第23卷 第2期
岩石力学与工程学报 23(2)：261～266
2004年1月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Jan.，2003
2003年5月19日收到初稿，2003年7月3日收到修改稿。 * 科技部社会公益专项资金资助项目(2001DIB20110)。
作者 王建军 简介：男，1964年生，硕士，1989年毕业于山东矿业学院(现山东科技大学)采矿工程系采矿工程专业，现任研究员，主要从事岩石力学与工程安全监测、诱发地震和防震减灾等方面的研究工作。E-mail ：wjj2855@https://www.doczj.com/doc/e31454128.html, 。
跨断层形变自动化观测技术的研究与应用
*
王建军
(中国地震局地壳应力研究所 北京 100085)
摘要 大地震引发的断层错动已为人们所熟知，而断层蠕滑造成的地质灾害也逐渐受到更多的关注。断层活动速率变化异常与地震的孕育存在一定的关系。断层蠕滑变形对核电站、水库大坝、城市生命线工程、大型和高层建筑的安全是一种潜在威胁。跨断层形变自动化观测技术为断层现今活动性研究、地震监测预报和工程安全评估提供了有利条件。地壳应力研究所于20世纪60年代末开发的光电型断层变形测量系统，采用了以CCD 器件为核心部件的位移传感器，测量精度高、量程宽、无电学漂移，为连续精确地观测断层活动参数提供了可靠的工具。 关键词 地质力学，地震，断层形变，观测技术，地质灾害
分类号 P 315.7 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)02-0261-06
TECHNIQUE STUDY OF ACROSS-FAULT DEFORMATION
MEASUREMENT AND ITS APPLICATION
Wang Jianjun
(Institute of Crustal Dynamics ，China Seismological Bureau ， Beijing 100085 China )
Abstract Fault dislocation due to large earthquake is known very well by people ，and geologic disasters induced by fault creep get more attentions gradually. There is a relationship between the seismogenic process of earthquake and a abnormal variation of fault creep rate. The deformation of fault creep is potential threatening to the safety of nuclear power plant ，dam of reservoir ，lifeline systems of a city ，large and high buildings. The technique for automatic measurement of fault deformation is of advantage to investigation in present-day fault activity ，earthquake observation and prediction ，and engineering safety evaluation. The photoelectric system for fault deformation measurement was developed by the Institute of Crustal Dynamics at the end of the nineties of the last century ，with high precision ，large ranges and no electricity drift ，which adopted a displacement sensor with charge coupled device(CCD) as the key components. This measurement system is reliable ，too ，for fault movement observation accurately and continuously. Key words geology mechanics ，earthquake ，fault deformation ，measurement technique ，geologic disaster
1 引 言
断层形变包括伴随大地震发生的断层错动变形和缓慢蠕滑变形(蠕变)两部分。断层蠕变虽然不会产生地震，但断层蠕变速率变化与地震的发生存在
一定的关系。大量研究表明，地震发生前断层蠕变
会出现低速率异常，而震时或震后断层会发生高速蠕动。因此，跨断层形变观测技术已被广泛应用于观测活动断层的蠕变运动特征及研究断层蠕变与地震的关系。
断层蠕滑变形造成的地质灾害也不鲜见。如坐
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落在美国圣安德烈斯断层带上的霍利斯特镇酿酒厂的篱笆围墙由于断层缓慢错动发生了可观的横向位移；我国明代修建的长城在宁夏石嘴山市红果子沟处被断层缓慢错断达1.45 m；西安市由于断层活动和地下水的综合作用，70年代地表开始出现地裂缝，造成建筑物毁坏、道路拱起或塌陷、地下管道被错断。断层蠕滑变形对核电站、水库大坝、城市生命线工程、大型和高层建筑的安全是一种潜在威胁。
60年代初，根据地震研究的需要，我国开始了跨断层形变观测工作。初期阶段采用大地测量仪器在露天人工施测，用基线尺观测水平分量，用水准仪观测垂直分量，通称短基线、短水准测量[1]。后来将一些测点的测量标志点建在室内，被称为定点台站，采用显微镜读数、固定仪器等措施以提高观测精度，缩短观测周期以期捕获较短周期信息。80年代我国引进氙光测距仪ME-3000，通过观测跨断层小图形的边长推算断层形变水平分量。80年代末引进全球定位系统GPS技术，从跨越断层两侧监测点的观测值提取断层形变信息[2]。90年代初欧洲推出的合成孔径雷达干涉(InSAR)技术，又为断层形变观测提供了新的途径。
人工观测断层形变工作量大、观测周期长且有较多不确定因素影响观测精度。GPS观测水平变形观测精度可达亚毫米级，而垂直变形观测精度略低，还需要投入可观的人力、物力。InSAR技术应用于断层形变观测尚处于探索阶段，目前我国可以应用的SAR数据有限，并且只有地表垂直变形量累积到一定量级(10 mm)才能保证一定的观测精度[3]。因此，跨断层形变自动化观测技术的开发受到重视，被广泛应用于地震前兆观测、地质灾害监测及评估断层现今活动对重大工程安全的影响，并取得了一些可喜的成果[4～12]。
2 跨断层形变自动化观测技术的发展
美国地质调查局于60年代中期研制出因瓦丝(棒)式断层蠕变仪，并在南加州圣安德烈斯断层带上大量安装使用[13～15]，仪器通过埋入半地下管道内的因瓦丝跨越断层破碎带进行观测，跨距一般为20 m，其观测精度分别为0.02 mm(丝式)和0.5 mm(棒式)。我国台湾研制了因瓦棒型断层蠕变仪并进行了试验观测，仪器跨距6～8 m，直接安装在地表，观测精度0.01 mm，量程50 mm。中国地震局地壳应力研究所于70年代中期研制出第一代连续观测断层形变的仪器DY型断层活动测量仪，并在北京八宝山断层上第一次观测到临震前、震时和震后阶段全过程的动态资料。由于基础研究薄弱，在改进的仪器问世后DY型仪器便完成使命终止应用。美国在70年代末期曾研制激光仪器并开展试验性观测，由于存在较大漂移等技术问题未能推广。80年代末期我国第一地形变监测中心研制出SY-3型石英管伸缩仪，90年代初期武汉地震研究所研制了DDW-S型伸缩仪和DDW-F型水管仪，却由于技术性能和可靠性方面存在问题而未能推广。以上是关于跨断层形变水平分量观测仪器的研制情况，而观测断层形变垂直分量要求在保证观测精度的基础上有足够宽的测量范围，因此，技术难度较大，未见国外有关于此类仪器的报道。为适应我国断层形变全分量观测需要，地壳应力研究所研制出连续观测断层形变垂直分量的仪器并形成了系列。
在中国地震局“七五”、“八五”、“九五”几个五年计划期间，地壳应力研究所对断层形变自动化观测仪器的结构型式、基准建立方法、保持基准稳定的方法与技术、材料选择与应用、支点型式、浮子支撑方式、耦合方式、传感器技术、信息采集、抗御环境因子影响措施、相关理论和应用等方面开展了系统的研究，研制出连续观测断层水平和垂直形变分量的MD系列仪器[16]。最新推出的光电型观测仪器应用了先进的CCD技术和微电子技术，在技术性能与技术指标、智能化程度等方面都有突破性进展[17]。针对我国应用部门存在专业力量、供电条件等方面的差异，在推出数字化、智能化仪器的同时，还研制了易于管理、不需供电的纯机械式自动记录仪器，但测量原理基本相同。
目前，我国用于连续观测断层形变的仪器包括观测水平分量(H)及垂直分量(V)两类，和纯机械式(A类)、应用模拟传感器(B类)和应用数字传感器(C类)3种类型，形成技术配套的系列化观测仪器系统，可针对不同观测目的和条件单独或组合应用，能实现3个方向(2个水平向、1个垂直向)的断层形变测量。
3 光电型断层形变观测系统简介
3.1断层水平形变观测系统
断层水平形变观测仪器应用比较法测量原理，以柔性金属线丝(超低膨胀系数、高抗拉强度的含
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Nb超英瓦合金丝，以下简称悬丝)在确定张力下形成的弦长作长度基准，与2个被测参考点(测量标志点)之间的距离进行比较。若2个参考点之间的水平距离发生微量变化，其变化量经过力平衡系统传递至仪器首端，固定在悬丝上的位移标志框产生一定比例的水平位移并被位移传感器检测到，纯机械式仪器则由自记钟直接记录经机械放大的位移量。
光电型观测仪器由首尾端机座、位移传递与力平衡单元、光学投影测量单元、标定与量程扩展单元以及机箱和保护装置等部分组成(图1)。仪器跨距为3～50 m，灵敏度0.001 mm，量程30 mm(可扩展)。仪器的主体分别安置在首、尾机座上。首尾机座分别与首尾仪器墩刚性连接。首尾仪器墩是拾取变形信息的基础，分别与选定的被测参考点刚性耦合。
位移传递与力平衡单元是仪器的核心部分，由悬丝、配重锤组的直角杠杆、组合交叉簧及其夹持装置构成的灵敏支点等部分组成。在悬丝长度(大于断层破碎带宽度，一般为3～50 m)和重锤组参数确定后，重锤组的重力通过支点和直角杠杆为悬丝提供水平张力，使力平衡单元关于灵敏支点达到力矩平衡，这是为了使悬丝形成恒定的弦长。如图1 所示，若尾墩向左位移ΔX，直角杠杆以灵敏支点为中心反时针转过相应的角度，竖直臂端部R90圆弧面导向块向左划过量值与ΔX相对应的弧形线段，在悬丝上固定的传感器位移标志框跟随相应地向左移动ΔX′(与ΔX成一定比例)。
光学投影测量单元是仪器的位移检测传感器。由平行光源、可动标志物和CCD接收器3部分组成(图2)。线阵CCD器件(电荷耦合器件)为传感器的核心部件，由单片机实现CCD器件的程控驱动、信号处理和识别、细分、计算、通讯等功能。由LED点光源和凸透镜形成宽视场平行光源。传感功能通过“造影”和“测影”实现。光源发出的Y向平行光束，垂直投射到接收器的窗口上。标志物具有Z向直边缘并在X方向可动。标志物置于光路中，遮挡一部分光线，在接收器的窗口上形成其轮廓的暗影。由于光线平行，暗影的X向位移等于标志物的X向位移。CCD接收器可实时地将暗影的X 向位置转换成数值电信号，以RS-485串行通讯方式传送给后续的计算机或数据采集器。
仪器的标定与量程扩展单元在仪器正常工作期间起固定作用，使尾端仪器工作主体通过机座和仪器墩与被测参考点刚性耦合；在对仪器整体进行标定时，可由人工操作产生模拟位移，通过标准仪表校准仪器；在需要对仪器量程进行调整时，可以通过该单元对仪器工作量程进行等精度扩展。仪器的保护装置，一是用来限制仪器的工作范围，使仪器安全工作在线性区间，不致损坏仪器，二是防止仪器在运输过程中被损坏及运行中人为碰撞破坏仪器的工作状态。
3.2断层垂直形变观测系统
光电型垂直变形测量仪是用于观测断层形变垂直分量的专用仪器。应用把地球重力位面作为参考基准面的连通管原理，采用双端测量取差值的技术方案。仪器结构如图3所示，由完全对称的A，B 2套测量装置组成。测量装置包括钵体、浮子、浮
图1 光电型断层水平变形测量仪结构示意图
Fig.1 Structure of the photoelectric instrument for horizontal deformation measurement of fault 直角杠杆
介质3部分组成。根据连通容器内的静止液体工作介质在重力作用下保持同一水平的特点，当连通管的两端钵体随断层形变出现高差变化时，钵体内的液面便会相对于仪器产生垂直位移而由浮子升降反相对下盘上升Δh时，上盘的A端仪器墩和下盘的B端仪器墩将同步反映此变形Δh。根据连通管容器中液面的位移关系，A端钵体内液面将下降Δh/2，B端钵体内液面将上升Δh/2，相应地A端浮
第23卷第2期王建军. 跨断层形变自动化观测技术的研究与应用? 265·子和标志杆下降Δh/2，CCD传感器检测出Δh/2信
号，B端浮子和标志杆上升Δh/2，CCD传感器检测出－Δh/2信号。经过双端取差值运算后，结果即为A端相对B端上升了Δh。
图4 基础与液位变化关系示意图
Fig.4 Sketch of the relationship between the base level change and liquid surface positio
4 跨断层形变自动化观测技术的应用
4.1在地震研究中的应用
跨断层形变自动化观测技术最早是被用于地震研究。前已述及，美国地质调查局于60年代就开始在圣安德烈斯断层上安装自行研制的断层蠕变仪，至今已安装了数十台，积累了大量有意义的观测数据，对认识地震前后断层活动特征和规律提供了有价值的资料。观测到的断层无震滑动、震时阶跃、震后加速蠕动以及地震前的蠕变延迟现象，为研究断层相互作用，探索地震的一些中长期前兆现象，预测未来发震地点创造了条件[5]。位于圣安德烈斯断层上的帕克菲尔德地震试验场，1992～1993年来观测到了断层蠕变速率变化，而相邻地点的钻孔应变仪也同时观测到了应变积累速率的变化，双色激光电子测距网也记录到3条基线伸长和缩短速率的变化，这些异常现象被用于研究邻近地区地壳瞬变与地震之间的关系[6，7]。
我国应用跨断层形变自动化观测技术研究与应用始于70年代，从仅能观测断层形变的水平分量发展到可以观测断层的三维活动状态，图5为跨断层形变三维观测的仪器布置方式。
自1976年至今地壳应力研究所在北京、河北、四川、新疆、山东5个省市自治区建成了19个跨断层形变自动化观测台站，除北京、河北的6个台站因故停止运行外，其余15个台站一直都在连续工作。1987～1990年在鲜水河断裂带上建成的6个跨断层形变自动化观测台站，运行时间最长的已超过15 a。这些台站取得了丰富而宝贵的观测资料，为
图5 跨断层形变观测仪器布置方式
Fig.5 Instrument arrangement for cross-fault deformation observation
地震科学研究作出了贡献。特别是鲜水河断裂带上的6个台站组成的观测台阵，首次揭示了中国大陆板内断层现今运动的短周期现象，并发现其空间分布与断层的闭锁段和活动段分布有关，其时间分布与强震孕育过程有关[8]。断裂带破裂区表现为较高速率的蠕滑运动，闭锁区则有运动停滞的特点，断层扭动反向和变化与邻近区域地震有一定的对应关系[10]。
跨断层形变自动化观测技术为人们打开了一个认识自然现象的新窗口，对推进地震预报与防震减灾以及对推进板块内部动力学、大陆动力学的基础研究均有重要意义。
4.2在工程建设中的应用
有些理想的工程场址往往难以避开断层，但断层活动对工程安全的影响却至关重要，而边坡内部的断层或软弱夹层常常是边坡滑动的潜在滑面。仅仅依靠地质学方法不易获得可靠的判断，那么借助跨断层形变观测技术可能会取得一些有用的判据。近十年来，笔者在这方面进行了一些有益的工作。
小湾水电站坝址区F7断层的稳定性问题，国内外专家持有不同看法。为判断F7断层的稳定性，在该断层不同高程上的典型部位布置3个跨断层形变自动化监测点，以排除局部偶然性因素可能导致的误判，连续10 a的监测为判断该断层现今活动性
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提供了有说服力的证据，弥补了地质学方法的不足，这对于大坝选址具有重要意义。小湾水电站坝型已经选择从最初的堆石坝到现在初步确定的双曲拱坝，为国家节省了大量投资。
在湖南东江水电站开展的坝区断层和裂隙变形监测，首次取得蓄水前的初始值资料，获得了蓄水初期和不同阶段变形特征规律成果，对评估大坝及坝基岩体稳定性提供了定量依据，观测成果证明节约对断层F
3
可观的处理经费是可行的[14]。
另外，对五强溪水电站左岸高边坡内部主要断层和软弱夹层的变形监测、凤滩水电站左坝肩及坝后边坡稳定性监测、向家坝水电站马步坎高边坡稳定性监测、拉西瓦水电站坝址区伊黑龙断层稳定性及坝肩山体变形监测等项目，都为重大工程的设计和施工提供了科学依据。
5 结论
断层现今活动性研究在地震监测预报、地质灾害防御及重大工程安全评估方面都具有非常重要的地位。跨断层形变自动化观测技术为人们打开了一个认识自然现象的新窗口，使人们可以获得判断断层现今活动性的直接证据。最新开发的光电型断层形变观测仪器应用了先进的CCD技术和微电子技术，测量精度高、量程宽、无电学漂移，为连续精确地观测断层活动参数提供了可靠的工具。跨断层形变自动化观测技术的广泛应用为防御断层蠕滑变形引发的地质灾害及评估断层现今活动性对重大工程安全的影响创造了有利条件，对推进地震预报与防震减灾以及对推进板块内部动力学、大陆动力学的基础研究均有重要意义。
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震局，2000.
自动化变形监测系统在地铁监测中的应用 摘要：随着我国城市化进程的不断加快，地铁已成为城市公共交通建设的重要 组成部分。由于地铁自身运营及临近地铁相关工程建设对地铁结构产生动态影响，如何对隧道结构及轨道开展自动化监测尤为重要。本文结合沈阳地铁二号线青年 公园站～青年大街站区间自动化监测项目来详细说明自动化监测技术在地铁变形 监测中的具体应用。 键词：轨道交通；地铁；自动化监测系统；变形监测 1、工程实例概况介绍 本基坑工程处于沈阳地铁二号线左线控制范围内，基坑结构边线距离地铁左 线结构边线距离约12米，基坑结构地下四层，深度约22米。该基坑的施工将对 地铁左线结构产生明显的影响，地铁左线结构将产生向上隆起和向基坑侧的水平 位移变形。为保证地铁结构的绝对安全，对运营的左线地铁结构采用基于高精度 智能型全站仪的自动化变形监测系统，来实时地监测左线地铁结构的三维变形。 2、针对运营的左线地铁结构采取的监测方法 采用基于高精度智能型全站仪的自动化变形监测系统，实时监测左线地铁结 构的三维变形。为确保监测数据的可靠，左线在布设自动化监测系统的同时，布 设人工监测点，人工监测与自动化监测系统相互校核。 3、使用的仪器设备及软件 瑞士徕卡TM50或TS30自动全站仪（0.5″，0.6mm+1ppm），武汉大学测绘 学院“GeoRDMAS”软件，Leica L型棱镜。 3.1 自动化变形监测系统简介 自动变形监测系统是用于控制测量机器人进行自动变形监测以及对监测过程 中所采集的数据进行管理与处理的软件，该系统将自动测量、实时显示测量成果、实时显示变形趋势等智能化的功能合为一体（详见图3-1）。 3.2 自动化变形监测系统优势 自动化变形监测系统使用的是全自动跟踪全站仪，它可以代替人完成对观测 目标的自动搜索、照准、跟踪、识别并且获取观测目标的距离、角度等数据，而 且精度高、可连续作业。由于地铁隧道内观测环境特殊性不同，传统的人工监测 方法缺乏同时性，而且作业效率低、观测周期长，仅适用于施工环境复杂、隧道 结构相对稳定不需要长期进行监测的工程。 4.自动化监测项目实施 4.1自动化监测内容 1）道床沉隆及水平位移监测； 2）结构侧壁沉隆及水平位移监测； 3）道床（轨道）差异沉降监测； 4）现场安全巡视。 4.2监测断面布设及点位埋设 自动化监测区间为约100米，70米施工基坑范围每10米布设1处监测断面，两侧各外延30米，15米一个断面，各设2个断面，共设12个断面，每个断面布设4个监测点，道床2个，侧壁2个（详见断面监测点布置示意图4-1、监测断 面位置示意图4-2）。 4.3自动化数据采集过程
1.什么是变形? .什么是变形监测?变形监测的目的是什么?变形监测的意义? 变形监测的主要内容有哪些? 答：变形是物体在外来因素作用下产生的形状和尺寸的改变。 变形监测是对被监测的对象或物体进行测量以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。 目的：1、分析和评价建筑物的安全状态。2、验证设计参数。3、反馈设计施工质量。4、研究正常的变形规律和预报变形的方法。 意义：1、对于机械技术设备：则保证设备安全、可靠、高效地运行：为改善产品质量和新产品的设计提供技术数据。 2、对于滑坡：通过监测其随时间的的变化过程：可进一步研究引起滑坡的成因：预报大的滑坡灾害。 3、通过对矿山由于矿藏开挖引起的实际变形的观测：可以控制开挖量和加固等方法：避免危险性变形的发生：同时可以改进变形预报模型。 4、在地壳构造运动监测方面：主要是大地测量学的任务。但对于近期地壳垂直和水平运动等地球动力学现象、粒子加速器、铁路工程也具有重要的工程意义。 内容：现场巡视、环境量监测、位移监测、渗流监测、应力、应变监测、周边监测。 2.变形监测技术的发展趋势。 答：由于变形监测的特殊要求：一般不允许监测系统中断监测：就要求监测系统能精确、安全、可靠长期而又实时地采集数据：而传统的设备难以满足要求：因此：科研人员在现有自动化监测技术的基础上：有针对性的研发精度高、稳定性好自动化监测仪器和设备。这方面成果有：自动化监测技术、光纤传感检测技术、CT技术的应用、GPS 在变形监测中应用、激光技术的应用、测量机器人技术、渗流热监测技术、安全监控专家系统 3. 变形监测工作有何特点：常用变形监测技术方法有哪些? 答：特点：1、周期性重复观测2、精度要求高3、多种观测技术的综合运用4、监测网着重于研究点位的变化。 测量技术：1、常规大地测量方法。如：三角测量、交会测量、水准测量。2、专门的测量方法。如：视准线、引张线测量方法。3、自动化监测方法。4、摄影测量方法。5、GPS等新技术的应用。 4. GPS用于变形测量有何优点? 答：速度快、全天候观测、测点间无需通视、自动化程度高：能进行同步变形监测：并实现了数据采集、传输、处理、分析、显示、存储等：测量精度可达到亚毫米级。6.变形观测中观测精度是如何确定的? 变形观测中确定观测周期的原则： 答：如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全：则其观测的中误差应小于允许变形值的十分之一~二十分之一：如果观测的目的是为了研究其变形的过程：则其中误差应比这个数小得多。当存在多个变形监测精度要求时：应根据其最高精度选择相应的精度等级：当要求精度低于规范最低精度要求时：宜采用规范中规定的最低精度。变形监测的周期应以能系统反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则：根据单位时间内变形量的大小及外界影响因素确定。 7.为什么要对变形监测资料进行检核?检核的方法有哪些? 答：资料分析工作必须以准确可靠的的监测资料为基础：在计算分析之前：必须对实测资料进行校核检验：对监测系统和原始资料进行考证。这样才能得到正确的分析成果：发挥监测资料应有的作用。 校核方法：任意观测元素：如高差、方向值、偏离值。倾斜值等/：在野外观测中均具有本身的观测校核方法：可参考有关的规范要求。进一步校核是在室内所进行的工作：具体有：1、校核各项原始记录检查各次变形值的计算是否有误。可通过不同方法的验算、不同人员的重复计算来消除监测资料中可能带有的错误。2、原始资料的统计分析。可采用统计方法进行粗差检验。3、原始实测值的逻辑分析。根据监测点的内在物理意义来分析原始实测值的可靠性。 8.如何用一元线性回归分析法对变形资料进行检核? 答：1、利用式求得变量y和x的相关系数：查阅相关系数的临界值表：判断y和x线性相关是否密切。2、利用式na+[x]b-[y]=0[x]a+[xx]b-[xy]=0 (n：观测值的个数、[]：求和计算：求回归方程=a+bx的回归系数a,b,建立回归方程。3、在回归直线两侧根据2s画两条平行线：检查新的变形值是否出现在这两条直线所夹的区间内：当观测值超出这一区间时：应作专门分析。 9.变形观测资料整理的主要内容包括哪些?成果表达的形式有哪些? 答：内容：1、收集资料：如工程或观测对象的资料、考证资料、观测资料及有关文件等。2、审核资料：如检查收集的资料是否齐全：审查数据是否有误或精度是否符合要求：对间接资料进行转换计算：对各种需要修正的资料进行计算修正：审查平时分析的结论性意见是否合理等。3、填表和绘图：将审核过的数据资料分类填入成果统计表：绘制各种过程线、相关线、等值线图等：按一定顺序进行编排。 4、编写整理成果说明：如工程或其他观测对象情况、观测工作情况、观测成果说明等。 成果：文字、表格、图形：也可采用现代科技如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达。变形监测、分析、预报的技术报告和总结是最重要的成果。 13.工程建筑物变形的原因是什么?工程建筑物变形监测的内容及意义是什么? 答：原因：建筑的自重、使用中的动载荷、振动或风力因素引起的附加载荷、地下水位的升降、地质勘探不充分、设计错误、施工质量差、施工方法不当等。 内容：1、垂直位移监测2、水平位移监测3、倾斜观测4、裂缝观测5、挠度观测6、摆动和转动观测 意义：1、掌握建筑物的稳定性：为安全运行诊断提供必要的信息：以便及时发现问题并采取措施。2、理解变形的
自动化变形监测技术的研发与应用 摘要：在各项工程的变形自动化监测方面，测量机器人正逐步成为首选的自动化测量技术设备。与传统人工测量手段相比，测量机器人以它的高精度、高稳定性和高可靠性等优越性，在变形监测中发挥越来越重要的作用。自动化变形监测能够在无人值守情况下完成变形监测，完全能够取代人工测量，同时还为我们提供了可视化的动态变形信息，做到了信息化施工，也避免了工程事故的发生。 关键词：自动变形监测；传统人工测量；自动全站仪；可视化 The development and application of automatic deformation monitoring Subtract：In the project of the automation deformation monitoring, measuring robot is gradually becoming the preferred automation measuring technology equipment.The system is simple operation, high automation level. Compared with the traditional artificial measurement methods, measuring robot to its high precision, high stability and high reliability etc- advantages in deformation monitoring playing more and more important- role. When no one guards,it can complete deformation monitoring and completely replace artificial measurement. At the same time, it also provides us with a visualization of the dynamic deformation information. We can do the informatization construction and avoid engineering accident. Key words: automatic deformation surveying ; The traditional artificial measurement; automatic total station; visualization 1 引言 传统的工程变形监测测量是靠人工实地测量，工作量大，测出的各项参数存在一定的系统误差和人工误差，还要受天气和现场条件状况的影响，资料的整理与分析周期也很长，不能及时地发现工程隐患。为了解决这些问题，测量机器人开始进入人们的视野。测量机器人通过CCD影像传感器和其它传感器对测量的“目标”进行识别，迅速做出分析、判断与推理，实现自我控制，并自动完成照准、读数等操作。自动化变形监测系统是采用测量机器人对各种工程进行自动化安全监测和数据处理的通用软件系统，可对各监测点进行实时监控、自动测量和变形过程显示等功能。国内外自动化变形监测系统的研究和开发也取得一定成果。例如,国内武汉大学张正禄开发研制的测量机器人变形监测系统等，国外德国Leica公司推出的Geomos(Geodetic Monitoring System)自动监测系统,已经相对比较完善。 2 系统整体设计 (1)工程管理：工程中保存着该变形监测项目在监测过程中的相关数据。 (2)系统初始化:实现各项通讯参数设置以及测量机器人的初始化设置等。 (3)学习测量:对所需观测的目标点进行首次人工测量，获取目标点概略空间位置信息,以便日后计算机控制测量机器人自动搜寻定位目标点,完成自动测量。
自动化技术的应用 自动化专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科。下面要为大家分享的就是自动化技术的应用介绍，希望你会喜欢！ 自动化专业是什么 自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合，强(电)弱(电)并重，软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。主干学科地是控制科学与工程、电气工程、计算机科学与技术。 自动化专业发展方向 由于20世纪下半叶，以信息技术为显著特征的第四次科技革命浪潮冲击着全球，对各国经济的发展起着极大的推动作用。能否抓住这一难得的发展机遇，就决定了世界各国能否在未来的国际竞争中占有有利的地位。我国在改革开放这一大好形势下，采取积极应对的态势，迎接着这一挑战。党和国家领导人十分重视自动化技术对国民经济的巨大作用，制订出了相应的措施，加大对自动化专业教育的投资，在各高校纷纷设立实验室，改善教学环境以培养出更多出色的专
业人才。 在自动化专业领域内涌现出一大批优秀的专家、学者。参担任同济大学校长、教授、博士生导师、中国自动化学会理事、IEEE高级会员的吴启迪教授，长期从事现代控制理论与应用，已出版专著1部、译著4部，发表学术论文100余篇。先后主持完成科研项目20余项，并曾获国防科工委重大技术改进二等奖，电子工业部科技成果一等奖，上海市科技进步三等奖等多项奖项。南京东南大学自动控制系和自动化研究所不仅拥有以钱钟韩教授，冯纯伯教授两位中科院院士为首的高水平学科带头人，还拥有一批理论基础扎实，实践经验丰富，掌握计算机先进技术的中青年技术骨干。 本专业毕业生有着广阔的就业渠道，因为自动化技术的应用广泛，其就业领域也五花八门。正因为如此，有些同学在择业时容易产生“皇帝的女儿不愁嫁”的心理，认为自己的自动化专业紧俏，社会需求量大，工作单位可以随自己挑。尽管学生就业实行的是“双向”选择的政策，你选用人单位，但用人单位也在选你。所以千万不要表现出一种“老子天下第一”的姿态，自我感觉很了不起，这样只会引起用人单位的反感甚至最终不录用你。谦虚、踏实、稳重是本专业毕业生在择业时的第一选择。根据近几年毕业生就业的情况看，他们的工作都非常理想，收入状况也颇为乐观。 与本专业就业领域相关联的行业借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深，也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高，科研院所、高科技公司也
论我国机械自动化技术的应用与发展前景作者：程海洲苏张磊 来源：《河南农业·综合版》 2014年第4期 摘要：随着科学技术的不断进步，我国的机械制造行业逐渐采用机造自动化技术来取代 传统的纯人工制造，进一步推动了我国机械制造行业的发展。为了更好地应用和发展机械制造 自动化技术，分析了目前我国机械制造自动化技术存在的一些问题，并与国外先进的自动化技 术进行了比较，指出了我国发展机械自动化技术应注意的一些问题，为我国机械制造自动化技 术的发展提供参考。 关键词：机械制造；机械自动化；发展现状；发展前景 机械自动化技术不仅能提高劳动生产率，减少经济投入，降低劳动强度，而且能改进生产 技术，推动新技术的不断产生，是一种全新的生产力，它的发展和应用在国内外受到了广泛的 关注。但对于我国来说，机械自动化尚处于起步阶段，机械自动化在机械领域的高效应用是我 们国家机械领域发展的一个重要方向，所以，对其发展现状和发展趋势进行深入研究和探讨， 对提高我国机械自动化的综合技术水平和国际竞争力，有着极其重要的作用。 一、机械自动化技术的优势 发展现代机械化技术，存在以下几个优势。第一，能切实提升企业生产力水平以及工作质量。在自动化系统的控制下，能够严格按照设计要求完成预定动作，不受操作者主观因素影响，从而提升产品生产质量和生产效率。第二，能够提高机械生产的安全性与可靠性。机械自动化 产品都具备监视、报警诊断以及保护功能，能够有效处理意外情况。第三，便于随时进行调整 与维护。在安装与调试机械自动化产品过程中，只需要改变控制程序便能真正改变系统工作方式，从而更好地适应现场各种参数变化，满足用户的各种需求。第四，适用范围较广。机械自 动化产品完全打破了单技术与单功能的约束与限制，功能十分完善。第五，减少人力劳动生产量。由于机械自动化产品为知识密集型与技术密集型产品，可以把人从繁重的体力劳动工作当 中解脱出来，从而大大减少了人力劳动工作量。 二、我国机械自动化技术的发展现状 机械自动化主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现 优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变化和流动速度。机械自动化技术的发展起 源于20世纪20年代，目前在多种行业的多个领域获得了广泛应用和快速发展。尤其是随着近 年来计算集成技术和智能化技术的发展，我国的机械自动化也进入了快速发展阶段，但在取得 了一定的成绩同时，也存在一些亟待解决的问题。 统计数据显示，到目前为止，被规划到机械制造行业的企业就达到11万多个，尽管如此，我国的机械制造产业的发展仍存在众多问题，如，企业发展不平衡、产业结构不合理、手工作 业现象严重等，影响了我国机械制造行业的发展。除此之外，目前，我国很多企业还不具备独 立开发现代机械自动化的能力。我国国产自动化生产线开工率一般为50%～60%。例如，我国引 进的弧焊机器人中完全正常运转充分发挥效益的只占1/3，处于负荷不满或不完全正常运转状 态的占1/3，另外，还有1/3的弧焊机器人不能正常使用，这都说明我国的机械自动化发展已 经开始脱离实际应用。除了在生产设备、生产水平和生产效率等方面落后于发达国家外，我国 的机械制造行业在产品质量、产品种类和产品性能上也存在很大差距。所以，我国的机械自动 化发展有很大的发展潜力和发展空间。
第1章变形监测概述 一、什么是工程建筑物的变形？对工程建筑物进行变形监测的意义何在？ 工程建筑物的变形：由于各种相关因素的影响，工程建筑物及精密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。 变形监测：利用专门的仪器和设备测定建（构）筑物及其地基在建（构）筑物荷载和外力作用下随时间而变形的测量工作。 内部变形监测内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等； 外部变形监测又称变形观测，其主要内容有建（构）筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。 意义：通过变形监测，可以检查各种工程建筑物及其地质构造的稳定性，及时发现问题，确保工程质量和使用安全； 更好地了解建（构）筑物变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的变形预报理论和方法； 以及对某种工程的新结构、新材料和新工艺的性能作出科学的客观评价。 二、工程建筑物产生变形的主要原因，及变形的分类？ 原因：(1) 自然条件及其变化：建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等。 (2) 与建筑物本身相联系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。 (3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变形。 分类：(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形 三、变形监测的主要任务和目的？ 任务：是周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量；或采用自动遥测记录仪监测建（构）筑物的瞬时变形。 目的：(1)监测——以保证建（构）筑物的安全为目的，通过变形观测取得的资料，可以监视工程建筑物的变形的空间状态和时间特性；在发生不正常现象时，可以及时分析原因，采取措施，防止事故发生，以保证建（构）筑物的安全。（变形的几何分析） (2)科研——以积累资料、优化设计为目的，通过施工和运营期间对建筑物的观测，分析研究其资料，可以验证设计理论，所采用的各项参数与施工措施是否合理，为以后改进设计与施工方法提供依据。（变形的物理解释） 四、高层建筑的主要变形特点？ （1）基础较深，需进行基坑回弹测量（2）沉降量较大，需进行沉降观测（3）楼体高力矩大，需进行倾斜观测（4）风荷载大，需进行风振测量（5）墙体温差大，需进行日照变形观测 五、制约变形监测质量的主要因素有哪些？ （1）观测点的布置；（2）观测的精度与频率；（3）观测所进行的时间。 六、确定变形监测精度的目的和原则？ 变形监测的精度，取决于建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。如何根据允许变形值来确定观测的精度，因其与观测条件和待测建（构）筑物的类型以及观测的目的相关。 七、确定变形监测的频率主要由哪些因素决定？应遵循什么原则？ （一）因素:观测的频率取决于变形值的大小和变形速度，同时与观测目的也有关系。（二）原则: 1.变形监测的频率应以既能系统地反映所测变形的变化过程，又不遗漏其变化的时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素的影响来确定。
自动化技术与应用 工业4.0对于整个制造业的改造不仅仅是技术层面的，更大的意义是其可以改变现有制造业的生产模式，从之前的B2C模式变为C2B这种需求导向性商业模式对于整个产业带来的意义更大。自动化学科的技术特征及其在信息学科中的地位。在信息学科中，自动化有鲜明的技术特征。首先，自动化是信息科学与技术的重要组成部分，它是在数据采集获取、传输和最终处理的基础上，实现信息的利用，是人类改造自然目标的最终落实；其次，自动化不仅包含利用数据实现功能分析的原理和方法，而且包含依据分析方法设计出的技术和装备，并最终将它们集成在自动化系统中，涉及到从理论、方法、技术到设备的各个层面，具有包容数学、软件、电子、电气及各类专业技术人才的特点；第三，自动化是以控制论、系统论、信息论为基础的通用科学技术，其理论、方法和技术对各行各业具有普适性，与各领域具体实践相结合，可形成各门各类的自动化，如机械制造自动化、化工自动化、核工程自动化、农业自动化等；第四，自动化的水平和程度不仅取决于控制的思想和方法，而且与检测技术、执行装置，特别是各类信息技术密切相关，因而在信息技术飞速发展的今天，始终面临着新的挑战而充满发展生机。 以往，工厂到处都是机器，它们挨着多年，但生成的信息却相互隔离，很少“交谈”，也很少被利用。然而在离散型工厂或过程自动化工厂中，信息交流有各种不同的流量类型和传输要求。自动化控制设备与工厂级系统和应用之间存在垂直通讯需求，而从控制器到控制器、从控制器到现场设备（例如执行器、传感器和驱动器）、输入和输出等则有水平通讯需求。以往，各种类型的现场总线和工业以太网支持这些不同的通讯需求，从而将流量划分到各个单独的网络上。这种数据“各自为政”的数据治理局面的形成固然有其历史的必然性，可是当前却正在成为制约万物互联的“枷锁”。现在，大部分自动化系统已包含了信息获取、信息传输、信息处理和信息利用四部分内容，这正是为什么自动化专业人才必须具备计算机技术、通信知识、信号处理软件实用技能和过程装备与控制工程的全面知识，并往往可以在不同信息技术领域就业的原因。但需要指出的是，以控制为基础的自动化虽然涉及到信息技术的全部，但其重点是在信息的利用上，即如何利用信息去实现有目的的行为。信息的获取、传输和处理，则是为了
我国大坝自动化安全监测现状 200930201489周杰华 我国大坝自动化安全监测的研究始于70年代末，80年代有了长足的进步，进入90年代中期以后，随着现代科学技术的迅猛发展，特别是传感技术、计算机和微电子技术、通信技术的巨大发展，我国大坝自动化安全监测技术的总体水平有了一个质的飞跃，监测自动化技术已渐趋成熟，大坝安全监测的实时性、稳定性、可靠性和实用性有了显著的提高。可以说21世纪大坝自动化安全监测已进入了推广应用的新时代。 一、概述 从1992年对83座水电站大坝开展了首轮水电站大坝安全监测设施更新改造工作开始，通过八年多的努力，绝大部分水电站大坝已完成以“完善化为主，着重配齐必要的监测项目，提高监测精度、稳定性和可靠性”为目标的更新改造工作，设置了必要的变形、渗流等监测项目，大坝安全监测设施的现状有了较大的改善，使这些大坝健全了监视其安全的耳目。但是，通过调查发现:由于客观因素的限制和变化以及人们认识水平的不断提高，部分大坝的监测设施还存在一些问题。如:有的大坝变形监测未设校核基点，或测点布置和结构不合理，或监测精度不能满足规范要求，或设备老化、受损，或自动化程度不高等。 在大坝自动化安全监测方面，根据对电力系统136座水电站大坝自动化安全监测调查情况看，有60座水电站大坝单个或多个监测项目采用了监测自动化技术，实现了数据的自动采集。其中，有33座大坝的变形、渗流等主要监测项目实现了监测自动化，有18座大坝的变形监测实现了自动化，有6座大坝的渗流监测实现了自动化。系统都有在线监测的功能(如数据的自动采集、传输、储存和处理)，大多数系统还有离线分析、建立数学模型、报表制作、图形制作等功能。 大坝自动化安全监测的实现，提高了监测精度，改善了监测条件，减轻了劳动强度，增强了对大坝的在线监测能力，为今后实现在线监控和在线管理打下了良好的基础。同时对及时掌握大坝运行状态发挥了重要作用，也为大坝安全评价提供了科学依据。 从调查的资料中也可以看出，各大坝的监测自动化系统的规模、功能、稳定性、可靠性参差不齐，绝大多数基本能满足监测要求。但也有一些系统，特别是1995年以前建成的系统问题较多，有的已处于瘫痪状态(如盐锅峡)，有的监测数据系列较差、精度低不能满足资料分析要求(如桓仁、回龙山的垂线，梅山的垂线，柘溪的垂线和量水堰、富春江的引张线，长潭的激光准直，枫树坝的采集单元等)，急需进行改造完善。系统发生故障的原因主要有:传感器、设备元器件质量差，还有雷击、潮湿、鼠咬、浸水等外界因素。 二、下面分监测方法、监测仪器(传感器)、数据采集系统、监控管理系统四大部分对目前的监测自动化有关现状加以叙述。 1 监测方法 选择有效的监测方法是取得良好监测效果的保证。表1汇总了大坝自动化安全监测常用
针对目前变形监测项目应符合以下规范要求 基坑开挖对临近轻轨高架结构的影响主要集中在以下方面：一是坑外土体的位移；二是既有高架桥与基坑相对位置的关系；三是轻轨高架上下部的结构关系；四是轻轨高架的结构基础和埋深情况。五是轻轨高架自身的结构自重和轻轨高架中动载荷的控制与变化情况等。基坑周边轻轨高架在基坑开挖中的变形情况是复杂的，变形的原因是多元的，变形的效果是动态的。在实践工程中，基坑开挖将要造成土体的不均匀沉降和水平方向的位移，不仅要做好岩土工程计算，制定可行性基坑开挖方案，同时还要做好变形监测工作，防止各种因素对轻轨高架桥产生的影响。对于建筑基坑施工对周边轻轨高架的变形影响，高程和平面控制可参考规范二级要求。 变形监测应设置平面和高程基准点，要求设置在变形区域以外，位置稳定、易于长期保存的地方，并应定期复测。复测周期应视基准点所在位置的情况而定，在建筑基坑施工过程中宜1~2月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。 1、沉降观测的高程基准点不应少于3个，应与工作基点形成闭合环或附合线路。高程基准点和工作基点布设应避开交通干道主路、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器震动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀或破坏的地方，其点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的2倍。当使用静力水准测量方法测量沉降时，用于联测观测点的工作基点宜与沉降观测点设在同一高程面上，偏差不应超过±1cm。不能满足这一要求时，应设置上下高程不同但位置垂直对应的辅助
点传递高程。实际工作中采用精度不低于1mm级水准仪配合铟瓦尺或条码尺进行水准测量，观测方式其中高程控制测量、工作基点联测及首次观测值应采用往返测或单程双测站法，其他各次沉降观测点可采用单程观测或单程双测站法。起始点高程宜采用测区原有高程系统。较小规模的监测项目可假定高程系统，较大规模的项目宜与国家水准网联测。二级水准视线长度应≤50m，前后视距差≤2.0m，前后视距差累积≤3.0m，视线高度（下丝）≥0.3m。用数字水准仪观测时最短视线长度不宜小于3m，最低水平视线高度不应低于0.6m。限差要求往返较差及附合或环线闭合差≤1.0√n（mm），单程双测站所测高差较差≤0.7√n（mm），检测已测段高差之差≤1.5√n（mm）。ｎ为测站数。用于运营阶段的结构、轨道和道床的垂直沉降监测点高程中误差±0.5mm,相邻监测点高程中误差±0.3mm。同一项目在不同周期进行变形监测应采用相同的观测路线和观测方法，使用相同的仪器和设备，并应固定观测人员。首次观测应独立观测2次取平均值作为初始值。监测频率可按照设计要求结合基坑施工进度进行拟定，当发生较大沉降时可加密监测频率；连续一个月沉降趋势趋于稳定状态（无沉降差，纯属仪器误差）的情况下，可要求减少监测频率。在项目开始前和结束后应对使用的水准仪、水准标尺进行检验，二级水准观测仪器ｉ角不得大于１５”。水准仪i角的测定办法，如图所示：
自动化技术在现代生产中的应用
学号：1203081031 Hefei University 论文 课程名称：化工仪表及自动化论文题目：自动化技术在化工生产中的应用进展 学科专业：12能源化学工程作者姓名：朱家信
导师姓名：刘俊生 自动化技术在化工生产中的应用发展 摘要: 随着科学技术的不断进步，自动化系统在化工生产领域的应用也越来越广泛，甚至逐渐起着重要的决定作用。在化工生产过程中采用自动化技术可以大幅提升生产效率，特别是结合各种信息技术，自动化的概念更向综合自动化的方向延伸。本文针对化工行业自动化技术的应用及发展趋势进行综述，分别介绍化工领域自动化系统的关键技术及控制模式，然后对其未来发展前景进行分析。 关键词:自动化;化工生产;应用;进展 一∶发展趋势 机电一体化 机电一体化是未来包装机械发展的趋势。一个完整的机电一体化系统，一般包括微机、传感器、动力原、传动系统、执行机构等部分，它摒弃了常规包装机械中的繁琐和不合理部分，而将机械、微机、微电子、传感器等多种学科的先进技术融为一体，给包装机械在设计、制造和控制方面都带来了深刻的变化，从根本上改变了包装机械的现状。
机械功能多元化 工商业产品已趋向精致化及多元化，在大环境变化下，多元化、弹性化且具有多种切换功能的包装机种方能适应市场需求。 结构设计标准化、模组化 充分利用原有机型模组化设计，可在短时间内转换新机型。 控制智能化 包装机械厂家普遍使用PLC动力负载控制器，虽然PLC 弹性很大，但仍未具有电脑（含软件）所拥有的强大功能。未来包装机械必须具备多功能化、调整操作简单等条件，基于电脑的智能型仪器将成为食品包装控制器的新趋势。 结构运动高精度化 结构设计及结构运动控制等事关包装机械性能的优劣，可通过马达、编码器及数字控制（NC）、动力负载控制（PLC）等高精密控制器来完成，并适度地做产品延伸，朝高科技产业的包装设备来研发。 包装行业属于配套行业，涉及国民经济的许多领域，特别是食品行业与饮料行业，更是依赖于包装行业的技术进步和
GSP温湿度自动监控系统 使用说明 前言 我司GSP自动监控系统是基于Windows平台下开发的自动化监控系统，拥有强大的多线程，多核处理器，系统稳定性高。适用于Win2000XP、Win2003、Vista、Win7操作系统。 基础功能包括：实时监控数据显示、超线自动报警、实时记录监控数据和报警数据、实时曲线图、历史数据查询打印、自动生成历史曲线图、历史数据导出、数据自动备份、系统运行日志、用户权限管理。 支持多种数据采集通讯方式，如RS232、485、422、无线电台、TCP以太网、GPRS远程无线通讯。 系统要求 CPU：主频2.1G以上 内存：1G以上 硬盘空间：可用空间不小于1G
基本功能操作说明： 一、主界面 软件主界面，采用温度、湿度组合方式进行显示，显示更直观有序。 二、用户登陆： 默认用户密码：0000，选择用户登陆（如图，初始密码为0000）注意：为了安全起见，建议在第一次登录后修改系统操作员密码，
并妥善保存其密码，选择【自动登陆】后，下一次用户可以直接进入系统，无需再次输入用户名和密码，不建议选择【自动登陆】。 三、修改公司名称和标题： 主要修改主界面的显示标题，用户可根据自己的实际填写。 四、退出系统： 退出系统时系统会有提示，询问用户是否真想退出，防止用户无意中退出系统，并且如果选择退出时输入密码选项，在退出系统时，还提示输入密码，密码验证后才能退出系统。
输入密码并且正确后才可以推出该自动监控系统软件。 五、选择基本设置。
数据采集间隔：数据采集间隔是指监控软件向温湿度监测设备定时发送数据请求命令的周期，单位可以是秒、分钟、小时。根据监测点的多少调节数据采集间隔，一般情况无需用户调节该选项，采用默认60秒即可。 数据保存间隔：是将采集到的温湿度数据及状态数据保存到数据库中的周期，利于数据长久保存，可虑到数据容量、数据的完整性及数据与温湿度监测设备的一致性系统采用默认数据保存间隔为10分钟，10分钟也满足GSP要求，不建议用户修改该选项，确实需要修改间隔，请联系该系统技术人员。 冷藏车数据保存间隔：根据GSP要求，冷藏车监测数据保存间隔要求间隔短，我们采用默认2分钟记录间隔，能够很好满足GSP 要求，同时能够保证数据的规律性，不建议用户修改该选项，确实需要修改冷藏车的数据保存间隔，请联系该系统技术人员。 报警记录间隔：报警记录间隔是指在某个监测点在报警期间对数据的记录间隔，GSP要求在报警期间加快报警数据记录频率，该项默认采用2分钟记录间隔，用户无需修改。 允许通讯失败次数：由于通讯本身存在线路不通的现象，该参数就是说明在通讯连续失败几次就认为确实线路有问题，需要检查线路或设备，软件会提示通讯异常，一般也不建议用户修改该参数，采用默认4次比较合理。 六、报警设置
我国农业机械自动化技术与应用 中英文对照 On the technology and application of our country agriculture machinery automation in Chinese and English. 在我国常见的农业机械自动化的应用现今各国都在大力发展农业机械自动化的研究,,许多成果已经达到实用化的阶段,下面主要介绍我国自动化的应用现状。 Research of application in China, 1 common agricultural machinery automation nowadays all the countries in the development of agricultural machinery automation, many achievements have reached the practical stage, the following introduces the application status of China's automation. 1.1我国现已装置的农业机械自动化我国目前已经装备的农业机械自动化技术主要是提高农业机械在作业性能和操作性能。 Agricultural machinery automation technology has equipment of agricultural machinery automation 1.1 China has device in our country mainly is to improve the agricultural machinery in the operation performance and operation performance. 以下介绍一些在已经使用的自动 The following are some that have been used in automatic 化装置和正在研制的装置。 Apparatus and equipment are developing. 1)拖拉机。在农业领域中拖拉机是应用最为广泛的接卸装置,现已广泛装置了机械油压式三点连接控制系统。目前又开发出了性能更为优越更完善的电子油压式三点连接控制系统。新的系统主要是改善机械油压式三点连接装置,才用了微机或电磁操作控制阀和心阀来提高位调节和力调节的控制水平。水平控制系统可以减去拖拉机在不平衡路面上引起的左右轮胎不平的影响,使旋耕机保持水平等。新型的拖拉机速度控制系统可以自动的设置机器的运转速度,可以有效的调节机器的速度以适应不同的作业环境,从而提高工作效率。 1 ) tractor. In the field of agriculture tractor unloading device is the most widely used, is now widely device of mechanical hydraulic type three is connected with the control system. At present,
第1章变形监测概述一、什么是工程建筑物的变形？对工程建筑物进行变形监测的意义何在？ 工程建筑物的变形：由于各种相关因素的影响，工程建筑物及精密设备都有可能随时间的推移发生沉降、位移、挠曲、倾斜及裂缝等现象，这些现象统称为变形。 变形监测：利用专门的仪器和设备测定建（构）筑物及其地基在建（构）筑物荷载和外力作用下随时间而变形的测量工作。 内部变形监测内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等； 外部变形监测又称变形观测，其主要内容有建（构）筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。 意义：通过变形监测，可以检查各种工程建筑物及其地质构造的稳定性，及时发现问题，确保工程质量和使用安全； 更好地了解建（构）筑物变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，建立正确的变形预报理论和方法； 以及对某种工程的新结构、新材料和新工艺的性能作出科学的客观评价。 二、工程建筑物产生变形的主要原因，及变形的分类？ 原因：(1) 自然条件及其变化：建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度的变化，以及相邻建筑物的影响等。 (2) 与建筑物本身相联系的原因：如建筑物本身的荷重、建筑物的结构、形式以及动荷载的作用、工艺设备的重量等。 (3) 由于勘测、设计、施工以及运营管理方面的工作缺陷，还会引起建筑物产生额外变形。分类：(1)按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形(2)按变形状态则可分为静态变形和动态变形 三、变形监测的主要任务和目的？ 任务：是周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量；或采用自动遥测记录仪监测建（构）筑物的瞬时变形。 目的：(1)监测——以保证建（构）筑物的安全为目的，通过变形观测取得的资料，可以监视工程建筑物的变形的空间状态和时间特性；在发生不正常现象时，可以及时分析原因，采取措施，防止事故发生，以保证建（构）筑物的安全。（变形的几何分析） (2)科研——以积累资料、优化设计为目的，通过施工和运营期间对建筑物的观测，分析研究其资料，可以验证设计理论，所采用的各项参数与施工措施是否合理，为以后改进设计与施工方法提供依据。（变形的物理解释） 四、高层建筑的主要变形特点？ （1）基础较深，需进行基坑回弹测量（2）沉降量较大，需进行沉降观测（3）楼体高力矩大，需进行倾斜观测（4）风荷载大，需进行风振测量（5）墙体温差大，需进行日照变形观测五、制约变形监测质量的主要因素有哪些？ （1）观测点的布置；（2）观测的精度与频率；（3）观测所进行的时间。 六、确定变形监测精度的目的和原则？ 变形监测的精度，取决于建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。如何根据允许变形值来确定观测的精度，因其与观测条件和待测建（构）筑物的类型以及观测的目的相关。 七、确定变形监测的频率主要由哪些因素决定？应遵循什么原则？ （一）因素:观测的频率取决于变形值的大小和变形速度，同时与观测目的也有关系。 （二）原则: 1.变形监测的频率应以既能系统地反映所测变形的变化过程，又不遗漏其变化的时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素的影响来确定。 2.当实际观测中发现异常情况时，则应及时相应地增加观测次数。 八、简述变形监测的主要技术和数据处理分析的主要内容。
测绘第35卷第1期2012年2月 13 变形监测技术在桥梁监测中的应用 董学智1 李胜1 李爱民2 （1．四川省第三测绘工程院，四川 成都 610500 ；2．广州博瑞测绘技术有限公司，广东 广州 510430） [摘要] 变形监测是工程测量的重要研究内容，它可以分析和评价建筑物或工程设施的安全状态，研究变形规 律及预报变形，是一种重要的测量监测手段。本文通过对某高速公路的桥梁沉降监测和承台水平位移监测，探 究了在桥梁监测中变形监测的实施方法及数据分析与处理模式，分析了桥梁变形的规律，为桥梁养护提供准确 的监测意见及报告。 [关键词] 变形监测；桥梁监测；数据处理 [中图分类号] P258 [文献标识码] A [文章编号] 1674-5019（2012）01-0013-03 Deformation Monitoring on the Application of Bridge Monitor DONG Xue-zhi1 LI Sheng1 LI Ai-min2 Abstract: Deformation monitoring is an important content of project surveying. It can analysis and evaluate the safe status of buildings or engineering facilities, and find the deformation law for the forecast, which is an important measurement for monitoring. This article through monitoring the subsidence and horizontal displacement of bridges along the other Expressway, to explore the method of deformation monitoring, data analysis with special model, analysis the deformation law of bridges, for bridge maintenance based on the accurate monitoring reports. Key words: Deformation monitoring; Bridge monitor; Data processing 1 引言 近年来，随着我国桥梁建设事业的迅猛发展，桥梁结构和形势日趋复杂，规模也越来越大，桥梁的施工正朝着超大化的方向发展，对其进行变形监测也就显得尤为重要。 变形监测是对被监测的对象或物体进行测量，以确定其空间位置及内部形态随时间的变化特征。其主要意义是分析和评价建筑物的安全状态、验证设计参数、反馈设计施工质量、研究正常的变形规律和预报变形[1]。桥梁的变形监测是对桥梁整体性能的监测，其基于工程测量的原理、技术和精密测量仪器，对桥梁在垂直方向和水平方向的位移变形进行定期或实时监测，并通过绘制相应的位移变形影响线或影响面来监测桥梁各部位位移的变形状态，预测其变形规律，为桥梁的维修、养护和管理决策提供依据和指导。 本应用研究通过对广深高速公路的桥梁沉降和水平位移监测，探讨变形监测理论在实际工程问题中的应用，通过合适的数据处理方法，分析和总结桥梁变形的规律，为桥梁的养护、管理和决策提供依据和指导。 2 桥梁变形监测实施原理 变形监测的主要目的是确切地反映建筑物、构筑物的实际变形程度或变形趋势，并以此作为确定作业方法和检验成果质量的基本要求。在桥梁变形监测中，主要包括桥梁沉降监测及承台水平位移监测。地面沉降是一种普遍而又日趋显著的地质现象，是区域性地面高程下降的一种环境地质变化[2]，反映在桥梁监测中主要是桥梁沉降监测。同时，还需要考虑承台在水平方向上的位移，以此来整体把握桥梁的变形方向及程度。 根据不同的测量要求和规范，桥梁变形测量的等级及精度要求也各不相同。在实际的工程监测中，需要根据不同的规范要求实施监测。 2.1 桥面沉降监测 桥面沉降监测主要是监测桥梁在垂直方向上的变形。在沉降观测中，需要始终遵循“五定原则”，即基准点、工作基点、观测点点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测环境条件要一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定[3]。 桥面沉降监测的主要内容包括：沉降观测点布设及网的测量、沉降监测、跨河桥沉降观测等。沉降观测网一般采用闭合水准路线或附合水准路线，用高精度数字水准以进行观测。而对于跨河桥沉降观测，由于桥墩在河中时，观测采用闭合水准测量。