安全監(jiān)測系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞： 堤防； 自動化監(jiān)測；預(yù)警系統(tǒng)；安全監(jiān)測

中圖分類號： X924.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1引言

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，變形監(jiān)測技術(shù)也在不斷的發(fā)展，作為海岸安全，提防穩(wěn)定性判斷，往往是在獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，利用計算機(jī)軟件建立安全監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行自動化數(shù)據(jù)處理以及自動安全穩(wěn)定信息判斷，本文主要是闡述在構(gòu)建海岸堤防安全監(jiān)測體系以及相關(guān)應(yīng)用方面的一些經(jīng)驗。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

監(jiān)測系統(tǒng)的大體形式共有三種：集中式、分布式、混合式?，F(xiàn)代自動監(jiān)控方式，多數(shù)的設(shè)計者則采用監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)中的分布式結(jié)構(gòu)。監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的組成，共包括5個主要部分：量測儀器、自動采集控制器、信息傳輸設(shè)備，以及其相應(yīng)的安全評價理論模塊和系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)又分為采集站（即測控單元）、監(jiān)控主站、遠(yuǎn)程信息管理中心（如洪指揮中心）。采集站多設(shè)立在堤防監(jiān)測斷面（或堤段），多個采集站會分別用微波將信號傳送到監(jiān)控主站。一個監(jiān)控主站可同時控制多個采集站，并向各采集站發(fā)送傳感器設(shè)置、采集參數(shù)、報警參數(shù)等指令。主站的數(shù)據(jù)則會通過電話公網(wǎng)的方式被傳輸?shù)交蚱渌魏蔚胤健?/p>

1）量測傳感器

一般來說，堤防監(jiān)測項目主要包括變形監(jiān)測（內(nèi)外部變形）、滲壓監(jiān)測、滲流量監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測（包括海水位、海水潮位、氣溫、海風(fēng)等）等。其中最主要的是對水土壓力和位移的監(jiān)測。對于一個實體的堤防來說，應(yīng)該根據(jù)該堤防的水文、地質(zhì)、環(huán)境等因素，來選擇合理的監(jiān)測項目，并在監(jiān)測項目的布置上做出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計。對于不同的監(jiān)測項目來說，傳感器類型和型號有很多種，但監(jiān)測方式各不相同。為使監(jiān)測結(jié)果更加有效可靠，應(yīng)從環(huán)境適應(yīng)性、先進(jìn)性、長期運(yùn)行、可以實現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)采集等方面的標(biāo)準(zhǔn)，對各種傳感器進(jìn)行對比篩選。從成本的角度出發(fā)，可以將高精度但昂貴的傳感器跟稍低精度但價低的傳感器搭配在一起使用。

2）數(shù)據(jù)采集站

采集站的主要任務(wù)有：數(shù)據(jù)自動采集、存儲、通信等等，通常由以下由部件：自動采集控制器、電源、微波天線（也可采用總線）、防雷裝置等部分組成。在設(shè)置采集站過程中，最關(guān)鍵的一步是監(jiān)測斷面的選擇，這一步對堤防安全狀態(tài)的監(jiān)控管理是至關(guān)重要的，既需要綜合考察地質(zhì)、水文、環(huán)境條件和往年險情情況，也需要考察堤防線路的長短，為避免電纜埋設(shè)過長，一般監(jiān)測斷面之間距離以百米或千米計，各個采集站之間、主站之間具有各自的獨(dú)立性，因此，采集站可以在主站停機(jī)的情況下，自行采集和處理數(shù)據(jù)。自動采集控制器，應(yīng)根據(jù)堤防監(jiān)測項目所輸出信號類型以及通道數(shù)要求來進(jìn)行設(shè)計。在可能的情況下，最好選用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置，這樣一來，不同類型的傳感器都可接入，且不同的采集站均采用相同的軟硬件。采樣的時間間隔應(yīng)合理選擇。例如：某系統(tǒng)研制的采集控制器分多段設(shè)置，分別為1min、5min、30min、2h、4h等，控制器既可以自動測定，也可以手動定點(diǎn)顯示測量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采集控制器可以設(shè)立報警限值，通過報警系統(tǒng)每秒會閃爍若干次進(jìn)行提示，可以實現(xiàn)多通道報警（如發(fā)送數(shù)據(jù)到防汛中心，短信提醒，在網(wǎng)警報，甚至可以安裝鳴笛報警系統(tǒng)）。

3）主監(jiān)控站

主站的作用是對各個采集站進(jìn)行管理和控制、發(fā)送和接收采集的信號、評價安全狀態(tài)、報警、向遠(yuǎn)程信息中心或防汛指揮中心發(fā)送數(shù)據(jù)。為了便于堤防的安全管理和系統(tǒng)維護(hù)，監(jiān)控主站多設(shè)置在堤防管理機(jī)構(gòu)的辦公用房內(nèi)。監(jiān)控主站由以下部分組成：自動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)軟件、控制微機(jī)、微波等通信模塊、Modem（調(diào)制解調(diào)器）、電話線路、防雷裝置等。

4） 通信網(wǎng)絡(luò)

在傳感器、采集站、監(jiān)控主站、遠(yuǎn)程信息中心之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令傳輸方式有：電纜、微波、電話網(wǎng)等組成的通信網(wǎng)絡(luò)，信息傳輸方式可以根據(jù)實際需要進(jìn)行選擇，通訊專用電纜、超短波、及地球同步數(shù)字衛(wèi)星等均可以作為信息通訊的手段。通常，系統(tǒng)中包含有三種通信方式：傳感器與采集器之間由電纜線連接；采集站與監(jiān)控主站之間可用微波方式；主站信息會采用通過電話網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)將信號傳至任何地方，各通訊環(huán)節(jié)都應(yīng)該在使用前中進(jìn)行數(shù)據(jù)精密的檢測，以確保不會發(fā)生通信故障或失真的事件。

5）安全評價

在預(yù)警系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)中，安全評價模塊則是更為重要的部分，必須要有安全評價模塊，才能根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)評價堤防的安全。安全評價的可靠性，除了依賴監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其余大部分都取決于評價模塊的合理性。因此，在預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計過程中，一定要建立針對堤防具體條件和運(yùn)行環(huán)境的合理的安全評價模塊。從實際出發(fā)，由于現(xiàn)實問題的復(fù)雜性，更為合理的安全評價模塊有待于在監(jiān)測實踐中進(jìn)一步探究摸索。堤防滲流作用是介于飽和-非飽和、非穩(wěn)定-穩(wěn)定發(fā)展的一個階段，加之，滲流場又有不同程度上的非均質(zhì)，幾何形狀跟邊界條件又很復(fù)雜。使得在采用確定的方法來計算堤防的汛期動態(tài)滲流變得異常困難，難以精確計算和考慮各種各樣復(fù)雜的情況。一般，對于部分信息環(huán)境有非確定性的、會發(fā)生動態(tài)變化的狀況，應(yīng)該對現(xiàn)場觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、處理、推斷，直接用于堤防滲流險情的判斷和預(yù)報比較合理。基于預(yù)警系統(tǒng)需要以及上述現(xiàn)狀的研究，應(yīng)建立以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的安全評價模塊、滑坡預(yù)測模塊這兩種模塊。前者主要觀測土層實際承受的滲透水力坡降和土的臨界水力坡降，對兩者進(jìn)行比較，然后分為安全、輕度危險、嚴(yán)重危險、即將破壞這四個級別的標(biāo)準(zhǔn)；后者采用灰色突變理論對堤坡位移和滑坡形式進(jìn)行預(yù)測。另外，為了對下一時刻的滲流安全進(jìn)行預(yù)測，項目系統(tǒng)還應(yīng)建立流安全灰色預(yù)測模塊。

3 監(jiān)測系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的主要功能包括以下幾個環(huán)節(jié)：采集、檢測、控制、存儲、計算處理、安全評價及預(yù)測、通信等。

1）軟件開發(fā)工具，軟件開發(fā)平臺選用普遍使用Windows操作系統(tǒng)的PC電腦，即可以滿足一般預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)要求。設(shè)計者通常會選C#或者VC++、VB等通用語言作為標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)環(huán)境，這樣一來可以廣泛的利用Windows下的各種資源，如控件、OLE對象等。

2） 實現(xiàn)的功能，軟件采用的模塊結(jié)構(gòu)，主要有數(shù)據(jù)的采集處理和安全評價預(yù)警這兩大模塊。軟件的實現(xiàn)的功能有：

（1）數(shù)據(jù)采集處理模塊：設(shè)采集站的選擇菜單，監(jiān)測所得的剖面圖形既可以繪制也可以對其進(jìn)行一定的局部修改；傳感器，可以逐個的在監(jiān)測剖面上進(jìn)行安裝或撤消，最后可以以填表的形式輸入編號，類型、型號、量測范圍等；可以隨時設(shè)置或取消報警的限值；采集的數(shù)據(jù)會以傳感器編號順序形成列表，并標(biāo)注采集的時間；以采集值的時間為軸，顯示信號隨時間的變化情況，時間軸可以自行定義，如秒、分、小時、天等；通過數(shù)據(jù)庫總臺可以隨時調(diào)出、查看、編輯，甚至于另行存儲。

安全評價預(yù)警模塊：設(shè)有采集站的選擇菜單，調(diào)用采集處理模塊的數(shù)據(jù)；模塊中含有滲流評價、預(yù)測模塊、滑坡預(yù)測模塊；評價結(jié)果自動彈出，因此當(dāng)有警情時自動彈出報警窗口的同時，也會報警蜂鳴或電話撥號等指令。

（3）遠(yuǎn)程信息管理：接收監(jiān)測主控站的參數(shù)和數(shù)據(jù)，隨時了解堤防的運(yùn)行現(xiàn)狀；安裝與主站相同的安全評價預(yù)警軟件，使主站能夠方便的對各采集站進(jìn)行遠(yuǎn)程的安全評價和預(yù)測。系統(tǒng)軟件應(yīng)具備靈活適用、功能齊全等特點(diǎn)，才能適用于堤防的監(jiān)測與安全預(yù)警。

4 結(jié)語

提防安全監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建并不僅僅是軟件系統(tǒng)，整個系統(tǒng)構(gòu)建還需要合理的監(jiān)測方法和科學(xué)布置的監(jiān)測點(diǎn)，自動化的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)；完善的安全評價和預(yù)測理論數(shù)據(jù)處理軟件。綜上所述，提防安全監(jiān)測系統(tǒng)是一個由多項體系構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳光旭. 黃河拉西瓦水電站安全監(jiān)測分析系統(tǒng)軟件的應(yīng)用[j]. 科海故事博覽 科技探索 ，2012，（6）.

第2篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：大壩安全；監(jiān)測系統(tǒng)；新技術(shù)；實施；運(yùn)用

Abstract: With the large reservoir, river gate key water control project monitoring mission requirements continue to increase, further rapid development of computer, communication, automatic control, micro-electronics technology, automation system of water conservancy development with comprehensive function, interconnection network, openness and standardization. Therefore, the new technology is applied to dam safety monitoring system. This paper discussed the reliability of feasibility of the new technology in dam safety monitoring system.

Key words: dam safety; monitoring system; new technology; implementation; application

中圖分類號：TV5

引言：

大壩安全監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)在已發(fā)展成為一門新興的技術(shù)學(xué)科和工程專業(yè), 是關(guān)系到社會公共安全的一項系統(tǒng)工程。針對水庫的城市防洪和供水功能而設(shè)計水庫自動化控制系統(tǒng)，它以先進(jìn)的控制技術(shù)、可靠設(shè)備、成熟的分層分布的、全開放式的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水庫的運(yùn)行管理之中，使得水庫管理的工作效率顯著提高。

1. 大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)新技術(shù)趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及水利水電事業(yè)的蓬勃發(fā)展, 大壩安全監(jiān)測技術(shù)也在不斷發(fā)展和提高。大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)新技術(shù)趨勢有以下幾點(diǎn):

1.1監(jiān)測設(shè)計優(yōu)化

設(shè)計優(yōu)化的目的是以最小的監(jiān)測工作量，解決大壩安全監(jiān)測中需要解決的技術(shù)問題, 在保證安全的前提下, 以最少的投入獲得最大的效果, 充分發(fā)揮安全監(jiān)測的作用。為此, 國家90 年代初提出并進(jìn)行了研究, 先后納入了水利部科技重點(diǎn)項目和水利部規(guī)劃設(shè)計總院科研項目, 研究成果在工程上應(yīng)用后，取得了顯著的效果和巨大的效益。

1.2發(fā)展智能傳感器

這是一種將傳感器與微型計算機(jī)集成在一起的裝置, 使其具有感知本能外, 還具有認(rèn)知能力。這種儀器具有復(fù)合敏感功能, 即能同時測量多種物理量和化學(xué)量, 如美國加州大學(xué)智能傳感器可同時測量液體溫度、 流速、 壓力和密度;此外, 傳感器還具有自補(bǔ)償和計算功能, 自檢、 自校、自診斷功能以及信息存儲和傳輸功能。

1.3改進(jìn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

由于大壩安全監(jiān)測的測點(diǎn)比較分散, 且儀器種類較多, 要實現(xiàn)對建筑物各測點(diǎn)的全面控制, 需要一種低成本、 可互操作的測控系統(tǒng), 但目前國內(nèi)外有關(guān)廠家產(chǎn)品的性能還不夠理想。因此, 對現(xiàn)有各種大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開放性、可兼容性、 可靠性及現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的廣泛易組性( 適應(yīng)多種通信介質(zhì)) 、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等性能進(jìn)行改進(jìn), 是一個重要的發(fā)展方向。

1.4 群壩信息系統(tǒng)集成

在國內(nèi)一些地區(qū)建立的水庫管理局和水電總廠的體制下, 往往要求統(tǒng)一管理流域系統(tǒng)或附近地區(qū)的多座大壩, 例如湖南五凌電力公司就屬于這種情況。為此, 需要以公司管理部門為中心, 各壩區(qū)為分中心, 實行統(tǒng)一管理、 遠(yuǎn)程操控、 監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、 分析評價和網(wǎng)絡(luò)報送等由中心負(fù)責(zé), 各分中心只需保證系統(tǒng)的現(xiàn)場硬件設(shè)備正常運(yùn)行即可, 這就大大減少了管理人員, 且提高了工作效率。南瑞集團(tuán)公司最近研制的分布式大壩安全信息集成系統(tǒng)在五凌公司應(yīng)用, 較好地解決了這一問題。

1.5 采用綜合自動化系統(tǒng)

在大壩安全管理方面, 一般同時存在多個自動化系統(tǒng), 其中包括安全監(jiān)測、 水情監(jiān)測、 閘門監(jiān)控、 視頻監(jiān)控等。水電自動化與大壩監(jiān)測需要將安全監(jiān)測系統(tǒng)，納入工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動化統(tǒng)一管理。對工程自動化系統(tǒng)的綜合管理, 應(yīng)該是一種發(fā)展方向和趨勢。

1.6 利用視頻圖像監(jiān)控

視頻圖像作為大壩安全監(jiān)測的重要輔助手段, 可以更好地了解和檢查大壩的工作狀態(tài)和運(yùn)行情況。 建立大壩圖像監(jiān)視系統(tǒng), 主要是對大壩、 地基、 岸坡的關(guān)鍵部位及監(jiān)測設(shè)施建立圖像觀測點(diǎn)進(jìn)行實時監(jiān)控, 并將圖像傳輸?shù)奖O(jiān)測分站、 總站或管理中心,進(jìn)行圖像監(jiān)視、顯示、錄制、回放, 并對攝像設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)控。對了解工程性狀取得了良好效果。

1.7進(jìn)行現(xiàn)場安全檢測

安全檢測對大壩安全運(yùn)行作用日益明顯, 主要是可以找出壩體及壩基內(nèi)部隱患, 了解掌握大壩運(yùn)行性態(tài), 并可對大壩的維修加固進(jìn)行檢查及評價。這項工作目前還在發(fā)展階段,其檢測設(shè)備和方法還需不斷研究和完善, 但是應(yīng)當(dāng)肯定, 安全檢測是檢查大壩健康狀態(tài)的好工具、 好方法, 將會越來越受到監(jiān)測界的重視。

1.8開展安全報警研究

為避免產(chǎn)生安全災(zāi)害和減少損失, 在進(jìn)行了各種監(jiān)測及資料分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行安全報警是非常重要的。這方面國外研究較多, 有的發(fā)達(dá)國家建立了長期報警系統(tǒng), 甚至還定期進(jìn)行演習(xí)。中國在這方面還比較薄弱, 建議開展報警系統(tǒng)研究, 對報警準(zhǔn)則、分級、設(shè)備及方法等提出一套切實可行的技術(shù)方案, 待條件成熟時可制定安全報警的規(guī)程、 規(guī)范。

2. 大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中的新技術(shù)

2.1大壩形變觀測技術(shù)包括：測量機(jī)器人技術(shù)、GPS觀測技術(shù)、GPS一機(jī)多天線技術(shù)等。

2.2大壩自動化監(jiān)測技術(shù)包括：光纖傳感技術(shù)、大壩CT、基礎(chǔ)巖層電測技術(shù)、滲流熱監(jiān)測技術(shù)等。

3.G PRS 技術(shù)在大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)由遙測站、中心站組成

3.1.1遙測站: 由測控裝置(MCU),變形監(jiān)測、滲壓監(jiān)測儀器和上游水位計等儀器, GPRS模塊,電源組成。

3.1.2中心站:由GPRS數(shù)據(jù)接收、中心端管理軟件組成。其工作的基本原理是:中心站的主控計算機(jī)在軟件的支持下,通過GPRS平臺, 接收每個監(jiān)測站發(fā)出的數(shù)據(jù), 數(shù)據(jù)終端完成各項數(shù)據(jù)的采集和處理,再經(jīng)編碼調(diào)制后,通GPRS傳送給主控計算 機(jī),存入中心數(shù)據(jù)庫, 并由主控計算機(jī)完成各種數(shù)據(jù)的顯示、分析匯總、報警、打印等處理。

3 .2G PRS 技術(shù)系統(tǒng)的先進(jìn)性

目前國內(nèi)生產(chǎn)的系統(tǒng)同國際上的幾種先進(jìn)產(chǎn)品， 如美國的 Geomation 23 00系統(tǒng), SINCO的IDA系統(tǒng),意大利的GP-DAS系統(tǒng)相當(dāng), 系統(tǒng)功能、技術(shù)性能和總體結(jié)構(gòu)都很接近,且在中國的大壩上應(yīng)用時更具有優(yōu)越性, 更適應(yīng)中國的大壩安全監(jiān)測儀器。如在差動電阻式儀器測量方面，采用了消除導(dǎo)線電阻及芯線電阻變 差影響的五芯測量技術(shù), 這項性能優(yōu)于國外系統(tǒng)。

4.彈性波 C T 技術(shù)在大壩自動化監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1彈性波 CT 技術(shù)原理

CT( Computerized Tomog raphy )技術(shù),又稱層析成像技術(shù), 是醫(yī)學(xué)計算機(jī)層析掃描技術(shù)在地球物理領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展, 是一項新興技術(shù)。工程 CT 技術(shù), 是借鑒醫(yī)學(xué) CT , 通過人為設(shè)置的某種射線( 彈性波、電磁波等) 穿過工程探測對象( 工程地質(zhì)體) , 從而達(dá)到探測其內(nèi)部異常( 物理異常)的一種地球物理反演技術(shù)。

由于所用射線不同, 又可分為彈性波 CT、電磁波 CT 及電阻率 CT等。

4.2彈性波 CT 技術(shù)實施效果

工程實踐表明,采用跨孔彈性波 CT 層析成像方法對大壩截滲墻進(jìn)行質(zhì)量檢測, 較為準(zhǔn)確有效。根據(jù)截滲墻墻體施工工藝及質(zhì)量控制造成的一些內(nèi)在缺陷, 在墻體布置彈性波 CT 剖面, 利用彈性波 CT 具有分辨率高、可靠性好、圖像直觀、信息量大的特點(diǎn), 可查明混凝土截滲墻分序施工造成的接頭縫, 以及澆筑不密實區(qū)等缺陷, 為截滲墻加固施工提供準(zhǔn)確指導(dǎo), 克服常規(guī)工程鉆探與地面工程物探勘察的不足, 但是同時, 由于跨孔彈性波 CT 固有 的/ 橫向模糊等因素造成的盲區(qū), 對一些特有的異常體如自上而下縱貫剖面的異常無法區(qū)分, 還需要對彈性波 CT 的觀測系統(tǒng)、 反演理論等進(jìn)行更深入的研究。

5.總結(jié)：

大壩安全監(jiān)測技術(shù)雖然已經(jīng)較為成熟，某些方面甚至已達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但是，在新的時代仍然面臨著許多新的挑戰(zhàn)。展望未來，希望能夠看到的是一個完整的滿足大壩及工程安全監(jiān)測需求的儀器系列，它們將是高精度高可靠性高穩(wěn)定性和智能化的儀器系統(tǒng); 一個功能強(qiáng)大性能優(yōu)良穩(wěn)定可靠小型化的自動化采集裝置; 一個可采用多總線多介質(zhì)構(gòu)建各種規(guī)模的穩(wěn)定可靠智能化的大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng); 一個具有區(qū)域性綜合管理能力的大壩安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，它擁有完備的智能化在線監(jiān)測離線分析安全評判風(fēng)險評估和決策支持系統(tǒng)，能及時充分地挖掘大壩安全監(jiān)測的有用信息，在確保大壩安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮水電站水庫的最大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn):

[1] 趙志仁 , 郭晨. 國內(nèi)外引(調(diào))水工程及其安全監(jiān)測概述. 水電自動化與大壩監(jiān)測, 200 5, 29 ( 1 ) : 58 - 61 .

第3篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】施工安全；橋梁健康；監(jiān)測

道路橋梁建設(shè)是我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的重要組成部分，對我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長和社會進(jìn)步有至關(guān)重要的影響。橋梁作為道路交通動脈的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其重要作用越來越為人們所重視。近年來，我國橋梁建設(shè)發(fā)展迅速，資金投入巨大，由于橋梁在經(jīng)濟(jì)社會中的顯赫作用，它的安全性、可靠性越來越受到重視。近年來，國內(nèi)發(fā)生的幾起大橋坍塌和局部破壞事故，使人們更深入地認(rèn)識到，橋梁結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測的必要性和迫切性，它已成為橋梁領(lǐng)域的一個重要方面，直接牽涉到橋梁和人民財產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和社會效益的發(fā)揮。

在橋梁建設(shè)中，斜拉橋的安全監(jiān)測主要集中在施工安全和橋梁健康兩方面：一方面新建橋梁結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行施工監(jiān)控，以確保施工質(zhì)量，順利通車[1][2][3]；另一方面由于自然災(zāi)變和老化作用，橋梁運(yùn)營過程中，會出現(xiàn)各種病害，潛伏著巨大的安全隱患，威脅橋梁安全[4][5][6]。

因此，為降低陳本提高利用效率，可以考慮開發(fā)同時應(yīng)用于建設(shè)中施工安全和使用中橋梁健康的監(jiān)測系統(tǒng)。

1.監(jiān)測系統(tǒng)的功能分析

開發(fā)同時應(yīng)用于施工安全和橋梁安全的監(jiān)測系統(tǒng)，其功能是對橋梁建設(shè)和使用中情況進(jìn)行監(jiān)測，從而降低相應(yīng)事故的發(fā)生實現(xiàn)安全建設(shè)和安全使用目標(biāo)。按已有研究，一般認(rèn)為斜拉橋的安全監(jiān)測的過程是在重要結(jié)構(gòu)的某些部位安裝傳感器，測量結(jié)構(gòu)的某些物理量如應(yīng)力、應(yīng)變、加速度、位移等，將測得的這些物理量傳至計算機(jī)，計算機(jī)根據(jù)這些物理量推斷出結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。因此，開發(fā)斜拉橋安全施工和橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)一般需要具有以下三方面的基本功能：

1）監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化。在施工中結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)測是對于橋梁施工是否達(dá)到設(shè)計要求最直接的反映，對于保證工程質(zhì)量具有重要意義。在橋梁健康監(jiān)測中，關(guān)鍵部位的應(yīng)力變化是對橋梁使用過程中損傷情況估計的基礎(chǔ)。

2）對橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化和損傷的估計。關(guān)于橋梁施工、使用過程中，由于結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、應(yīng)力、變形等參數(shù)變化而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)改變及損傷已經(jīng)有較多理論研究。開發(fā)相應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)中需要根據(jù)監(jiān)測到的監(jiān)測值結(jié)合已有研究對斜拉橋情況進(jìn)行評估，以保障橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程和運(yùn)營過程中的安全，并具備在結(jié)構(gòu)遭受突發(fā)性荷載或損傷時及時的給出報警，從而降低突發(fā)事件對橋梁安全的影響。

3）對橋梁健康情況的常態(tài)監(jiān)測。在斜拉橋施工和使用中，橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化是漸變得，對橋梁損傷的判斷和及時、恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)與維修都是在全面系統(tǒng)地把握結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。因此，系統(tǒng)需要能夠長時間，大周期范圍內(nèi)保留監(jiān)測的數(shù)據(jù)，并據(jù)此對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行估測，從而科學(xué)養(yǎng)護(hù)維修斜拉橋，從而能夠盡量延長斜拉橋安全運(yùn)營的時間，降低結(jié)構(gòu)的壽命成本。

2. 系統(tǒng)硬件設(shè)備分析

系統(tǒng)硬件設(shè)備主要包括斜拉橋檢測裝置、數(shù)據(jù)處理的計算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分。由于計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)的快速發(fā)展，可以采用已有成熟的計算機(jī)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)，因此系統(tǒng)硬件設(shè)備的開發(fā)主要集中于斜拉橋檢測裝置的開發(fā)中。

斜拉橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測裝置的開發(fā)主要包括兩個方面，一是那些關(guān)鍵部位需要安裝傳感器，二是如何進(jìn)行安裝。

對于傳感器安裝部位的選擇，根據(jù)已有理論研究和相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗，結(jié)合斜拉橋施工過程和使用過程中安全監(jiān)測的需要，開發(fā)相應(yīng)系統(tǒng)時可將系統(tǒng)傳感器運(yùn)用于斜拉橋的拉索、系桿拱橋的吊桿和系桿、懸索橋的纜索體系、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的體外索和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋、大跨索膜結(jié)構(gòu)的拉索、地錨和環(huán)錨等結(jié)構(gòu)。

而對于傳感器的安裝主要包括以下幾個步驟：1）對各種規(guī)格拉索定型的傳感器產(chǎn)品進(jìn)行選型；2）分析傳感器生產(chǎn)工藝，研制配套生產(chǎn)裝置研制；3）研究所選用傳感器性能及安裝使用方法；4）利用光纖光柵智能鋼絞線機(jī)械化生產(chǎn)線制作出拉索用Ф15.24光纖光柵智能鋼絞線；5）磁通量傳感器現(xiàn)場繞線裝置的設(shè)計與制作；6）傳感器裝置的安裝調(diào)試。

3.系統(tǒng)軟件分析

隨著信息化的不斷深入，一般的斜拉橋監(jiān)控系統(tǒng)都不是獨(dú)立的，需要與已有的政府企業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行對接。所以斜拉橋監(jiān)控的系統(tǒng)的開發(fā)一般需要依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程在線安全監(jiān)測，形成信息管理、分析研究及技術(shù)服務(wù)平臺，提供面向業(yè)主、管理部門及廣大用戶（工程項目）的專業(yè)服務(wù)，協(xié)助其進(jìn)行專業(yè)管理、數(shù)據(jù)分析、人才培養(yǎng)等。因此，按已有監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗，系統(tǒng)軟件分析主要包括系統(tǒng)構(gòu)架、數(shù)據(jù)流程、人機(jī)交互三個方面的內(nèi)容。

根據(jù)上述軟件要求，可以采用已有監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架進(jìn)行開發(fā)。比如在斜拉橋監(jiān)控系統(tǒng)中可以整個系統(tǒng)采用C/S+B/S架構(gòu)，基于.net和labwindows/cvi平臺開發(fā)，使用SQL2005數(shù)據(jù)庫。這樣軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備結(jié)合形成了一個以橋梁結(jié)構(gòu)為平臺，應(yīng)用現(xiàn)代傳感、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，集結(jié)構(gòu)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、交通監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、綜合報警、信息網(wǎng)絡(luò)分析處理和橋梁養(yǎng)護(hù)管理等功能為一體的綜合監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)。

而整個軟件的數(shù)據(jù)傳輸流程為：軟件系統(tǒng)的的原始數(shù)據(jù)來源于硬件設(shè)備中傳感器裝置采集到得數(shù)據(jù)，一般通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，然后并入互聯(lián)網(wǎng)中送入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，接著將處理的結(jié)果與原始數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)使得使用者可以遠(yuǎn)程實時的實現(xiàn)對斜拉橋施工、使用過程中橋梁結(jié)構(gòu)情況的監(jiān)控。同時，軟件系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)的分析和歷史數(shù)據(jù)的對比能夠在無人看守情況下，定時自動采集數(shù)據(jù)，對安全危險進(jìn)行報警，從而能夠及時監(jiān)控安全隱患。

對于系統(tǒng)的人機(jī)交互，主要包括四個方面：權(quán)限管理、數(shù)據(jù)查詢、生成報告、干預(yù)檢測。1）權(quán)限管理：登錄成功后可以查看當(dāng)前用戶所屬業(yè)主的所有工程。如果是超級業(yè)主可以查看所有業(yè)主的所有工程。對不同用戶設(shè)置不同的權(quán)限。2）數(shù)據(jù)查詢：可查詢某一工程某一測量點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。3）報告生成：根據(jù)需要按一定周期生成監(jiān)測報告，對結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行評估。4）干預(yù)檢測：可在人工干預(yù)情況下，進(jìn)行手動測量。

4.開發(fā)實例

根據(jù)以上研究開發(fā)了一套用于斜拉橋施工安全與橋梁健康監(jiān)測的系統(tǒng)，該系統(tǒng)已獲專利授權(quán)9項，其中發(fā)明專利2項，實用新型專利7項。產(chǎn)品已研制成功并通過了權(quán)威部門的成果鑒定，成功應(yīng)用于柳州文惠橋、南寧永和橋、宜賓長江大橋、武廣高鐵、京滬高鐵、香港昂船洲大橋、甘肅九電峽水利樞紐等工程。

參考文獻(xiàn)：

[1]周鳳先， 王凱， 王秀艷等. 某PC矮塔斜拉橋設(shè)計要點(diǎn)研究[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2012，6.

[2]李國清， 李宇， 文鋒等. 拱形鋼塔動力特性的現(xiàn)場實測[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2012，12.

[3]田杰， 齊鉞. 潮白河三塔斜拉橋施工監(jiān)控[J]. 施工技術(shù)， 2011，11.

[4]楊海生. 橋梁結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 山西建筑，2011，11.

第4篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：輿情、風(fēng)險監(jiān)測、質(zhì)量安全

1、引言 近年來，隨著新媒體的迅猛發(fā)展, 我國網(wǎng)絡(luò)輿情的影響日益巨大。自2008年以來， “三聚氰胺”， “一滴香”、“瘦肉精”事件以及近期出現(xiàn)的“搖搖車”、“電梯事故”等一系列質(zhì)量安全問題的出現(xiàn)，都在社會中產(chǎn)生了巨大的負(fù)面影響，產(chǎn)品質(zhì)量安全的網(wǎng)絡(luò)輿情的數(shù)量和影響持續(xù)上升，對政府輿論應(yīng)對能力提出新的挑戰(zhàn),加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量安全網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)控管理研究的現(xiàn)實需求十分迫切。

當(dāng)前國內(nèi)在國內(nèi)質(zhì)檢數(shù)據(jù)較為封閉的環(huán)境下，與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)動和應(yīng)用也預(yù)示著質(zhì)檢行業(yè)在大數(shù)據(jù)時代中的一種嘗試。

2、輿情檢索技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測系統(tǒng)是一項復(fù)雜而龐大工程，它涵蓋了幾乎所有的互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的基本技術(shù)，但從系統(tǒng)的功能實現(xiàn)上看，輿情監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是由數(shù)據(jù)采集和關(guān)鍵信息提取技術(shù)構(gòu)成的。

2.1 數(shù)據(jù)采集 網(wǎng)絡(luò)爬蟲是當(dāng)前主流網(wǎng)絡(luò)搜索引擎使用的技術(shù)，也是輿情監(jiān)測工具中處理網(wǎng)頁獲取、網(wǎng)頁跟蹤、網(wǎng)頁分析、網(wǎng)頁搜索、網(wǎng)頁評級和結(jié)構(gòu)/非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)抽取以及后期更細(xì)粒度的數(shù)據(jù)挖掘等方方面面的主要工具。

網(wǎng)絡(luò)爬蟲的實現(xiàn)方式是通過訪問網(wǎng)頁中的超文本鏈接，自動抓取互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的程序或者腳本。

2.2 通用型爬蟲與主題性爬蟲介紹 當(dāng)前主流的網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)主要分為通用型網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)和主題性網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)。通用型網(wǎng)絡(luò)爬蟲的主要目標(biāo)是大量采集信息頁面[1]，有較高的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，但其盲目的抓取會下載大量的垃圾頁面，浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源。

主題型爬蟲以自定義的主題信息為出發(fā)點(diǎn)抓取信息，基于此假設(shè)：如果網(wǎng)頁U與主題相關(guān)，并且頁面V到網(wǎng)頁U通過一個超鏈接進(jìn)行連接，那么抓取頁面V的主題相關(guān)度比從網(wǎng)頁中隨機(jī)抓取的頁面相關(guān)度要高。[2] 與通用型爬蟲不同之處在于主題型爬蟲可專門面向某一特定主題進(jìn)行搜索，對于質(zhì)檢行業(yè)所關(guān)注的產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、項目有更好的適應(yīng)性。

2.3 主題型爬蟲的工作方式 主題型爬蟲的運(yùn)行過程大致為：

1.  將搜索到的頁面和各種信息項放到一個信息集合項中；

2.  分析每個信息項，將其中的基本信息單元作為索引，并形成索引庫。同時建立一個存儲Web頁面的metadata數(shù)據(jù)庫。

3.  Web瀏覽器將用戶通過瀏覽器的查詢請求通過HTTP協(xié)議傳到搜索引擎，搜索引擎利用索引庫找到相關(guān)文檔并返回Web頁面，或者將URL列表以及相應(yīng)的摘要反饋給Web瀏覽器的用戶查詢界面。

4.  用戶獲得Web頁面摘要信息或者信息項的列表，若想查看其中具體的內(nèi)容，則點(diǎn)擊標(biāo)題訪問，瀏覽器在matadata數(shù)據(jù)庫的支持下通過HTTP協(xié)議從信息的原始位置取回Web頁面或其他信息。

2.4 主題型爬蟲的爬行策略        實現(xiàn)主題型爬蟲最常用的策略是PageRank和HITS算法，其共同點(diǎn)是根據(jù)頁面與主題的相似程度來確定主題的相關(guān)度，并根據(jù)主題的相關(guān)度來評估子網(wǎng)頁的重要性。[3]

   RageRank算法可以得出網(wǎng)頁的重要程度，進(jìn)而對其權(quán)威性進(jìn)行評價。

HITS算法也是一種通過網(wǎng)頁鏈接來評估網(wǎng)頁重要性的算法。相較于PageRank算法，HITS算法在網(wǎng)頁鏈接與用戶需求主體的關(guān)聯(lián)性上有所改進(jìn)。

3 質(zhì)量輿情系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計研究 質(zhì)量輿情系統(tǒng)統(tǒng)是一個分布式互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)搜集與挖掘系統(tǒng)，系統(tǒng)的模塊分為6層：數(shù)據(jù)抓取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)索引、數(shù)據(jù)檢索、API/Web service與平臺展示。

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理 預(yù)處理包括網(wǎng)頁噪音去除和語義分析。

噪音去除：

對抓取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行噪音去除，包括網(wǎng)頁周邊廣告和版權(quán)聲明。對保留的有效內(nèi)容，逐句做正負(fù)面判定，以及品牌、屬性詞條的露出標(biāo)注。并將預(yù)處理后的信息入庫保存。

語義分析：

1，             智能語義分析：基于基礎(chǔ)的分詞詞典、正負(fù)面詞典、15個領(lǐng)域的知識庫和句法分析算法，可以自動的對網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行實體、屬性識別以及正負(fù)面判定，從而實現(xiàn)了海量信息下的口碑分類與危機(jī)識別。

2，             半結(jié)構(gòu)化信息的自動提取：可以自動提取互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁中的有用信息，保存到結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)方便的查詢，如網(wǎng)絡(luò)論壇中的分樓、帖子作者、時間、點(diǎn)擊數(shù)、回復(fù)數(shù)等。

3，             海量文本的分類與聚類：可靈活的為各種分類體系訓(xùn)練相應(yīng)的分類器，適應(yīng)應(yīng)用場景中多變的分類需求。基于LDA改進(jìn)算法的聚類結(jié)果，可以充分挖掘語義層的關(guān)聯(lián)，進(jìn)行大規(guī)模的文本聚類，并進(jìn)一步應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容傳播中的話題管理與新話題發(fā)現(xiàn)。

4，             內(nèi)容關(guān)聯(lián)性分析：基于FSP、卡方、Word2Vec等各種算法開發(fā)的內(nèi)容關(guān)聯(lián)性分析，適合各種不同應(yīng)用場景中的關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)需求，產(chǎn)品-屬性、產(chǎn)品-競品、產(chǎn)品-廣告匹配，等等。

5，分詞與領(lǐng)域內(nèi)命名實體識別：常規(guī)自動發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)新詞、領(lǐng)域內(nèi)新詞、以及領(lǐng)域內(nèi)的命名實體識別，從而在應(yīng)用中更為準(zhǔn)確的定位目標(biāo)實體。

3.2數(shù)據(jù)提取 提取出網(wǎng)頁中內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并入庫保存，供報告統(tǒng)計和前臺查詢時使用。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括文章的作者、時間、站點(diǎn)、點(diǎn)擊、回復(fù)、閱讀、評論、點(diǎn)贊等。動態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)可以根據(jù)需求做定期更新。對于頁面中的互動內(nèi)容，如論壇的分樓回復(fù)、新聞下評論、可以做精細(xì)化提取為作者、時間、回復(fù)內(nèi)容?；觾?nèi)容需要根據(jù)站點(diǎn)做定制開發(fā)，目前覆蓋熱門100個論壇，以及4大門戶的新聞評論。

3.3數(shù)據(jù)索引 為了提供快速的關(guān)鍵詞檢索，系統(tǒng)采用倒排表作為文本內(nèi)容的索引。為提高效率，系統(tǒng)索引分為三級。當(dāng)日內(nèi)的數(shù)據(jù)放在一級索引里，本周數(shù)據(jù)放在二級索引里，本周前的數(shù)據(jù)放在三級索引里。每日抓取回的數(shù)據(jù)每小時都會更新到一級索引里。當(dāng)抓取內(nèi)容進(jìn)入索引后，就可以提供對外的查詢。

3.4數(shù)據(jù)檢索 用戶在平臺上做監(jiān)測關(guān)鍵詞配置后，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢索模塊會定期對后臺的索引進(jìn)行檢索，篩選出來符合平臺配置的文章，放到平臺上提供展示和統(tǒng)計篩選。對于有特殊需求的客戶，比如危機(jī)預(yù)警客戶，可以定制平臺數(shù)據(jù)更新頻次和時間點(diǎn)，從而實現(xiàn)平臺更頻繁更新。

數(shù)據(jù)檢索的過程既包括文本內(nèi)容的檢索，也包括對于內(nèi)容的元數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，比如，檢索出論壇文章后，同時關(guān)聯(lián)出文章的作者、時間、點(diǎn)擊、回復(fù)等信息。

3.5 平臺信息展示與API數(shù)據(jù)接口 系統(tǒng)通過Web 服務(wù)的方式，呈現(xiàn)監(jiān)測對象的相關(guān)數(shù)據(jù)，并按照時間、站點(diǎn)、正負(fù)面、作者等維度進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選。并在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上統(tǒng)計出熱門話題、負(fù)面話題、熱詞云圖等數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果。

4 結(jié)束語       我國的質(zhì)檢行業(yè)面臨的市場化的挑戰(zhàn)，而當(dāng)前質(zhì)檢行業(yè)對信息技術(shù)手段的利用離現(xiàn)代企業(yè)管理還有差距。輿情監(jiān)測系統(tǒng)能夠幫助質(zhì)量監(jiān)管部門獲取當(dāng)前市場上最關(guān)注的的質(zhì)量問題。我國的質(zhì)檢行業(yè)面臨的市場化的挑戰(zhàn)，而當(dāng)前質(zhì)檢行業(yè)對信息技術(shù)手段的利用離現(xiàn)代企業(yè)管理還有差距。輿情監(jiān)測系統(tǒng)能夠幫助質(zhì)量監(jiān)管部門獲取當(dāng)前市場上最關(guān)注的的質(zhì)量問題。通過網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測系統(tǒng)，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，系統(tǒng)、科學(xué)、高效的分析和預(yù)警質(zhì)量信息，是質(zhì)量監(jiān)管部門維護(hù)社會穩(wěn)定，保護(hù)企業(yè)形象的基礎(chǔ)保障。但是對于怎樣挖掘更深入的信息，怎樣對挖掘的信息進(jìn)行風(fēng)險等級評價，依然需要深入研究。

參考文獻(xiàn) ［1］    王桂梅.主題網(wǎng)絡(luò)爬蟲關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

第5篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

［關(guān)鍵詞］ 大壩安全監(jiān)測； 設(shè)備； 選型

1工程概況

新立城水庫位于吉林省伊通河中上游，距長春市區(qū)16km，控制流域面積1 970平方公里，總庫容5．92億立方米，是一座以防洪、供水為主的大型水庫。水庫按百年一遇洪水設(shè)計，按可能最大洪水校核。樞紐工程包括大壩、輸水洞和溢洪道等主要建筑物。

2大壩滲流監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)必要性

雖然新立城水庫大壩現(xiàn)有安全監(jiān)測設(shè)施對揭示水庫存在的問題和保證大壩安全運(yùn)行發(fā)揮了重要作用，但監(jiān)測項目設(shè)置仍存在不足，不能適應(yīng)新立城水庫工程管理技術(shù)進(jìn)步的要求；本次除險加固后，原設(shè)滲流監(jiān)測設(shè)施無法全部保留，也不滿足《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL60—1994）的要求，主要表現(xiàn)為：

（1） 大壩壩基壩體滲流監(jiān)測雖已建立包括輸水洞滲漏監(jiān)測在內(nèi)的6個監(jiān)測斷面，但監(jiān)測儀器的布設(shè)基于當(dāng)時大壩滲流狀態(tài)，一是壩基高噴灌漿施工勢必導(dǎo)致壩頂及上游監(jiān)測設(shè)施損壞，二是原監(jiān)測儀器布置難以滿足建立灌漿體后的滲流監(jiān)測要求。在灌漿體有效作用下，壩軸線下游布設(shè)的監(jiān)測儀器尤其是壩體滲流監(jiān)測儀器可能處于非有效工作狀態(tài)，應(yīng)針對大壩新的防滲體系布設(shè)和完善滲流監(jiān)測測點(diǎn)。

（2） 在目前條件下減壓井能起到一定的排水減壓作用，但灌漿體建立后，減壓井功效將發(fā)生根本的改變，應(yīng)視具體情況更新監(jiān)測方案。滲流量監(jiān)測將以總堰為主進(jìn)行監(jiān)測。

3滲流監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計

3．1滲流監(jiān)測斷面及測點(diǎn)設(shè)計

大壩除險加固主體工程為壩基高噴灌漿，其主旨為根治大壩壩基滲透隱患。對于灌漿完工后的防滲效果以及大壩滲流場的變化情況，均需要有針對性地在特定的位置安裝監(jiān)測設(shè)施，對其工程效果進(jìn)行監(jiān)測。

本次滲流監(jiān)測設(shè)計充分考慮壩基地質(zhì)情況及此次除險加固工程的工程內(nèi)容，并結(jié)合原滲流監(jiān)測系統(tǒng)的布置及系統(tǒng)運(yùn)行成果，共布設(shè)14個監(jiān)測斷面，分別為0＋405、0＋605、0＋805、1＋005、1＋205、1＋405、1＋591、1＋805、1＋911、2＋005、2＋201、2＋401、2＋525。下面以幾個典型斷面為例闡述一下監(jiān)測系統(tǒng)的布點(diǎn)原則。

（1） 0＋405斷面。大壩0＋000~0＋400樁號處于壩址河道岸坡段，此壩段滲流隱患屬于次要部位，建壩時未清至壩基風(fēng)化巖石，基礎(chǔ)仍為強(qiáng)透水層。盡管庫區(qū)天然及淤積覆蓋深厚，但了解壩基灌漿效果還是必要的。因此，此斷面僅在灌漿斷面前后各布置一個測點(diǎn)，監(jiān)測其灌漿效果。

（2） 1＋205、1＋405、1＋591、1＋805、1＋911、2＋005斷面。大壩1＋200~2＋200樁號處于壩址河床段，壩高超過15米。此壩段是大壩變形較大的壩段，也是壩基滲透隱患嚴(yán)重的壩段，應(yīng)予以重點(diǎn)監(jiān)測。因此，在1＋205、1＋405、1＋591、1＋805、1＋911、2＋005樁號各布置一個監(jiān)測斷面。其中，1＋405和2＋005斷面布置及監(jiān)測目的與0＋405斷面相同；1＋205斷面布置3條監(jiān)測垂線，分別位于灌漿斷面前、后及下游馬道，每條垂線壩基壩體各布置一個測點(diǎn)，監(jiān)測高壓灌漿在壩基壩體防滲效果、壩基滲流壓力分布和壩體浸潤線。1＋591斷面布置4條監(jiān)測垂線，灌漿斷面前、后各一個鉆孔，每孔壩基壩體各設(shè)一個測點(diǎn)，監(jiān)測高壓灌漿效果，每條垂線壩基壩體各布置一個測點(diǎn)，監(jiān)測灌漿在壩基壩體防滲效果、壩基滲流壓力分布和壩體浸潤線。下游馬道和壩腳下游的兩條垂線均沿用原滲流監(jiān)測系統(tǒng)測點(diǎn)，監(jiān)測壩基滲流壓力分布和壩體浸潤線；1＋805斷面布置4條監(jiān)測垂線，灌漿斷面前、后布置與1＋591斷面布置和監(jiān)測目的相同，下游馬道垂線上布置一個壩體測點(diǎn)，監(jiān)測壩體浸潤線，下游壩腳外壩基布置一個測點(diǎn)，與灌漿斷面前、后壩基測點(diǎn)形成壩基監(jiān)測斷面，監(jiān)測本斷面壩基滲流壓力分布情況；1＋911斷面灌漿斷面前壩基設(shè)一個測點(diǎn)，下游馬道和壩腳下游的兩條垂線均沿用原滲流監(jiān)測系統(tǒng)測點(diǎn)，本斷面3測點(diǎn)均為壩基測點(diǎn)，旨在監(jiān)測灌漿在壩基的防滲效果。

（3） 2＋201、2＋401、2＋525斷面。大壩2＋200~2＋600樁號為壩址主河槽段，亦即最大壩高段，是大壩滲流監(jiān)測的重點(diǎn)壩段。為此，在2＋201、2＋401、2＋525斷面各布置一個完整監(jiān)測斷面，監(jiān)測壩基壩體滲流壓力狀態(tài)。其中2＋201、2＋401斷面基于原滲流斷面布置，并盡量利用原系統(tǒng)有效測點(diǎn)。

上述滲流監(jiān)測斷面及布設(shè)滲流測點(diǎn)構(gòu)成大壩滲流監(jiān)測體系，基于其監(jiān)測成果，對大壩壩基、壩體滲流壓力平面分布狀態(tài)進(jìn)行總體評價。

3．2大壩滲流監(jiān)測系統(tǒng)儀器選型

大壩滲流安全監(jiān)測和管理自動化系統(tǒng)，采用分布式自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，各斷面測點(diǎn)滲流監(jiān)測數(shù)據(jù)傳入從站的MCU，從站MCU數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)皆O(shè)在水庫管理局工程管理處總控制室控制主站。

3．2．1儀器選型原則

掌握儀器的使用條件，了解其應(yīng)用歷史，包括儀器應(yīng)用歷史、正常使用年限、使用環(huán)境、故障率、準(zhǔn)確度、精度等；考察生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力，售后保證條件；足夠的可靠性、耐久性及滿足工程需要的使用精度要求；必須根據(jù)工程性態(tài)的預(yù)測結(jié)果、物理量的變化范圍、使用條件、使用年限及性價比確定儀器類型、型號、量程及精度等級等。

3．2．2滲流壓力監(jiān)測儀器

滲流壓力監(jiān)測儀器品種和類型較多，有振弦式、差動電阻式、電阻應(yīng)變片式以及電感式、氣動式等類型，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家知名的就有20余家。各孔隙水壓力計的性能指標(biāo)和穩(wěn)定性各有特點(diǎn)，通過性能價格比的綜合比較，新立城水庫大壩滲流監(jiān)測所用孔隙水壓力計選用美國GEOKON公司生產(chǎn)的振弦式4500系列孔隙水壓力計。該類傳感器全部采用受溫度影響最小的不銹鋼元件制造，振弦元件設(shè)在焊接成的真空密封腔內(nèi)，鋼弦的兩端采用特殊鍛壓工藝技術(shù)固定，標(biāo)準(zhǔn)透水石是用帶50微米小孔的不銹鋼制成，從而保證了產(chǎn)品的高穩(wěn)定性和微型化，具有堅固耐用、外形尺寸小、安裝簡便、測值穩(wěn)定可靠、精度和分辨率高等特點(diǎn)，因而在國內(nèi)許多大型水利工程中得到應(yīng)用，如二灘水電站、三峽水利樞紐、丹江口水電站、葛洲壩樞紐、官廳水庫、黃碧莊水庫、潘家口水利樞紐、萬家寨引黃入晉工程、豐滿水電站等近百個水利工程的安全監(jiān)測，取得了較好的監(jiān)測效果。

3．3測控單元（MCU）選型

3．3．1選型原則

大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)起步于20世紀(jì)80年代，在90年代得到較大的發(fā)展，國內(nèi)外均有成熟的產(chǎn)品問世并在實際應(yīng)用中日臻完善?？紤]到進(jìn)口產(chǎn)品雖在性能上具有較大的優(yōu)勢，但其價位高、維護(hù)不及時且對操作管理人員要求高（英文操作軟件），建議大壩測控單元選用國內(nèi)產(chǎn)品。

3．3．2本系統(tǒng)建議MCU選型

依據(jù)新立城水庫大壩滲流監(jiān)測系統(tǒng)工程的特點(diǎn)以及系統(tǒng)建設(shè)先進(jìn)性的要求，數(shù)據(jù)采集單元（MCU），選用基康儀器（北京）有限公司生產(chǎn)的測量控制單元BGK－MICRO－40MCU。

4結(jié)語

第6篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

一般來說，針對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)所進(jìn)行的安全運(yùn)行以及維護(hù)工作在煤礦運(yùn)行當(dāng)中都是重中之重，本文對此將對于這一領(lǐng)域目前的問題進(jìn)行闡釋，并尋找對策。

【關(guān)鍵詞】煤礦 監(jiān)控系統(tǒng) 安全運(yùn)行

1 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行存在的問題

（1）煤礦的高層領(lǐng)導(dǎo)并不關(guān)注監(jiān)控系統(tǒng)的重要性，相關(guān)的運(yùn)行理念非常滯后，雖然說目前對于煤礦安全的重視程度與日俱增，但實際上就有有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)不能正視監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行。部分的煤礦企業(yè)日常運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)中具備機(jī)電運(yùn)行部門，但是針對監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行重視不足，僅僅是作為輔活動來展開。煤礦的高層長時間忽視運(yùn)行與維護(hù)檢修工作，造成了一些定期檢修工作難以落實。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行制度不健全

目前，監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行制度方面所體現(xiàn)出來的不健全也是引發(fā)安全運(yùn)行問題的關(guān)鍵，很多礦井更重視生產(chǎn)，對于各種系統(tǒng)使用粗狂，煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)維修保養(yǎng)工作非常滯后不及時，檢修的具體時間很難得到確保，有關(guān)的安全運(yùn)行實際上得不到不落實。所以，從這個角度來講，制度的缺失以及不健全等等狀況，造成運(yùn)行不善，并且具體的運(yùn)行當(dāng)中執(zhí)法非常不嚴(yán)，這就在一定程度上造成了一些很嚴(yán)重的同類隱患。

（3）監(jiān)控系統(tǒng)綜合運(yùn)行不到位

煤礦所處地理環(huán)境以及氣候等外在因素產(chǎn)生了機(jī)械系統(tǒng)的大量粉塵堆積之類的問題，產(chǎn)生了針對監(jiān)控系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞現(xiàn)象，也造成了監(jiān)控系統(tǒng)存有大量安全隱患。煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的分量重，投入量比較大。礦井的井口監(jiān)控輸送，對于系統(tǒng)的運(yùn)行極為混亂、缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，相關(guān)的技術(shù)運(yùn)行手段非常的滯后，安裝使用的過程存在很大的問題，系統(tǒng)更替不及時。相關(guān)系統(tǒng)腐蝕以及損壞現(xiàn)象頻發(fā)，各類的故障裝置嚴(yán)重缺位，大幅度的造成了煤礦經(jīng)濟(jì)成本，影響威脅安全生產(chǎn)。

2 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行與維護(hù)要點(diǎn)

（1）提高重視，注入資金支持，積極構(gòu)建運(yùn)行平臺，實現(xiàn)機(jī)電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)作，打下煤礦機(jī)電安全運(yùn)行的堅實基礎(chǔ)，否則煤礦監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行運(yùn)行以及相關(guān)的維護(hù)也就無從著手。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極的結(jié)合精細(xì)化運(yùn)行制度的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保能夠滿足機(jī)電運(yùn)輸系統(tǒng)各項標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行，維護(hù)礦井的安全生產(chǎn)。

煤礦高層應(yīng)當(dāng)重視煤礦監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行以及維護(hù)的相關(guān)工作，積極整改傳統(tǒng)運(yùn)行模式，突出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化制度相關(guān)建設(shè)，輔助機(jī)電運(yùn)輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作能夠具備完善的工作平臺。

煤礦監(jiān)控系統(tǒng)安全的一系列運(yùn)行工作當(dāng)中，煤礦應(yīng)結(jié)合《煤礦安全規(guī)程》以及《技術(shù)規(guī)程手冊》一系列要求展開全面的規(guī)劃，借助多元化的形式充實煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及維護(hù)的資金注入，安全監(jiān)控機(jī)電系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時候，確保能夠完整的了解系統(tǒng)故障相關(guān)問題積極地展開維護(hù)，確保煤礦安全生產(chǎn)打造堅實保證。積極的改善已有運(yùn)行模式的同時，應(yīng)當(dāng)專注與轉(zhuǎn)變工作作風(fēng)，果對于老舊系統(tǒng)及時報廢，主動介入，突出強(qiáng)調(diào)實效，積極性成良好的發(fā)展勢態(tài)，積極的推進(jìn)建設(shè)自主化的運(yùn)行模式。

（2）積極構(gòu)建完善的監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行制度，確保安全運(yùn)行具備充實的制度保障，積極地選擇從企業(yè)制度著手，參照煤礦生產(chǎn)實際的狀況，積極出臺系統(tǒng)更新的相關(guān)計劃。目前相當(dāng)數(shù)量的監(jiān)控系統(tǒng)一段時間內(nèi)仍舊是超期服役狀態(tài)，這多少給了監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行相當(dāng)大的問題。所以強(qiáng)化針對可能傷害到人身安全的一電氣系統(tǒng)及時的完成更新，去除老舊系統(tǒng)。確保經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合相關(guān)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行要求，確立起巡回檢修檢查相關(guān)制度，確保能夠貫徹執(zhí)行，積極做到制度化以及科學(xué)化。

我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化企業(yè)的安全生產(chǎn)意識，確定定能夠預(yù)防機(jī)電安全隱患的對策，強(qiáng)化電氣系統(tǒng)失爆的運(yùn)行。此外，還應(yīng)當(dāng)積極的落實煤礦監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域的相關(guān)安全運(yùn)行制度，強(qiáng)化針對機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行員工教育以及培訓(xùn)，強(qiáng)化監(jiān)管，完成事前預(yù)防，強(qiáng)化監(jiān)督管控，避免產(chǎn)生事故隱患。

（3）加快技術(shù)創(chuàng)新，建立質(zhì)量監(jiān)控與檢修體系

完善的科技裝備應(yīng)當(dāng)是煤礦企業(yè)滿足市場經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實要求，進(jìn)而追求更高的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要方式。因此需要針對監(jiān)控系統(tǒng)展開綜合信息運(yùn)行。積極地強(qiáng)化煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行效率，積極引進(jìn)新技術(shù)，借助科技力量，積極的改造系統(tǒng)，確保相關(guān)的煤礦企業(yè)足夠競爭能力。運(yùn)行好監(jiān)控系統(tǒng)試試先安全運(yùn)行以及維護(hù)的重中之重。在選擇監(jiān)控系統(tǒng)的時候，確保能夠辨別真?zhèn)?，控制系統(tǒng)質(zhì)量關(guān)。至于安裝，應(yīng)當(dāng)對于其中的關(guān)鍵工序做好階段性額驗收安裝關(guān)卡。

就檢修來說，應(yīng)當(dāng)積極的構(gòu)建起完善嚴(yán)格的停產(chǎn)檢修計劃以及詳細(xì)的作業(yè)規(guī)程，強(qiáng)化相關(guān)強(qiáng)制保養(yǎng)的工作，針對重點(diǎn)部位完成重點(diǎn)的檢查，維護(hù)相關(guān)項目的檢修質(zhì)量，控制機(jī)電事故的發(fā)生率。

（4）堅持以人為本，發(fā)揮人才效益，提高機(jī)電隊伍的整體素質(zhì)

機(jī)電技術(shù)裝備的運(yùn)轉(zhuǎn)離不開監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行職工，可以說這部分專業(yè)人才對于煤礦企業(yè)發(fā)展來說至關(guān)重要，重視機(jī)電運(yùn)行應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化機(jī)電技術(shù)隊伍專業(yè)素質(zhì)。所以，煤礦企業(yè)必須強(qiáng)化監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及相關(guān)系統(tǒng)維護(hù)人員的教育以及職業(yè)培訓(xùn)等，借助定期以及不定期的手段形式構(gòu)建起完善的平臺，確保監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行人員能夠具備充足的學(xué)習(xí)機(jī)會，方便內(nèi)部員工交流以及學(xué)習(xí)。

除此以外，企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期亦或者不定期的安排相關(guān)的機(jī)電安全運(yùn)行職工能夠展開進(jìn)轉(zhuǎn)崗輪換，強(qiáng)化專業(yè)技能，創(chuàng)造條件確保能夠得到學(xué)習(xí)鍛練，充分的確保足夠的人才效益。

綜上所述，作為機(jī)電運(yùn)行的具體員工，應(yīng)當(dāng)要求其能夠在煤礦機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)安全運(yùn)行的過程當(dāng)中，能夠積極的強(qiáng)化機(jī)電運(yùn)行的信息化建設(shè)以及確立起更加嚴(yán)格的執(zhí)行崗位責(zé)任制，完成煤礦機(jī)電的安全工作。確保更好的礦井監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性，確保調(diào)用綜合性的運(yùn)行手段滿足礦井機(jī)電系統(tǒng)安全性要求，降低機(jī)電事故隱患。

參考文獻(xiàn)

[1] 王娟.淺析煤礦機(jī)電事故的原因和對應(yīng)的措施[J]. 科技信息，2008（26）.

[2] 王萍.如何完善煤礦監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行與維修體系[J]. 化學(xué)工程與裝備，2010（12）.

第7篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

[關(guān)鍵詞]AVR；單片機(jī)；LabVIEW；帶式輸送機(jī)；監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號：TH 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）31-0369-01

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

帶式輸送機(jī)安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測帶式輸送機(jī)的煤位、跑偏、張緊力、溫度、煙霧、撕裂、速度等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。系統(tǒng)主要由傳感器部分、ATmega16A下位機(jī)及其信號調(diào)理電路部分、LabVIEW監(jiān)測工控機(jī)、供電模塊部分組成。ATmega16A下位機(jī)采集系統(tǒng)將實時采集初步處理后的數(shù)據(jù)通過485通信電纜進(jìn)行傳輸，然后通過485轉(zhuǎn)232電路板，通過工控機(jī)串行端口傳輸個工控機(jī)，LabVIEW軟件系統(tǒng)通過串口子模板中的VISA功能模塊串口收發(fā)數(shù)據(jù)，完成實時數(shù)據(jù)等工況信息的顯示，歷史數(shù)據(jù)、故障信息查詢，參數(shù)設(shè)置，故障分析預(yù)測等功能。

2 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主芯片采用Atmel公司的高性能、低功耗的改進(jìn)型8位AVR單片機(jī)ATmega16A，高級RISC 結(jié)構(gòu)，帶有獨(dú)立鎖定位的引導(dǎo)程序區(qū)，通過片內(nèi)引導(dǎo)程序在系統(tǒng)編程，真正的“邊寫邊讀”操作，可以對鎖定位進(jìn)行編程以及實現(xiàn)EEPROM數(shù)據(jù)的加密，JTAG（兼容IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)）接口，通過JTAG 接口實現(xiàn)對Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程，具有基于字節(jié)的2-wire串行接口、可編程串行USART、主/從SPI串行接口。工作在16MHz時吞吐量高達(dá)16MIPS，功耗約為ATMega16L的一半[7]。

傳感器輸出的信號有開關(guān)量信號、標(biāo)準(zhǔn)電壓信號、標(biāo)準(zhǔn)電流信號，最終模擬量信號轉(zhuǎn)換成電壓信號后，經(jīng)過濾波、電壓跟隨到達(dá)AD采集模塊，最后經(jīng)過信號隔離，傳入單片機(jī)ATmega16A。電壓采集模塊采用TI公司生產(chǎn)的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC2543，轉(zhuǎn)換時間為10us，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，TLC2543I能夠節(jié)省單片機(jī)I/O資源，分辨率較高且價格適中，在儀器儀表中應(yīng)用較為廣泛。單片機(jī)通過SPI接口操作TLC2543，中間串接數(shù)字隔離器ADuM1411，代替普通光耦進(jìn)行數(shù)據(jù)隔離，功耗僅為光耦的1/10，驅(qū)動TLC2543對傳感器信號和供電模塊電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行計算、打包，發(fā)送至LabVIEW工控機(jī)內(nèi)。數(shù)據(jù)采集傳感器由供電模塊供電。

3 基于LabVIEW的安全監(jiān)測系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計

采用功能模塊化的思想，把系統(tǒng)的軟件部分分成各個功能子模塊，每一個模塊實現(xiàn)一個具體任務(wù)。主要功能子模塊包括：設(shè)備參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、數(shù)據(jù)顯示和記錄模塊、循環(huán)故障檢測與報警模塊、通信子程序等。

（1）設(shè)備參數(shù)設(shè)置模塊

當(dāng)打開LabVIEW運(yùn)行主程序后，需要對通信端口進(jìn)行配置，各項報警值進(jìn)行設(shè)定。

（2）數(shù)據(jù)采集處理模塊

程序?qū)崟r采集速度、跑偏行程開關(guān)、煤位、壓力、溫度、煙霧、張緊力、雙向急停數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波以及數(shù)據(jù)的變換、標(biāo)定等，最終轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和實測數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)顯示與記錄模塊

主界面顯示動態(tài)實時測得的各項監(jiān)測數(shù)據(jù)和狀態(tài)，建立數(shù)值――時間曲線圖，以便實時了解數(shù)據(jù)變化趨勢，進(jìn)行故障預(yù)測，并將數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)寫入數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和分析。

（4）循環(huán)故障檢測與報警模塊

該模塊采用While循環(huán)結(jié)構(gòu)，對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷，包括輸送帶是否斷帶、打滑，輸送帶某一位置或者多處是否跑偏，煤倉是否裝滿或轉(zhuǎn)載點(diǎn)是否堆積賭塞，膠帶是否縱向撕裂，溫度和煙霧是否超出報警值等，當(dāng)上述任一故障發(fā)生，則發(fā)出相應(yīng)的報警信息，包括點(diǎn)亮相應(yīng)的報警燈，進(jìn)行語音報警，顯示故障帶式輸送機(jī)的機(jī)號、故障的類型和位置并啟動相應(yīng)的保護(hù)裝置進(jìn)行動作，包括當(dāng)出現(xiàn)一級跑偏信號時啟動自動糾偏裝置，當(dāng)出現(xiàn)溫度煙霧報警時啟動自動灑水裝置，當(dāng)張緊力出現(xiàn)異常時啟動液壓自動拉緊裝置，嚴(yán)重則啟用雙向急停閉鎖開關(guān)。

（5）通信子模塊

單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用串口與上位機(jī)通信，將轉(zhuǎn)換好的232信號通過串口傳給工控機(jī)，基于LabVIEW的上位機(jī)軟件系統(tǒng)通過VISA串口功能模塊進(jìn)行串口通信，VISA是應(yīng)用于儀器編程的標(biāo)準(zhǔn)I/O應(yīng)用程序接口（API），是調(diào)用底層驅(qū)動器的高層的API，具體包括VI端口配置、VISA清空I/O緩沖區(qū)、VISA寫入、VISA讀取、VISA關(guān)閉等子函數(shù)[8]。

4 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計

（1）數(shù)據(jù)采集抗干擾設(shè)計

一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)前向通道中，輸入信號均含有噪聲和干擾，它們來自被測信號源、傳感器、外界干擾等。為了進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和控制，必須消除被測信號中的噪聲和干擾。

軟件上：對于周期性的噪聲采用硬件濾波電路予以消除，對于隨機(jī)信號，我們采用數(shù)字濾波的辦法，數(shù)字濾波是通過程序計算或判斷來減小干擾在有用信號中的比重，采用算數(shù)平均法對周期性干擾信號進(jìn)行濾波，減少系統(tǒng)隨機(jī)干擾對采集結(jié)果的影響；采用防脈沖干擾平均值法有效的防止尖峰脈沖干擾，使得采集的數(shù)據(jù)能夠平滑過渡。綜合采用算術(shù)平均法和防脈沖干擾平均值法相結(jié)合的方法，同時濾去尖峰脈沖和持續(xù)時間較長的干擾信號。同時采用軟件看門狗、指令冗余、軟件陷阱、多次采樣技術(shù)、延時防止抖動、定時刷新輸出口等技術(shù)來抑制干擾[9]。

硬件上：電源隔離設(shè)計，單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過電源隔離模塊將采集電路電源與ATmega16A單片機(jī)系統(tǒng)電路電源隔離，兩個單元工作相互獨(dú)立，互不干擾，保證干擾信號不會通過信號地而竄入單片機(jī)系統(tǒng)；通過數(shù)字隔離器高速光耦6N137實現(xiàn)低功耗下的TLC2543采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號與ATmega16A單片機(jī)控制信號的隔離，保證干擾信號不會通過兩個單元的通信路徑竄入單片機(jī)系統(tǒng)；工業(yè)環(huán)境中時常會出現(xiàn)尖峰干擾信號，需進(jìn)行尖峰干擾信號的屏蔽設(shè)計，以防損壞采集電路器件，在電路中加入瞬態(tài)抑制二極管和電容，二者能夠?qū)⑺查g高壓信號抑制在器件能夠承受的電壓范圍之內(nèi)，從而解決尖峰電壓干擾問題。

（2）數(shù)據(jù)傳輸抗干擾設(shè)計

數(shù)據(jù)傳輸部分的干擾主要源自有線傳輸?shù)母蓴_，485串行通訊采用差分信號傳輸，能有效防止共模干擾。開關(guān)量的輸入，采用電流傳輸?shù)姆椒ǎ褂酶綦x器進(jìn)行有效隔離，在數(shù)據(jù)傳輸時使用雙絞線傳輸，并進(jìn)行阻抗匹配。通訊電纜避開強(qiáng)電線路進(jìn)行布線，電纜屏蔽層可靠接地。

結(jié)束語

該系統(tǒng)采用了性能良好的AVR單片機(jī)ATmega16A作為下位機(jī)，編程方便、界面直觀的LabVIEW虛擬儀器作為上位機(jī)，實現(xiàn)了帶式輸送機(jī)的安全監(jiān)測，節(jié)省了人力物力，縮短了排除故障時間，有效地將帶式輸送機(jī)的現(xiàn)場工況信息通過工控機(jī)界面直觀人性化地進(jìn)行顯示，使得故障報警更及時，處理更迅速，一定程度上可以提高帶式輸送機(jī)運(yùn)行的安全性和高效性。

參考文獻(xiàn)

第8篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵字：水庫大壩；安全監(jiān)測；自動化系統(tǒng)；工程建設(shè)

中圖分類號：TV697 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)概述

水庫大壩是進(jìn)行水資源管理的一項重要的、不可缺少的重要大型水利建筑設(shè)施，其形狀多樣、規(guī)模各異，有小規(guī)模的沙石堤壩，也有大規(guī)模的鋼筋混凝土大壩，比如前些年修建的長江三峽大壩，達(dá)幾百米之高。水庫大壩的安全監(jiān)測系統(tǒng)是確保水庫大壩安全運(yùn)作的重要系統(tǒng)，對于水庫大壩的校核設(shè)計、改進(jìn)施工和性能評價也可以提供十分重要的技術(shù)參考數(shù)據(jù)資料。同時通過水庫大壩的安全監(jiān)察系統(tǒng)，能夠?qū)λ畮齑髩伟l(fā)生的潰壩情況進(jìn)行預(yù)警，有利于爭取時間制定有效的防護(hù)策略，從而對保護(hù)水庫大壩下游的人民生命和財產(chǎn)安全，因此，建設(shè)完善的水庫大壩安全監(jiān)察系統(tǒng)是每一個水庫需要研究、解決的重要工程問題。

大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)能實現(xiàn)全天候遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，本項目中使用的各種傳感器使用監(jiān)測站數(shù)據(jù)記錄儀實現(xiàn)自動監(jiān)測，并且進(jìn)入相關(guān)數(shù)據(jù)庫。同樣，監(jiān)測系統(tǒng)也具備人工觀測條件，觀測人員可攜帶讀數(shù)儀或筆記本電腦到各監(jiān)測站讀取數(shù)據(jù)。大壩遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)可以記錄下監(jiān)測對象完整的數(shù)據(jù)變化過程，并且借助于光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳系統(tǒng)實時得到數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何需要這些數(shù)據(jù)的部門，非網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)可通過無線基站、GSM(GPRS)、CDMA程數(shù)據(jù)無線傳輸。

二、水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)土建現(xiàn)狀

雖然我國通過一些安全監(jiān)測設(shè)施對其土建的各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，使得水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的土建工程取得了一定的成績，但是依然存在一些問題，比如觀測方面的不足，經(jīng)分析和歸納，其面臨的主要問題有以下幾方面。

（一）觀察技術(shù)落后

雖然我國的水庫堤壩建設(shè)有著悠久的歷史，其有關(guān)水庫堤壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的記錄也有著豐富的史料供以參考，但是與世界發(fā)達(dá)國家相比，在觀察技術(shù)和觀察設(shè)備上依舊很是落后，無法達(dá)到現(xiàn)代高質(zhì)量工程的測量要求，其中水庫堤壩的滲流監(jiān)測仍然是依靠人工進(jìn)行觀測。這對于規(guī)模較小的水庫堤壩還好，而對于大型的水庫堤壩，由于觀測點(diǎn)分布范圍的增大，有的甚至達(dá)幾千米之遠(yuǎn)，人工來回采集一次數(shù)據(jù)就要花費(fèi)大半天的時間，大大降低了工作效率，延長了施工進(jìn)度，造成工程建設(shè)成本的增加。有時還需要進(jìn)行地下數(shù)據(jù)的采集，對于人工觀測來言，無疑又增加了勞動強(qiáng)度，而且觀測精度也不高。

（二）資料收集不完善

限于觀測技術(shù)和觀測設(shè)備的不足，以及觀測人員自身專業(yè)素質(zhì)的低下，以致我國的水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)土建中對觀測數(shù)據(jù)的收集不完善，不能滿足我國《土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程》的相關(guān)觀測數(shù)據(jù)要求。

（三）監(jiān)測項目不健全

限于國內(nèi)施工傳統(tǒng)的影響，我國內(nèi)部的水庫大壩安全監(jiān)察系統(tǒng)土建工程，大多數(shù)重視對其施工樁點(diǎn)、基點(diǎn)以及各種標(biāo)準(zhǔn)線等觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而對其水庫大壩表面形狀、閘墩變形情況等觀測重視不足，甚至視而不見，完全達(dá)不到《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求。

三、水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)土建改進(jìn)措施

水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)對于確保水庫的安全運(yùn)行有著重要意義，對其土建工程中的各項措施進(jìn)行改進(jìn)，解決現(xiàn)存的各項問題，是我國現(xiàn)代化建設(shè)的必然，也是必須要做的。但是，水庫大壩的安全監(jiān)測系統(tǒng)是一個涉及多方面的系統(tǒng)化工程，我們要從水庫的實際需要出發(fā)，制定有效的改進(jìn)措施。

改進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)人員培訓(xùn)

開展對外交流，積極引進(jìn)國外先進(jìn)的水庫堤壩安全監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備，改革現(xiàn)有的落后技術(shù)和設(shè)備，努力創(chuàng)新，發(fā)展適合自身實際情況的安全監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備。組建業(yè)務(wù)培訓(xùn)班，開展技能交流活動，加強(qiáng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，提高工作人員的學(xué)習(xí)意識，安全意識，積極加強(qiáng)自身修養(yǎng)，為水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)做貢獻(xiàn)。

完善的安全監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對資料收集不完善和監(jiān)測項目不健全的問題，我們應(yīng)該在水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)土建施工前，就對其安全監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行完善的設(shè)計，確保需要的數(shù)據(jù)資料都得到收集，大致包含以下六部分。

壩體壩基滲流壓力監(jiān)測。

繞壩、繞閘滲流壓力及蓄水、泄洪通道壓力監(jiān)測。

壩后減壓井滲流量監(jiān)測。

大壩及閘墩形狀監(jiān)測。

上游水位實時監(jiān)測。

壩址氣溫氣壓動態(tài)監(jiān)測。

明確的系統(tǒng)工作流程

制定了完善的監(jiān)測項目，就需要針對各項目的實際情況，制定明確的工作流程，以確保監(jiān)測工作的有效開展。

水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程分為傳感信號收集、測控信息分析、監(jiān)控主站中心綜合分析、指揮中心實施控制四個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)相互銜接，構(gòu)成一個高效的監(jiān)測控制系統(tǒng)。其中傳感信號收集是通過置于水庫大壩各處的傳感器將水庫內(nèi)外的壓力、滲流等變動轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號傳送給測控信息分析單元；測控分析單元對其信號進(jìn)行還原分析后，將水庫大壩的受損情況傳送給監(jiān)控主站中心進(jìn)行綜合分析，平衡水庫大壩更方面的整體情況后，又智慧控制中心實施調(diào)節(jié)。

總之，要做好水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的土建工作，解決體檢工作中出現(xiàn)的諸多問題，除了加強(qiáng)技術(shù)和設(shè)備上的改進(jìn)以外，加強(qiáng)人員技能培養(yǎng)，提高各部門間的的通力協(xié)作，樹立安全意識，積極的參與到水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的土建行動中去，是非常有必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙瑜.堤壩防滲加固的控制理論與應(yīng)用研究[D].天津大學(xué),2008.

[2] 丁永忠.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大壩安全遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué),2011.

第9篇：安全監(jiān)測系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：建筑安全；遠(yuǎn)程監(jiān)測；物聯(lián)網(wǎng)；傳感器

中圖分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）10-0019-04

0 引 言

大型建筑（如橋梁、大壩、樓宇）安全監(jiān)測實際上是一個多參數(shù)（包括溫度、應(yīng)力、位移、動力特性等）的監(jiān)測，主要是利用一些設(shè)置在建筑關(guān)鍵部位的測試元件、測試系統(tǒng)、測試儀器等，實時、在線地量測建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中的各種反應(yīng)，用以分析建筑的結(jié)構(gòu)安全狀況，評價其承受靜、動態(tài)荷載的能力和結(jié)構(gòu)的安全可靠性，為使用、管理和維護(hù)決策提供依據(jù)[1]。

大型建筑安全監(jiān)測技術(shù)涉及多個學(xué)科交叉領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信號分析技術(shù)以及人工智能等技術(shù)的迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測技術(shù)正向?qū)崟r化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。目前，包含多項檢測內(nèi)容、能對結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，并集成了遠(yuǎn)程通信與評判控制的安全監(jiān)測系統(tǒng)，已經(jīng)成為大型建筑的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的前沿。

物聯(lián)網(wǎng)[2]（The Internet of things）技術(shù)是在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展的新一代信息技術(shù)，它通過增加對源端信息獲取的傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以更多地獲取各種物的信息，借助于多種通信手段，從而實現(xiàn)物物相連。傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心。物聯(lián)網(wǎng)中的物體可以通過嵌入其中的智能感應(yīng)裝置、射頻識別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)相連，最終形成物與物、人與物之間的自動化信息交換與處理的智能網(wǎng)絡(luò)，用戶可通過電腦、移動終端和手機(jī)等設(shè)備實現(xiàn)對物體的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大型建筑安全監(jiān)測

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大型建筑安全遠(yuǎn)程監(jiān)測，主要是利用物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，通過多種傳感器獲取大型建筑安全特征參數(shù)，利用相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集與傳輸，利用相關(guān)方法和軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動處理，對大型建筑的安全狀況進(jìn)行評估，并將評估結(jié)果通過多種終端設(shè)備發(fā)送給用戶，用戶對評價結(jié)果進(jìn)行的反饋指令也能通過物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到傳感器，從而實現(xiàn)對大型建筑安全實現(xiàn)實時、在線監(jiān)控。圖1所示為典型的基于物聯(lián)網(wǎng)的安全遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程安全檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 建筑安全監(jiān)測的內(nèi)容和方法

2.1 建筑安全監(jiān)測內(nèi)容[3]

建筑安全檢測分為外部觀測和內(nèi)部檢測兩種。外部觀測是對建筑物外表特征的觀測，以期檢查建筑物結(jié)構(gòu)變化情況。外部觀測主要內(nèi)容有沉降觀測、水平位移觀測、傾斜觀測、裂縫觀測和擾度觀測等。內(nèi)部檢測是對建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料的檢測，以期檢查建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化。內(nèi)部檢測需要通過專門儀器設(shè)備對其進(jìn)行測量，如激光、紅外、震動等。由于內(nèi)部檢測復(fù)雜，且建筑物內(nèi)部變化通常在外部都能夠有所體現(xiàn)，因此本文主要討論外部觀測，主要包括幾個方面：

（1）沉降觀測。觀測建筑物及其基礎(chǔ)在垂直方向上的變形（也稱垂直位移）情況。

（2）水平位移觀測。觀測建筑物在水平面內(nèi)的變形情況，其表現(xiàn)形式為在不同時期平面坐標(biāo)或距離的變化。建筑物水平位移觀測是測定建筑物在平面位置上隨時間變化的移動量。

（3）傾斜位移觀測。傾斜位移是建筑物因為地基的不均勻沉降或其他原因造成的位移。建筑物傾斜位移分為兩類：一類表現(xiàn)為以不均勻的水平位移為主；另一類則表現(xiàn)為以不均勻的沉降為主。

（4）裂縫觀測。建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降，溫度的變化和外界各種荷載的作用，使得建筑物內(nèi)部的應(yīng)力大大超過了允許的限度，使得建筑物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

（5）擾度觀測。建筑物垂直面上的各個不同高程點(diǎn)相對于底點(diǎn)不同的水平位移，稱為擾度，所進(jìn)行的觀測稱為擾度觀測。

2.2 建筑安全監(jiān)測的技術(shù)方法

圍繞建筑安全檢測的內(nèi)容，其方法主要有以下幾種：

（1）平面測量方法。包括精密水準(zhǔn)測量、集合水準(zhǔn)測量、三角高程測量、方向和角度測量、距離測量等。精密水準(zhǔn)測量方法是最常用的、精密的、最能直接獲得準(zhǔn)確沉陷量的一種方法，是其他方法所不能替代的基本的沉陷觀測方法。

（2）空間測量技術(shù)。如甚長基線干涉法測量（VLBI）、衛(wèi)星激光測距（SLR）、全球定位系統(tǒng)（GPS）以及合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）等。

（3）攝影測量方法。包括近景攝影測量，它可以同時測量許多觀測點(diǎn)，可用作大面積的復(fù)測，尤其適用于動態(tài)式的變形觀測。

（4）專門測量手段。這里主要是指各種準(zhǔn)直測量、傾斜儀監(jiān)測、應(yīng)變計測量以及各類專用傳感器技術(shù)。

3 建筑安全監(jiān)測傳感器

所謂傳感器，就是指能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。根據(jù)實際用途的不同，傳感器可以分為很多種類型。典型傳感器結(jié)構(gòu)分為機(jī)械接收和機(jī)電變換兩部分，機(jī)械接收完成對物理量測量，機(jī)電變換把物理量變換為電信號，被計算機(jī)處理。

建筑物物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)中常用的傳感器類型有以下幾種：

（1）位移傳感器。位移傳感器又稱為線性傳感器，把位移轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。它分為電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、光電式位移傳感器、超聲波式位移傳感器和霍爾式位移傳感器等多種。

（2）傾斜傳感器。傾角傳感器經(jīng)常用于系統(tǒng)的水平測量，從工作原理上可分為固體擺式、液體擺式和氣體擺式三種傾角傳感器。

（3）應(yīng)力傳感器。應(yīng)力傳感器是使用最廣泛的一種傳感器，它是檢測氣體、液體、固體等所有物質(zhì)間作用力能量的總稱，也包括測量高于大氣壓的壓力計以及測量低于大氣壓的真空計。應(yīng)力傳感器的種類甚多，傳統(tǒng)的測量方法是利用彈性元件的形變和位移來表示，但它的體積大、笨重、輸出非線性。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)和良好的彈性，研制出半導(dǎo)體力敏傳感器，主要有硅壓阻式和電容式兩種，它們具有體積小、重量輕、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，因此半導(dǎo)體力敏傳感器得到廣泛應(yīng)用。

（4）光纖傳感器。光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待定參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)（如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等）發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號光，再經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。光纖傳感器一般可分為兩大類：一類是功能型傳感器，是利用光纖本身的特性把光纖作為敏感元件，所以又叫傳感型光纖傳感器；另一類是非功能型傳感器，利用其他敏感元件感受被測量的變化，光纖僅作為光的傳輸介質(zhì)，傳輸來自遠(yuǎn)處或難以接近場所的光信號，因此，也稱做傳光型傳感器或混合型傳感器。

（5）加速度傳感器。加速度傳感器用于測量物體的加速度，包括單方向加速度計和三向加速度計。

（6）距離傳感器。距離傳感器是用于測量物體間距離的傳感器，能夠?qū)崟r測量物體之間的距離。

（7）全站儀。全站儀，特別是帶有伺服系統(tǒng)的全站儀，能夠自動跟蹤測量監(jiān)測目標(biāo)的坐標(biāo)，并通過相關(guān)方式將坐標(biāo)發(fā)送至服務(wù)器。

（8）GPS。在能夠接收到GPS衛(wèi)星信號的情況下，實時提供監(jiān)測目標(biāo)的位置信息。在有差分信號的情況下，平面精度能達(dá)到1～2 cm。

（9）陀螺儀。陀螺儀能夠測量監(jiān)測目標(biāo)的方向。不同的陀螺儀，精度差別較大，普通的手持式精度在2°左右，高精度的大地測量型陀螺儀精度在秒級以上。

（10）傳感器集成技術(shù)。針對目標(biāo)的監(jiān)測往往需要多種類型的傳感器，因此需要將這些傳感器集成。構(gòu)建傳感器集成系統(tǒng)需要綜合多方專業(yè)技術(shù)，這些專業(yè)技術(shù)包括集成系統(tǒng)的總體設(shè)計，用于信息獲取的傳感器及其他附屬裝置的選擇，用于信息高速傳輸與存儲的技術(shù)，圖像處理技術(shù)，軟件系統(tǒng)配置，計算機(jī)硬件的補(bǔ)充配置，以及必要的光學(xué)、機(jī)械部件的設(shè)計與制作。集成系統(tǒng)總體設(shè)計階段應(yīng)在準(zhǔn)確把握市場需要與性能預(yù)期指標(biāo)下進(jìn)行，應(yīng)保證設(shè)計方案的先進(jìn)、實用、可靠和較高的性價比。集成系統(tǒng)傳感器的選擇階段，傳感器的適應(yīng)性是重要指標(biāo)，包括它對作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性、作業(yè)頻率、分辨率、精度、價格以及聯(lián)機(jī)性能等。

4 建筑安全檢測數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計

4.1 常用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

建筑安全檢測傳感器需要把檢測的數(shù)據(jù)通過通信線路或通信傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器或數(shù)據(jù)處理中心。現(xiàn)有的傳感器提供的外部通信傳輸部分需要按照傳感器相應(yīng)的接口和協(xié)議分別設(shè)計。

就目前看，數(shù)據(jù)傳輸分為有線傳輸和無線傳輸兩種方式。有線傳輸穩(wěn)定性好，但布置困難，費(fèi)用高，在某些情況下，甚至不能實現(xiàn)。無線傳輸數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性較弱，但組網(wǎng)簡便，費(fèi)用低。本系統(tǒng)中主要考慮使用無線傳輸方式。表1所列是常用的有線傳輸和無線傳輸協(xié)議。

4.2 有線數(shù)據(jù)到無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換

目前，常用的傳感器支持的傳輸協(xié)議以RS232和RS485居多。傳感器的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行無線傳輸時，需要相關(guān)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，下面是常見的幾種轉(zhuǎn)換形式：

（1）RS232/484數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無線電臺數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。能透明有效地把RS232/485串口信號利用無線電臺雙向無線傳輸，傳輸距離與信號發(fā)射功率和環(huán)境相關(guān)。利用此轉(zhuǎn)換模塊，能使用戶在不用更改已有軟件下就可以完成數(shù)據(jù)無線通信。

（2）RS232/485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GPRS數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。RS232/485/422轉(zhuǎn)換為GPRS，需要通過一種轉(zhuǎn)換器（又稱無線數(shù)傳終端、工業(yè)無線網(wǎng)卡、工業(yè)手機(jī)、GPRS調(diào)制解調(diào)器）來實現(xiàn)。此設(shè)備一般提供雙向透明數(shù)據(jù)傳輸通道，讓用戶在不用知道復(fù)雜的GPRS通信原理和TCP/IP協(xié)議、不用更改原有程序情況下，就可以讓工業(yè)RS232/485/422串口設(shè)備的串口通信立即轉(zhuǎn)換為GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

（3）RS232/485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ZigBee數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。它是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)提案，主要用于近距離無線連接。

4.3 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)方案

傳感器數(shù)據(jù)需要發(fā)送至服務(wù)器電腦進(jìn)行處理。在建筑物數(shù)據(jù)測量后，需要根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)輸出接口、輸出信號類型，確定信息傳輸方式，有線無線均可。相對來說，無線方式比較方便，且各種距離都有相應(yīng)的傳輸方案。圖2所示是系統(tǒng)采用的組網(wǎng)方案。

5 建筑安全信息處理系統(tǒng)的功能設(shè)計

建筑安全信息處理系統(tǒng)功能與檢測對象、檢測數(shù)據(jù)和管理要求有密切關(guān)系。本系統(tǒng)主要由以下子系統(tǒng)組成。

5.1 數(shù)據(jù)管理維護(hù)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理維護(hù)主要是對各類傳感器匯聚上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理維護(hù)，方便用戶對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步使用。該子系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)歸類、數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)備份。

圖2 系統(tǒng)組網(wǎng)方案

數(shù)據(jù)歸類主要是對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類處理，按照不同測量要求存入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫表；數(shù)據(jù)維護(hù)就是根據(jù)用戶需要，由用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步編輯修改；數(shù)據(jù)備份是建立數(shù)據(jù)備份的機(jī)制和措施，定時備份數(shù)據(jù)，特別是收集到的原始數(shù)據(jù)，當(dāng)然，隨著使用時間的增長，也可考慮使用增量備份。

5.2 數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計主要是為用戶提供建筑安全信息的查詢、報表生成、數(shù)據(jù)顯示等功能，滿足用戶日常管理需要。該子系統(tǒng)主要功能有數(shù)據(jù)的實時顯示、數(shù)據(jù)對比和數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計。

數(shù)據(jù)的實時顯示就是在各類終端上能夠以文字、圖形等形式，直觀地顯示建筑物的監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括建筑物的沉降、水平位移、傾斜、裂縫和擾度等變化情況及對比，通常用曲線圖、餅圖、直方圖等形式顯示，也可以采用虛擬仿真技術(shù)顯示建筑物整體變換效果；數(shù)據(jù)對比則能夠根據(jù)檢測的歷史數(shù)據(jù)對建筑物安全情況進(jìn)行分析對比，以較為直觀的形式反映給用戶；數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計功能可提供多種查詢方式，以對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢檢索，形成各類統(tǒng)計分析報表。

5.3 輔助決策子系統(tǒng)

輔助決策子系統(tǒng)主要為政府管理部門提供輔助決策支持和有關(guān)建議。該系統(tǒng)主要功能有安全預(yù)警、輔助決策、公共情況和指揮控制。

所謂安全預(yù)警，就是根據(jù)建筑安全防護(hù)專家知識，構(gòu)建安全風(fēng)險預(yù)警體系，在系統(tǒng)中正確設(shè)置系統(tǒng)預(yù)警值。當(dāng)系統(tǒng)中收到的傳感器值超出預(yù)警值時，需要及時發(fā)出相應(yīng)的報警信息，形成報警記錄。系統(tǒng)利用多種通信手段，分別向不同人員發(fā)送有關(guān)信息，包括聲音、短信、電話等形式。

輔助決策則是對收集到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，形成如維護(hù)保養(yǎng)預(yù)案等各種方案，為政府部門提供輔助決策支持。

公共情況就是利用互聯(lián)網(wǎng)建筑安全信息，使民眾可以通過智能手機(jī)、智能終端等設(shè)備及時獲取有關(guān)建筑物信息，同時支持民眾對建筑物情況的匯報。

指揮控制的目的是讓管理部門能夠通過智能終端發(fā)送相關(guān)指令給傳感器，并對傳感器進(jìn)行操作，使安全檢測達(dá)到新的水平。

6 結(jié) 語

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對大型建筑安全質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控管理，是對傳統(tǒng)建筑安全監(jiān)控的拓展，其實時檢測、及時維護(hù)以及安全預(yù)防特點(diǎn)，有助于確保建筑安全，構(gòu)筑安全的生活環(huán)境。隨著傳感器技術(shù)發(fā)展，未來可以把更多的信息連接入網(wǎng)，形成全面覆蓋的安全監(jiān)控體系。

參 考 文 獻(xiàn)

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