。第4頁(yè)/共36頁(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)即對(duì)儀器自身的工作性態(tài)進(jìn)行檢查，對(duì)發(fā)生故即對(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。障的儀器應(yīng)自動(dòng)報(bào)警。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通訊一般采用電纜、光纖和無(wú)線傳輸?shù)痊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。形式，對(duì)于遠(yuǎn)程通訊一般采用因特網(wǎng)和微波方式。（3 3）自檢、自診斷功能。）自檢、自診斷功能。（4 4）現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)

5、絡(luò)數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程通訊功能。）現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程通訊功能。（5 5）防雷和抗干擾功能。）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(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。雷一般應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。第5頁(yè)/共36頁(yè)（6 6）數(shù)據(jù)管理功能。）數(shù)據(jù)管理功能。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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)

6、實(shí)行查詢、修改、統(tǒng)計(jì)等應(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。證數(shù)據(jù)的安全，系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)備份功能。（7 7）數(shù)據(jù)分析功能。）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卣鳎⒏鶕?jù)其異常特性作主要是判斷數(shù)據(jù)的正?；虍惓Ｌ卣鳎⒏鶕?jù)其異常特性作進(jìn)一步的分析

7、。進(jìn)一步的分析。 第6頁(yè)/共36頁(yè)設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則：（1 1）適應(yīng)性）適應(yīng)性 1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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)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。自動(dòng)化。（2 2）經(jīng)濟(jì)性）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；

8、同時(shí)，應(yīng)盡可能考慮整套系統(tǒng)采用同儀器設(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，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)。便于管理、維護(hù)和節(jié)約經(jīng)費(fèi)。第7頁(yè)/共36頁(yè)設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則：（3 3）準(zhǔn)確性）準(zhǔn)確性1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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。要求，在更換零部件時(shí)不影響數(shù)據(jù)的連續(xù)性。（4 4）可靠性）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)

9、環(huán)境長(zhǎng)期考核、質(zhì)量合格的產(chǎn)品，設(shè)備過(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)備的故障率低，具有在雷電、高溫、高濕等惡劣環(huán)境的故障率低，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、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)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)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。具有備用的人工觀測(cè)手段。第8頁(yè)/共36頁(yè)（5 5）開(kāi)放性和通用性）開(kāi)放性和通用性設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)

10、計(jì)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)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(lèi)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳命令和數(shù)據(jù)格式，以及接入的任何種類(lèi)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。感器。系統(tǒng)應(yīng)易于操作，人機(jī)界面友好。（6 6）統(tǒng)一性）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。統(tǒng)一管理。 第9頁(yè)/共36頁(yè)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布置形式

11、：自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布置形式：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)混合式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)混合式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第10頁(yè)/共36頁(yè)集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)集中式系統(tǒng)是將傳感器通過(guò)集線箱或直接連接集中式系統(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)。到采集器的一端進(jìn)行集中觀測(cè)。采集器采集器第11頁(yè)/共36頁(yè)集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的傳感器要用不同的采集器控制測(cè)量，不同類(lèi)型的傳感器要用不同的采集器控制測(cè)量，由一條總線連

12、接，形成一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。系統(tǒng)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。中有幾種傳感器，就有幾個(gè)子系統(tǒng)和幾條總線。采集器采集器第12頁(yè)/共36頁(yè)集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：集中式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采集器采集器集中式監(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，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

13、用量大，維護(hù)不便。高，技術(shù)復(fù)雜，電纜用量大，維護(hù)不便。第13頁(yè)/共36頁(yè) 根據(jù)不同監(jiān)測(cè)任務(wù)需要而埋設(shè)的各類(lèi)傳感器通過(guò)根據(jù)不同監(jiān)測(cè)任務(wù)需要而埋設(shè)的各類(lèi)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；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、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。機(jī)做深入分析和處理。 分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)采集分布式數(shù)據(jù)采集系

14、統(tǒng)通常由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常由監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)、測(cè)控單計(jì)算機(jī)、測(cè)控單元和傳感器組成元和傳感器組成第14頁(yè)/共36頁(yè) 分布式系統(tǒng)是把數(shù)據(jù)采集工作分散到靠近較多分布式系統(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傳感器的采集站( (測(cè)控單元測(cè)控單元) )來(lái)完成，然后將所來(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)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(lèi)型的傳感器進(jìn)行控制測(cè)量。種類(lèi)型的傳感器進(jìn)行控制測(cè)量。分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙?shù)字量，傳輸

15、距離長(zhǎng)，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。件多，投資相對(duì)較大。第15頁(yè)/共36頁(yè)網(wǎng)絡(luò)集成式結(jié)構(gòu)是對(duì)分布式結(jié)構(gòu)在開(kāi)放性和標(biāo)網(wǎng)絡(luò)集成式結(jié)構(gòu)是對(duì)分布式結(jié)構(gòu)在開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化的方向上做出本質(zhì)改變的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，突破準(zhǔn)化的方向上做出本質(zhì)改變的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，突破了分布式結(jié)構(gòu)中因?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)的封閉造成的缺陷，了分布式結(jié)構(gòu)中因?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)的封閉造成的缺陷，改變了分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中模擬、數(shù)字信號(hào)混合改變了分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中模擬、數(shù)字信號(hào)混合

16、分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：1.1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第16頁(yè)/共36頁(yè)雅安滑坡監(jiān)測(cè)示范工程雅安滑坡監(jiān)測(cè)示范工程2.2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例第一古滑體第一古滑體第二古滑體第二古滑體GPS點(diǎn)點(diǎn)蠕變體蠕變體雅安峽口滑坡位于四川雅安峽口滑坡位于四川雅安北隴西鄉(xiāng)境內(nèi)，隴雅安北隴西鄉(xiāng)境內(nèi)，隴西河中游峽谷東岸?；骱又杏螎{谷東岸?；w物質(zhì)為古崩塌堆積物。體物質(zhì)為古崩塌堆積物。該地區(qū)是古滑坡區(qū)，復(fù)該地區(qū)是古滑坡區(qū)，復(fù)活體長(zhǎng)活體長(zhǎng)500m500m，寬，寬300m300m，呈東西方向，偏南約呈東西方向，偏南約25.525.5。第17頁(yè)/共36頁(yè)雅安滑坡監(jiān)測(cè)示范工程雅安滑

17、坡監(jiān)測(cè)示范工程2.2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例滑坡體監(jiān)測(cè)包括整體變形監(jiān)測(cè)、內(nèi)滑坡體監(jiān)測(cè)包括整體變形監(jiān)測(cè)、內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、外部環(huán)境監(jiān)測(cè)如降應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、外部環(huán)境監(jiān)測(cè)如降雨量、地下水位監(jiān)測(cè)等。雨量、地下水位監(jiān)測(cè)等。整體變形采用整體變形采用GPSGPS定期復(fù)測(cè)的方式進(jìn)行。定期復(fù)測(cè)的方式進(jìn)行。l基準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)2 2個(gè)，位于滑坡體東、北兩側(cè)個(gè)，位于滑坡體東、北兩側(cè)的基巖上。的基巖上。l滑坡體上供布設(shè)了監(jiān)測(cè)點(diǎn)滑坡體上供布設(shè)了監(jiān)測(cè)點(diǎn)1515個(gè)，均個(gè)，均采用強(qiáng)制對(duì)中裝置。采用強(qiáng)制對(duì)中裝置。l沿滑坡剖面布設(shè)測(cè)斜儀、裂縫計(jì)沿滑坡剖面布設(shè)測(cè)斜儀、裂縫計(jì)5 5組，組，雨量計(jì)、地下水位計(jì)雨量計(jì)、地下水位計(jì)3

18、3組。組。第18頁(yè)/共36頁(yè)2.2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例滑坡遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為滑坡遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為“野外信息野外信息采集及發(fā)送系統(tǒng)采集及發(fā)送系統(tǒng)”，“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)定位系統(tǒng)”和和“地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)管理中地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)管理中心心”三大組成部分。三大組成部分。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 監(jiān)測(cè)中心 北斗通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)” ” 在在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中承擔(dān)傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中承擔(dān)傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)滑坡遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程是，滑坡遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程是，由野外信息采集系統(tǒng)采集特征地質(zhì)由野外信息采集系統(tǒng)采集特征地質(zhì)數(shù)據(jù)，由發(fā)送系統(tǒng)發(fā)

19、送至北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)，由發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送至北斗衛(wèi)星，應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的通信功，應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的通信功能將數(shù)據(jù)發(fā)送至地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)管理能將數(shù)據(jù)發(fā)送至地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)管理中心，由監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制中心，由監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步形式處理并存軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步形式處理并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)北斗系統(tǒng)向野外入數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)北斗系統(tǒng)向野外系統(tǒng)發(fā)送反饋信息及控制指令。系統(tǒng)發(fā)送反饋信息及控制指令。第19頁(yè)/共36頁(yè)電池組電池組電池組電池組UPS采集儀電源采集儀電源傳感器數(shù)字采集儀傳感器數(shù)字采集儀工控機(jī)工控機(jī)電源衛(wèi)星通訊機(jī)顯示器雨量計(jì)數(shù)字采集儀雨量計(jì)數(shù)字采集儀位移傳感器水位、水溫傳感器雨量計(jì)衛(wèi)星天

20、線AC：220V電源2.2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例監(jiān)控站設(shè)備清單：監(jiān)控站設(shè)備清單：（1 1）、）、“北斗一號(hào)北斗一號(hào)”衛(wèi)星通衛(wèi)星通訊機(jī)訊機(jī)（2 2）、工控機(jī)）、工控機(jī)（3 3）、）、UPSUPS（4 4）、數(shù)字采集儀）、數(shù)字采集儀（5 5）、傳感器供電電源）、傳感器供電電源（6 6）、設(shè)備機(jī)箱架）、設(shè)備機(jī)箱架（7 7）、雨量計(jì)數(shù)字采集箱）、雨量計(jì)數(shù)字采集箱（8 8）、傳感器品種：）、傳感器品種：雨量計(jì)、水位、水溫計(jì)、位雨量計(jì)、水位、水溫計(jì)、位移計(jì)移計(jì)（9 9）、天線支架）、天線支架（1010）、避雷裝置）、避雷裝置第20頁(yè)/共36頁(yè)2.2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例第2

21、1頁(yè)/共36頁(yè)2.2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示例直 流直 流電源電源衛(wèi) 通 接衛(wèi) 通 接收機(jī)收機(jī)微機(jī)微機(jī)顯示器顯示器鍵盤(pán)鍵盤(pán)AC 220V電源接線板電源接線板鼠標(biāo)接收機(jī)天線數(shù)據(jù)線接COM1第22頁(yè)/共36頁(yè)概述概述欲使變形觀測(cè)起到監(jiān)視建筑物安全運(yùn)營(yíng)和充分欲使變形觀測(cè)起到監(jiān)視建筑物安全運(yùn)營(yíng)和充分發(fā)揮工程效益的作用，除了進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)取得第發(fā)揮工程效益的作用，除了進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)取得第一手資料外，還必須對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理分析，一手資料外，還必須對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理分析，包括：資料整編和資料分析。包括：資料整編和資料分析。3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行匯集、審核、整理、編排，使

22、之集對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行匯集、審核、整理、編排，使之集中、系統(tǒng)化、規(guī)格化和圖表化，并刊印成冊(cè)稱(chēng)為觀測(cè)中、系統(tǒng)化、規(guī)格化和圖表化，并刊印成冊(cè)稱(chēng)為觀測(cè)資料的整編。其目的是便于應(yīng)用分析，向需用單位提資料的整編。其目的是便于應(yīng)用分析，向需用單位提供資料和歸檔保存。供資料和歸檔保存。第23頁(yè)/共36頁(yè)一般規(guī)定（一般規(guī)定（土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)范土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)范） 監(jiān)測(cè)資料整編包括平時(shí)資料整理與定期資料編印。監(jiān)測(cè)資料整編包括平時(shí)資料整理與定期資料編印。 3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編平時(shí)資料整理工作的主要內(nèi)容：平時(shí)資料整理工作的主要內(nèi)容：（1 1）適時(shí)檢查各觀測(cè)項(xiàng)目原始觀測(cè)數(shù)據(jù)和巡視檢）適時(shí)檢

23、查各觀測(cè)項(xiàng)目原始觀測(cè)數(shù)據(jù)和巡視檢查記錄的正確性、準(zhǔn)確性和完整性。如有漏測(cè)查記錄的正確性、準(zhǔn)確性和完整性。如有漏測(cè)、誤讀、誤讀( (記記) )或異常，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)或異常，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)( (復(fù)復(fù)) )測(cè)、確認(rèn)或測(cè)、確認(rèn)或更正。更正。（2 2）及時(shí)進(jìn)行各觀測(cè)物理量的計(jì)）及時(shí)進(jìn)行各觀測(cè)物理量的計(jì)( (換換) )算，填寫(xiě)數(shù)算，填寫(xiě)數(shù)據(jù)記錄表格。據(jù)記錄表格。第24頁(yè)/共36頁(yè)一般規(guī)定（一般規(guī)定（土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)范土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)范） 監(jiān)測(cè)資料整編包括平時(shí)資料整理與定期資料編印。監(jiān)測(cè)資料整編包括平時(shí)資料整理與定期資料編印。 3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編平時(shí)資料整理工作的主要內(nèi)容：平時(shí)資料整理

24、工作的主要內(nèi)容：（3 3）隨時(shí)點(diǎn)繪觀測(cè)物理量過(guò)程線圖，考察和判斷）隨時(shí)點(diǎn)繪觀測(cè)物理量過(guò)程線圖，考察和判斷測(cè)值的變化趨勢(shì)。如有異常，應(yīng)及時(shí)分析原因測(cè)值的變化趨勢(shì)。如有異常，應(yīng)及時(shí)分析原因，并備忘文字說(shuō)明。原因不詳或影響工程安全，并備忘文字說(shuō)明。原因不詳或影響工程安全時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)主管部門(mén)。時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)主管部門(mén)。（4 4）隨時(shí)整理巡視檢查記錄）隨時(shí)整理巡視檢查記錄( (含攝像資料含攝像資料) )，補(bǔ)充，補(bǔ)充或修正有關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及觀測(cè)設(shè)施的變動(dòng)或檢驗(yàn)或修正有關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及觀測(cè)設(shè)施的變動(dòng)或檢驗(yàn)、校、校( (引引) )測(cè)情況，以及各種考證圖、表等，確測(cè)情況，以及各種考證圖、表等，確保資料的銜接與連續(xù)性。保

25、資料的銜接與連續(xù)性。第25頁(yè)/共36頁(yè)定期資料編印工作的主要內(nèi)容：定期資料編印工作的主要內(nèi)容：（1 1）匯集工程的基本概況、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置和各項(xiàng)考證資）匯集工程的基本概況、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布置和各項(xiàng)考證資料，以及各次巡檢資料和有關(guān)報(bào)告、文件等。料，以及各次巡檢資料和有關(guān)報(bào)告、文件等。3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編水平位移觀測(cè)工作基點(diǎn)考證表編編號(hào)號(hào)型型式式規(guī)規(guī)格格埋設(shè)日期埋設(shè)日期埋設(shè)位埋設(shè)位置置基基礎(chǔ)礎(chǔ)情情況況測(cè)定日期測(cè)定日期高程高程（m）備備注注年年月月日日X(m)Y(m)年年月月日日第26頁(yè)/共36頁(yè)定期資料編印工作的主要內(nèi)容：定期資料編印工作的主要內(nèi)容：（2 2）在平時(shí)資料整理基礎(chǔ)上，對(duì)整編時(shí)

26、段內(nèi)的各項(xiàng)觀測(cè)）在平時(shí)資料整理基礎(chǔ)上，對(duì)整編時(shí)段內(nèi)的各項(xiàng)觀測(cè)物理量按時(shí)序進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)和校對(duì)。此時(shí)如發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)物理量按時(shí)序進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)和校對(duì)。此時(shí)如發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，一般不宜刪改，應(yīng)加注說(shuō)明，提醒讀者注意。據(jù)，一般不宜刪改，應(yīng)加注說(shuō)明，提醒讀者注意。3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編 水平位移量統(tǒng)計(jì)表觀測(cè)日期觀測(cè)日期歷時(shí)歷時(shí)測(cè)點(diǎn)編號(hào)及其累積水平位移量測(cè)點(diǎn)編號(hào)及其累積水平位移量月月 日日天天P1P2Pn本年總量本年總量本年內(nèi)特本年內(nèi)特征值統(tǒng)計(jì)征值統(tǒng)計(jì)最大值最大值測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)號(hào)號(hào)日期日期最小最小值值測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)號(hào)號(hào)日期日期水平位移量較水平位移量較差差備注備注1.水平位移正負(fù)號(hào)規(guī)定：向下游、向左岸為正；反之為負(fù)

27、。水平位移正負(fù)號(hào)規(guī)定：向下游、向左岸為正；反之為負(fù)。2.本年總量為代數(shù)和。本年總量為代數(shù)和。第27頁(yè)/共36頁(yè)定期資料編印工作的主要內(nèi)容：定期資料編印工作的主要內(nèi)容：（3 3）繪制能表示各觀測(cè)物理量在時(shí)間和空間上的分布特）繪制能表示各觀測(cè)物理量在時(shí)間和空間上的分布特征圖，以及有關(guān)因素的相關(guān)關(guān)系圖。征圖，以及有關(guān)因素的相關(guān)關(guān)系圖。3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編水平位移測(cè)值過(guò)程線第28頁(yè)/共36頁(yè)定期資料編印工作的主要內(nèi)容：定期資料編印工作的主要內(nèi)容：（4 4）分析各觀測(cè)物理量的變化規(guī)律及其對(duì)工）分析各觀測(cè)物理量的變化規(guī)律及其對(duì)工程安全的影響，并對(duì)影響工程安全的問(wèn)題提程安全的影響，并對(duì)影響工

28、程安全的問(wèn)題提出運(yùn)行和處理意見(jiàn)。出運(yùn)行和處理意見(jiàn)。（5 5）對(duì)上述資料進(jìn)行全面復(fù)核、匯編，并附）對(duì)上述資料進(jìn)行全面復(fù)核、匯編，并附以整編說(shuō)明后，刊印成冊(cè)，建檔保存。以整編說(shuō)明后，刊印成冊(cè)，建檔保存。3.3.監(jiān)測(cè)資料的整編監(jiān)測(cè)資料的整編第29頁(yè)/共36頁(yè)主要工作主要工作 監(jiān)測(cè)物理量的轉(zhuǎn)換監(jiān)測(cè)物理量的轉(zhuǎn)換 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的粗差檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的粗差檢驗(yàn) 系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn) 4.4.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理監(jiān)測(cè)資料分析工作必須以準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ)，監(jiān)測(cè)資料分析工作必須以準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ)，在計(jì)算分析之前，必須對(duì)實(shí)測(cè)資料進(jìn)行預(yù)處理。在計(jì)算分析之前，必須對(duì)實(shí)測(cè)資料進(jìn)行預(yù)處理。第30頁(yè)

29、/共36頁(yè)3準(zhǔn)則準(zhǔn)則 對(duì)于觀測(cè)數(shù)據(jù)序列12,Nx xx描述該序列數(shù)據(jù)的變化特征為112()(2,3,1)jjjjdxxxjN122NjjddN212()3NjdjddNjjdddq3jq jx若時(shí)，則認(rèn)為是奇異值，應(yīng)予以舍棄。4.4.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理粗差檢驗(yàn)粗差檢驗(yàn)第31頁(yè)/共36頁(yè)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法 1321nyyyy，ny假設(shè)以前的測(cè)值子樣為：假設(shè)以前的測(cè)值子樣為：本次測(cè)值為：本次測(cè)值為：則可求得樣本的均值和方差為：則可求得樣本的均值和方差為： ) 1/( nyYi) 1/()(2nYySi當(dāng)當(dāng)KSYyn時(shí)，則認(rèn)為測(cè)值無(wú)粗差，否則，認(rèn)為測(cè)時(shí)，則認(rèn)為測(cè)值無(wú)粗差，否則，認(rèn)為測(cè)值異常。值異常。4.4.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理粗差檢驗(yàn)粗差檢驗(yàn)根據(jù)彈性力學(xué)理論，當(dāng)相同材料的建筑物在相同的荷載作用根據(jù)彈性力學(xué)理論，當(dāng)相同材料的建筑物在相同的荷載作用下，如果其結(jié)構(gòu)條件、材料性質(zhì)、地基性