自动化监测系统

大坝安全监测自动化系统应用现状及发展趋势摘要：随着科学技术的发展，我国的大坝安全检测自动化技术有了很大进展。

安全监测可为大坝全生命周期的安全管理提供技术支撑。

对中国大坝安全监测自动化系统发展历程以及采集控制、通讯传输、管理系统三大关键技术进行了介绍，调研了中国典型工程的大坝监测自动化系统实施情况、市场占有率较高的采集控制单元主要参数及变形监测自动化系统的新技术新方法。

本文首先分析了风险评估基本原理，其次探讨了监测自动化关键技术，然后就大坝安全风险评估进行研究，最后论述了监测自动化系统展望，以供参考。

关键词：大坝安全监测；自动化系统；采集控制引言大坝安全风险评估可充分考虑各种环境因素以及大坝结构本身所存在的种种不确定性对大坝安全运行的影响，能反映一旦大坝失事所造成的后果对大坝安全性的要求，能综合考虑大坝运行、社会、环境、经济、人员等方面的要求，因此，对大坝安全状况所做出的评价更符合实际要求。

1风险评估基本原理大坝安全风险评估通过分析与计算，确定各种风险发生的可能性，以及大坝发生风险事故后所造成的损失，由此得出大坝的风险等级，从而依据接受准则制定针对性的应对策略和控制方案。

（1）风险识别。

风险识别用来识别可能引起大坝产生风险的风险源。

风险源可以是内部的，也可以是外部的。

外部的风险源包括地震、台风、强降雨、超标准洪水（含上游非正常泄水）等自然环境因素，也包括上游可能失事的大坝、养鱼的网箱、船只、滑坡体、泥石流沟等；内部的风险源包括组成大坝枢纽建筑物的大坝、泄水建筑物、引水发电建筑物、导流洞堵头（含底孔）、船闸、升船机、鱼道、过木建筑物、工程基础、闸门及启闭机等。

（2）风险分析。

风险分析指对各个风险源推演可能发生的风险事件。

一个风险事件可能产生另一个更为严重的风险事件，建议依据实际情况进行风险事件推演，建立风险路径图，对每个风险事件进行可能性和风险损失分析，确定风险等级。

大坝安全风险事件包括溃坝、漫坝、滑坡、泥石流、水淹厂房、堰塞湖、坝体坝基渗透破坏、坝体坝坡失稳、泄水及消能设施冲刷破坏、泄水建筑物进水口淤堵、泄水闸门启闭设备和电源故障等。

RocMoS自动化监测系统操作手册AutoMonitorAutoMonitor 为RocMoS系统的服务器管理软件，用于对所有监测项目的设置和管理。

AutoMonitor主界面如上图所示。

左侧为项目视图，右侧为功能界面。

软件的设置功能集中在“配置”中，点击“配置”菜单在功能界面得到如下界面：“配置”菜单中包括：“添加项目”“配置项目”“添加模块”“配置模块”“点集”“配置测量点”“删除项目”“删除模块”八个功能项。

1、“添加项目”：选择“添加项目”，在“项目名称”对话框输入新项目的名称，点击“配置”按钮进入“项目配置”界面。

此见面可以设置该项目监测的：开始、结束时间，监测时间间隔，点位限差，水平角限差，垂直角限差，以及重测次数。

“间隔”：一次监测的时间，每过这段时间开始一次新的监测测回。

“点位限差”“水平角限差”“垂直角限差”：设定系统允许的限差范围，超过限差，系统默认为粗差直接剔除该测量点该次测量结果，进行该点的重测。

“重测设置”：控制点和监测点的单测回重复测量次数和测量失败后的重测次数，如果多次重测人测量失败，则跳过该点的测量。

点击“确定”完成项目的添加。

2、“配置项目”：对已有的项目进行修改，则在“项目视图”中选择想要修改的项目，然后在选择“功能界面”中选择“配置项目”，点击“配置”进入“项目配置”界面进行修改，内容跟上面相同。

3、“添加模块”：在“项目视图”选择需要填加模块的项目，然后在“功能界面”选择“添加模块”，输入模块名称，点击“配置”进入“模块”界面如下图：“模块”界面中选择该测站对应的设站点，输入参考方向，点击“完成”完成模块的添加。

4、“配置模块”：选择已有的模块进行修改，操作方法同上。

5、“点集”：选择已有项目，选择“点集”点击“配置”进入“点集”界面。

如下图所示：“搜索”：选择“筛选条件”中的点类型或直接输入点名，点击搜索能快速找到某些点。

“添加”：点击进入“添加点”界面，手动添加点数据。

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 deformationmonitoringSubtract：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; visualization1 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。

隧道自动化监测实施方案一．项目概况该隧道分段施工，暗挖段长度约为100m。

洞内布置10道监测断面，平均约10m 布置1道监测断面。

监测项为拱顶沉降和净空收敛。

每道监测断面设置1处净空收敛监测点及1个沉降监测点。

二．监测目的建立一套稳定可靠、实时采集、传输的监测系统，为隧道的施工及运营提供强有力的技术支持。

建立远程监测系统，通过远程网络及时了解隧道的各测点的变化情况。

为隧道的结构安全提供可靠的数据，实时预警，保证工程安全。

为类似结构的隧道的安全监测提供宝贵经验。

三．监测系统总体方案3.1系统主要设计思路（1）系统设备布置方案采用4G数据采集器和传感器连接，安放于测试现场各测点，使得传感器和采集器传输距离最短，减少干扰及信号传输线路。

（2）信号通过4G网络直接传上服务器，并且存在数据库中。

（3）服务器管理软件会对数据进行自动初步分析，如果超限，会发送短信通知相关人员。

（4）管理部门可通过远程方式在办公室显示屏查看数据。

3.2监测的主要内容共选取10个断面进行监测，每个断面有拱顶下沉、净空收敛监测。

拱顶下沉：共10个测点，在拱顶处沿隧道轴线布点，采用二维激光位移传感器进行监测。

净空收敛：共10个测点，根据每个断面施工顺序，逐次安装。

采用激光测距传感器进行监测。

图3.2-1 标准断面监测点布置图3.3监测系统的主要特点（1）多现场管理、多用户管理、多终端管理、远程管理（2）动静态数据采集，实时显示、实时分析、实时预警（3）采集设备可使用干电池供电，待机约一年（4）4G数据采集系统，采集子站与云平台可直接传输（5）采集器节点可根据现场监测点的位置移动四．监测系统无线数据采集系统由传感器、采集器组成。

传感器与采集器通过有线方式连接，采集器通过4G信号将数据传输至服务器，可在远程管理展示平台等。

表4-1 系统主要硬件技术参数数字型数据采集器激光测距仪二维激光传感器五．监测方法及实施步骤5.1沉降监测拱顶沉降监测采用二维激光位移传感器。

自动化系统
自动化系统是指利用电子、计算机、信息和通信技术来实现自动化控制和操作的系统。

这些系统可以自动地监测、控制和调节各种过程、设备和系统，以提高效率、安全性和可靠性。

自动化系统包括以下几个重要组成部分：
1.传感器和执行器：传感器用于检测现场参数和状态信息，
例如温度、压力、流量等，将其转换为电信号。

执行器根据控制信号执行相应的动作，如开关、运动或调节。

2.控制器：控制器是自动化系统的核心部分，它接收来自传
感器的信息并根据预设的逻辑和算法进行处理。

控制器生成相应的控制信号，用于驱动执行器以实现期望的控制目标。

3.通信网络：自动化系统中的各个组件通过通信网络进行数
据传输和信息交换。

这些网络可以是有线或无线的，例如以太网、CAN总线、Modbus等。

4.监控和人机界面：自动化系统通常需要一个监控系统，用
于实时显示和监测系统的运行状态和参数。

人机界面（HMI）提供了人与自动化系统之间的交互接口，使操作人员能够对系统进行操作和监控。

5.数据存储和分析：自动化系统可以记录和存储大量的过程
数据和操作记录。

这些数据可以用于后续分析和优化系统效率、质量和安全性。

自动化系统广泛应用于工业制造、能源管理、交通运输、建筑控制、物流和安防等各个领域。

它们可以提高生产效率、降低能源消耗、减少人为错误、改善产品和服务质量，并提供实时监测和远程控制的能力。

自动化系统的设计和实施需要结合具体的应用需求和目标进行，涉及到电子、计算机、控制工程、软件开发和人机交互等多个领域的知识和技术。

同时，安全性和可靠性是自动化系统设计和运维过程中需要特别重视的方面。