第09章自动化监测技术 课件
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《自动检测技术及应用》绪论.ppt(全集) 共30页PPT资料
自动检测技术及应用
一、课程简介： • 课程性质：专业应用技术学科 • 主要内容：传感器技术，检测方法，误差
理论，抗干扰技术等。 • 主要任务：获得传感器的基本知识和自动
检测方法，抗干扰技术等方面 的基本技能。
二、教学安排 • 时间:1~14周,共14周，56学时 • 建议：1）不迟到、旷课，课堂纪律好（个人修养）
…
人与简 动力机 单工具 与机械
自动测 智能机 量控制 械装置
…
生产方式
3、传感器的位置
被测量 传感器
测量 电路
电源
指示仪
记录仪
数据 处理器
开环检测系统
• 传感器位于自控系统的最前端 • 系统整体精度难以超越检测部分的精度 • 传感器技术是现代科学的前沿技术 • 20世纪以来与检测技术发展相关的诺贝尔
办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
四、自动检测系统组成
显示器
被检测量 传感器 信号处理电路 数据处理装置
2）端正学习态度，注意学习方法 要有一个良好的学习心态 养成一个良好的学习习惯（学习能力）
3）本课程涉及机、电、光等多方面的知识， 学科面广，需要有较广泛的基础和专业知识。学习 过程中，要富于联想，善于借鉴。
三、希望 与大家一起营造一个轻松愉快的学习环境 祝愿同学们能够取得满意的成绩！ 最后送大家一句话：
人有五感： 视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉
人与机器的机能对应关系图
人
感官
人脑
一、课程简介： • 课程性质：专业应用技术学科 • 主要内容：传感器技术，检测方法，误差
理论，抗干扰技术等。 • 主要任务：获得传感器的基本知识和自动
检测方法，抗干扰技术等方面 的基本技能。
二、教学安排 • 时间:1~14周,共14周，56学时 • 建议：1）不迟到、旷课，课堂纪律好（个人修养）
…
人与简 动力机 单工具 与机械
自动测 智能机 量控制 械装置
…
生产方式
3、传感器的位置
被测量 传感器
测量 电路
电源
指示仪
记录仪
数据 处理器
开环检测系统
• 传感器位于自控系统的最前端 • 系统整体精度难以超越检测部分的精度 • 传感器技术是现代科学的前沿技术 • 20世纪以来与检测技术发展相关的诺贝尔
办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
四、自动检测系统组成
显示器
被检测量 传感器 信号处理电路 数据处理装置
2）端正学习态度，注意学习方法 要有一个良好的学习心态 养成一个良好的学习习惯（学习能力）
3）本课程涉及机、电、光等多方面的知识， 学科面广，需要有较广泛的基础和专业知识。学习 过程中，要富于联想，善于借鉴。
三、希望 与大家一起营造一个轻松愉快的学习环境 祝愿同学们能够取得满意的成绩！ 最后送大家一句话：
人有五感： 视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉
人与机器的机能对应关系图
人
感官
人脑
自动检测技术ppt课件
检测技术：为了对被检测对象所包含的信息进行定性的了解 和定量的掌握所采取的一系列技术措施
特点： 综合性（机、光、电一体）,先进性（学科发展）, 广泛性,传成性 软硬件结合
应用： 1、产品检测和质量控制 2、安全经济运行监测 3 、自动化技术四个支柱之一 4、推动科技发展
检测技术在国民经济中的地位和作用
一目了然
数字式仪表
数字式仪表 的特点： 准确，但最 后一位经常 跳动不止。
热敏电阻
LED、LCD的特点：
LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高， 但不利于夜间观察。
带背光板的LCD可以在夜间观看
特点——
能显示复杂的 图形和曲线，
但价格昂贵。
图像显示
图像显示（续）
带RS-232接口的万用表及图像显示
工业检测涉及的内容（续）
物体的性质和成分量： 空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、
液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色 状态量：
工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态 （超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）
电工量（U、I、f、R、Z、E、B ……在电工、电子等课程
一种典型的自动检测系统
（检测系统在发电厂的应用） .
传感器简介：
①传感器是测量装置，能完成检测任务；
②输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、
生物量等；
V、I、F、P
③输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，
可以是气、光、电物理量，主要是电物理量；
④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
检测技术在卫星中的应用 红外扫 描区域
人造卫星
检测技术在海啸预报中的应用
特点： 综合性（机、光、电一体）,先进性（学科发展）, 广泛性,传成性 软硬件结合
应用： 1、产品检测和质量控制 2、安全经济运行监测 3 、自动化技术四个支柱之一 4、推动科技发展
检测技术在国民经济中的地位和作用
一目了然
数字式仪表
数字式仪表 的特点： 准确，但最 后一位经常 跳动不止。
热敏电阻
LED、LCD的特点：
LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高， 但不利于夜间观察。
带背光板的LCD可以在夜间观看
特点——
能显示复杂的 图形和曲线，
但价格昂贵。
图像显示
图像显示（续）
带RS-232接口的万用表及图像显示
工业检测涉及的内容（续）
物体的性质和成分量： 空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、
液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色 状态量：
工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态 （超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）
电工量（U、I、f、R、Z、E、B ……在电工、电子等课程
一种典型的自动检测系统
（检测系统在发电厂的应用） .
传感器简介：
①传感器是测量装置，能完成检测任务；
②输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、
生物量等；
V、I、F、P
③输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，
可以是气、光、电物理量，主要是电物理量；
④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
检测技术在卫星中的应用 红外扫 描区域
人造卫星
检测技术在海啸预报中的应用
自动检测技术及仪表控制系统课件(第九章)
总结词
温度检测系统的调试与优化
详细描述
阐述如何对温度检测系统进行调试和优化，包括硬件和 软件的调试，性能测试和误差分析，以及如何提高系统 的稳定性和准确性。
总结词
温度检测系统的应用与发展趋势
详细描述
介绍温度检测系统在工业生产、环境监测、生物医疗等 领域的应用实例，以及未来温度检测技术的发展趋势和 挑战。
分类
根据检测参数的不同，自动检测技术 可以分为温度、压力、流量、物位、 成分分析等不同类型。
自动检测技术的发展历程
起步阶段
20世纪初，随着工业生产的快速 发展，人们开始意识到自动检测 的重要性，自动检测技术开始起
步。
发展阶段
20世纪中叶，随着电子技术和计算 机技术的快速发展，自动检测技术 得到了广泛应用和推广。
系统维制设备 的外观、连接和运行状态， 保持设备清洁和良好工作 状态。
定期保养
根据设备使用情况和厂家 建议，进行必要的保养工 作，如更换润滑油、清洗 气动元件等。
保养计划
制定并执行保养计划，确 保系统各部分得到及时、 全面的维护。
系统故障诊断与排除
故障识别
通过观察仪表指示、设备运行声 音和气味等，及时发现异常情况。
显示仪表
将检测到的参数以直观的方式 显示出来，便于操作人员监控。
传感器
负责检测各种参数，如温度、 压力、流量等，并将其转换为 可处理的信号。
执行器
接收控制信号，驱动调节机构， 实现生产过程的控制。
连接线路
负责将各部件连接起来，确保 信号传输的稳定性和可靠性。
仪表控制系统的功能
数据采集
实时监测生产过程中 的各种参数，如温度、 压力、流量等。
系统集成与测试
温度检测系统的调试与优化
详细描述
阐述如何对温度检测系统进行调试和优化，包括硬件和 软件的调试，性能测试和误差分析，以及如何提高系统 的稳定性和准确性。
总结词
温度检测系统的应用与发展趋势
详细描述
介绍温度检测系统在工业生产、环境监测、生物医疗等 领域的应用实例，以及未来温度检测技术的发展趋势和 挑战。
分类
根据检测参数的不同，自动检测技术 可以分为温度、压力、流量、物位、 成分分析等不同类型。
自动检测技术的发展历程
起步阶段
20世纪初，随着工业生产的快速 发展，人们开始意识到自动检测 的重要性，自动检测技术开始起
步。
发展阶段
20世纪中叶，随着电子技术和计算 机技术的快速发展，自动检测技术 得到了广泛应用和推广。
系统维制设备 的外观、连接和运行状态， 保持设备清洁和良好工作 状态。
定期保养
根据设备使用情况和厂家 建议，进行必要的保养工 作，如更换润滑油、清洗 气动元件等。
保养计划
制定并执行保养计划，确 保系统各部分得到及时、 全面的维护。
系统故障诊断与排除
故障识别
通过观察仪表指示、设备运行声 音和气味等，及时发现异常情况。
显示仪表
将检测到的参数以直观的方式 显示出来，便于操作人员监控。
传感器
负责检测各种参数，如温度、 压力、流量等，并将其转换为 可处理的信号。
执行器
接收控制信号，驱动调节机构， 实现生产过程的控制。
连接线路
负责将各部件连接起来，确保 信号传输的稳定性和可靠性。
仪表控制系统的功能
数据采集
实时监测生产过程中 的各种参数，如温度、 压力、流量等。
系统集成与测试
《自动化监测技术》课件
未来发展
随着技术的不断进步，监测 技术将迎来更广阔的发展前 景。
问题和讨论
1 数据隐私如何保护？ 2 技术发展带来的挑战 3 如何提高监测技术的
探讨如何在自动化监测中
是什么？
精确度？
保护数据隐私。
分析技术发展对自动化监
探索提高监测技术精确度
测带来的挑战。
的方法和策略。
的应用和创新。
3
区块链
4
区块链技术的应用将提供数据安全和可 信赖的监测系统。
人工智能
人工智能技术的应用将进一步提升监测 技术的智能化水平。
大数据
大数据的分析和挖掘将为监测技术带来 新的突破。
总结
自动化监测技术
是提高生产效率和质量的重 要手段。
应用广泛
在工业、环境、交通、能源 等多个领域有着广泛的应用。
《自动化监测技术》PPT 课件
通过自动化监测技术，我们可以实现智能化的监测和控制，提高生产效率和 质量。本课件将介绍技术原理、应用领域、优势和挑战，并提供案例研究和 发展趋势分析，以及问题和讨论。
技术介绍
1 传感器技术
详细讲解各种传感器的工作原理和应用方式。
2 数据采集和处理
介绍如何采集、处理和分析大量监测数据。
提高生产效率、降低人工成本、减少错误率。
数据隐私和安全、技术更新换代、人机协作 等。
案例研究
智能工厂
介绍一家成功实施自动化监测技 术的智能工厂。
环境监测
展示一个应用监测技术进行环境 保护的案例。
交通管理
探讨如何利用自动化监测技术改 善交通管网的发展将推动监测技术在各领域
3 自动控制系统
探讨如何利用监测数据实现自动化控制。
应用领域
自动化监测技术
（6）数据管理功能。对监测数据应采用数据库技 术进行有效的管理，并编制相应的管理系统软件， 对监测数据实行查询、修改、统计等操作，对数 据异常及故障能进行显示和报警。另外，为保证 数据的安全，系统应具有数据备份功能。
（7）数据分析功能。对监测数据进行及时的分析 处理是自动化监测的一个重要特征，是及时发现 工程隐患的重要手段。一般的数据分析主要是判 断数据的正常或异常特征，并根据其异常特性作 进一步的分析。
系统的测量数据应准确，精度满足相关规范的要求，在 更换零部件时不影响数据的连续性。
精品课件
（4）可靠性
监测设备选型应优先考虑选用技术先进、成熟、通过多 个现场环境长期考核、质量合格的产品，设备的故障率应 很低，长期稳定性好，可靠性高，具有在雷电、高温、高 湿等恶劣环境下正常工作的长期可靠性，有良好的防雷、 防湿、耐高温等抗干扰能力。发生故障时能及时判断、报 警，并迅速排除。为保证数据的连续可靠，系统应具有备 用的人工观测手段。
精品课件
设计方案
• 监测系统的布置设计是安全监测设计的主要内容，由于自 动化监测系统不仅测读快，测读及时，能够做到相关量同 步测读，能够胜任多测点、密测次的要求，提供在时间上 和空间上更为连续的信息，而且测读准确性和可靠性高， 因此，应普遍使用监测自动化系统。
• 但是，监测自动化系统较为昂贵，对环境条件要求也比较 高，因此，自动化系统的测点设置应以满足监测工程安全 运行需要为主，纯粹为施工服务及为科学研究而设置的测 点，原则上不纳入自动化系统。
精品课件
设计原则
（1）适应性 根据建筑物所处的环境条件、建筑结构和运行工况的不
同，在设计监测自动化系统时应有较强的针对性。对于重 点监测项目和重要测点应优先纳入自动化监测系统中，技 术成熟的项目优先实现自动化。 （2）经济性
（7）数据分析功能。对监测数据进行及时的分析 处理是自动化监测的一个重要特征，是及时发现 工程隐患的重要手段。一般的数据分析主要是判 断数据的正常或异常特征，并根据其异常特性作 进一步的分析。
系统的测量数据应准确，精度满足相关规范的要求，在 更换零部件时不影响数据的连续性。
精品课件
（4）可靠性
监测设备选型应优先考虑选用技术先进、成熟、通过多 个现场环境长期考核、质量合格的产品，设备的故障率应 很低，长期稳定性好，可靠性高，具有在雷电、高温、高 湿等恶劣环境下正常工作的长期可靠性，有良好的防雷、 防湿、耐高温等抗干扰能力。发生故障时能及时判断、报 警，并迅速排除。为保证数据的连续可靠，系统应具有备 用的人工观测手段。
精品课件
设计方案
• 监测系统的布置设计是安全监测设计的主要内容，由于自 动化监测系统不仅测读快，测读及时，能够做到相关量同 步测读，能够胜任多测点、密测次的要求，提供在时间上 和空间上更为连续的信息，而且测读准确性和可靠性高， 因此，应普遍使用监测自动化系统。
• 但是，监测自动化系统较为昂贵，对环境条件要求也比较 高，因此，自动化系统的测点设置应以满足监测工程安全 运行需要为主，纯粹为施工服务及为科学研究而设置的测 点，原则上不纳入自动化系统。
精品课件
设计原则
（1）适应性 根据建筑物所处的环境条件、建筑结构和运行工况的不
同，在设计监测自动化系统时应有较强的针对性。对于重 点监测项目和重要测点应优先纳入自动化监测系统中，技 术成熟的项目优先实现自动化。 （2）经济性
智能物流 第09章
快件
收件
实物流
信息流
图9.1 快递业务流程图 快递业概述 快递业的智能物流 快递业智能物流展望 案例分析
9.1.2 行业特点
快递的行业性质决定了快递物流具有小批量多品种、追求时效性、网 络性和规模经济性等特征。 1.小批量多品种
快递承运物品较小，一般在100克到20千克之间。 快递的对象既包括资料、证件等函件，也包括网络购物的电子类、生活类等产品。 随着网购交易的繁荣，快递所承运的快件品种也极大丰富。
自动识别技术是将信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，它是以计 算机技术和通信技术为基础的综合性科学技术。 自动识别技术应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自 动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处 理。 近几十年内自动识别技术在全球范围内得到了迅猛发展，目前已形成了一个包括条码 、磁识别、光学字符识别、射频识别、生物识别及图像识别等集计算机、光、机电、 通信技术为一体的高新技术学科。
我国快递业经过30多年发展，已经形成了一个规模庞大的产业。
全国快递业务量（万件） 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 34885 48205 65906 86596 132491 151353 234000 185862 367000
快递业概述
快递业的智能物流
快递业智能物流展望
案例分析
9.2.2 自动识别技术应用
条码识别技术
条码识别技术是目前应用最多、也很成熟的技术。 快递行业快件和包裹上的信息标识和采集手段都是基于条码识别技术的。 如图9.6所示，快递员通过条码扫描终端扫描条码，以此来识别快件和记录快件信息， 并将信息传递到计算机系统中，便于企业进行管理并向顾客提供快件查询服务。
自动监测PPT课件
自动监测技术发展概述
我国在 20 世纪 80 年代开始建立自动监测站。 到 2000 年，已有 60 多个城市建立了空气自动监测系统，在主要水系和水域重点断面建立了 40 个水质自动监测站，并开展了遥感遥测工作。
自动监测技术发展概述
采用自动监测仪器测定污染物质，具有准确、灵敏、选择性或分辨率好等优点，但其结构比较复杂，价格贵，有的仪器工作条件要求高，维护量大，并需要装在固定地方，普及应用困难。 自动监测仪器不适宜农村及边远地区的应急监测，因此还需要发展测定简便快速、价格低廉、便于携带的简易监测仪器和技术，促进环境监测工作的广泛开展。
（2）监测子站（两类）的主要功能： ①计算机按预定的监测项目进行监测； ②按一定的时间间隔采集和处理监测数据； ③将收集到的数据按不同的需要进行显示、打印和短期储存； ④通过本站的无线电接受总站的工作并按总站的要求向总站传送检测数据。
二、子站布设及监测项目
(一)子站数目和站位选址
监测子站的数目和地址的选择取决于监侧目的、监测范围和监测地区内的地形条件、气象条件和污染物分布情况。通常要求设在地理条件好、交通方便、水电设施齐备的地方。数目由经验法、统计法、模式法、综合优化法确定。 第三章介绍的采样点位的选择原则和要求也适用于子站站位的选择。
自动监测技术发展概述
定点、定时人工采样测定难以反映污染物的动态变化。 为及时获取污染物的变化信息，正确评价污染现状，研究污染物迁移和转化规律，必须采用连续自动监测技术。
自动监测技术发展概述
美国、英国、日本等饱尝了环境污染的危害，20 世纪 50 年代 开始建立区域性监测网，应用自动监测仪器。 60 年代已初具规模，并引入遥 测技术。 70 年代在全国范围形成完整的全天候自动监测网，还开展了烟气连续自动监测工作。 80 年代进一 步加强和完善，应用遥感、遥测等先进技术，进行大范围、大面积的水体和空气污 染状况监测和预测、预报，自动监测仪器也不断更新、完善和规范化。
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第九章 自动化监测技术
变 形 监 测 与 数 据 处 理
2019/3/11
中南大学测绘与国土信息工程系
1
主要内容
第 九
章
?概述
自
?自动化监测系统设计
动
?通用分布式测量控制单元
化 监 测
（MCU）原理及应用 ?安全监测自动化系统设计示例
技
术
2019/3/11
中南大学测绘与国土信息工程系
2
第九章 自动化监测技术
（3）自检、自诊断功能。即对仪器自身的工作性态
进行检查，对发生故障的仪器应自动报警。
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中南大学测绘与国土信息工程系
5
一般规定（2）
第 1
（4）现场网络数据通讯和远程通讯功能。现 场数据通讯一般采用电缆、光纤和无线传输等
节 形式，对于远程通讯一般采用因特网和微波方
概 式。 述 （5）防雷和抗干扰功能。为保证系统的安全
第 2 节
自动化监测系统不仅测读快，测读及时，能够做到相关 量同步测读，能够胜任多测点、密测次的要求，提供在
时间上和空间上更为连续的信息，而且测读准确性和可
自 靠性高，因此，应普遍使用监测自动化系统。
动 ?但是，监测自动化系统较为昂贵，对环境条件要求也比
化 监 测 系 统
较高，因此，自动化系统的测点设置应以满足监测工程 安全运行需要为主，纯粹为施工服务及为科学研究而设 置的测点，原则上不纳入自动化系统。 ?经多年的研制和开发，自动化监测系统的布置形成三大
节 测时应小于30分钟，对单个测点的采样时间
概 应小于3分钟。 述 （2）测量的周期可根据工程的实际需要调整，
在特殊情况下，可实现加测、补测等。
（3）自动化监测系统应建立监控室，用于对
整个系统的控制和数据管理。监控室的温度一
般应保持在20℃～30℃，湿度保持不大于
85%。
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份功能。
（7）数据分析功能。对监测数据进行及时的
分析处理是自动化监测的一个重要特征，是及
时发现工程隐患的重要手段。一般的数据分析
主要是判断数据的正常或异常特征，并根据其
异常特性作进一步的分析。
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7
性能要求（1）
第 1
（1）采样时间应有一定的限制，具体时间可 根据工程实际情况确定。通常对某个项目的巡
变
形
监
测
§1 概述
与
数
据
处
理
2019/3/11
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3பைடு நூலகம்
概述
?自动化监测技术是20世纪60年代发展起来的
第 1
一种全新的监测技术，它是随着计算机技术、
节 网络通讯技术的发展而发展起来的。
概 ?自动化监测的三种形式：第一种是数据处理 述 自动化，俗称“后自动化”；第二种是实现数
据采集自动化，俗称“前自动化”；第三种是
统 的长期可靠性，有良好的防雷、防湿、耐高温等
设 抗干扰能力。发生故障时能及时判断、报警，并
计 迅速排除。为保证数据的连续可靠，系统应具有
备用的人工观测手段。
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12
设计原则（3）
（5）开放性和通用性
第 2
系统应具有良好的开放性和兼容性。开放性
节 是针对用户开放系统总线标准、系统数据采集
实现在线自动采集数据，离线资料分析，俗称
“全自动化”。
?自动化监测主要包括数据采集的自动化、数
据传输的自动化、数据管理的自动化和数据分
析的自动化等内容。
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4
一般规定（1）
（1）数据采集功能。能自动采集各类传感器的输出
第 1 节
信号，并把模拟量转换为数字量；数据采集能适应应 答式和自报式两种方式，能按设计的方式自动进行定
和正常运行，防止遭受雷击和外界因素的干扰，
系统应具备本功能。系统的防雷一般应进行专
门的设计。
2019/3/11
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6
一般规定（3）
第 1
（6）数据管理功能。对监测数据应采用数据 库技术进行有效的管理，并编制相应的管理系
节 统软件，对监测数据实行查询、修改、统计等
概 操作，对数据异常及故障能进行显示和报警。 述 另外，为保证数据的安全，系统应具有数据备
动 应优先纳入自动化监测系统中，技术成熟的项
化 监
目优先实现自动化。
测 （2）经济性
系 系统建设的造价应经济、合理，采用性价比
统 设
高的仪器设备；同时，应尽可能考虑整套系统
计 采用同一厂家的产品，以提高系统的兼容性、
完整性，便于管理、维护和节约经费。
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11
设计原则（2）
（3）准确性
第 2
系统的测量数据应准确，精度满足相关规范的
节 要求，在更换零部件时不影响数据的连续性。
自 动
（4）可靠性 监测设备选型应优先考虑选用技术先进、成熟、
化 通过多个现场环境长期考核、质量合格的产品，
监 测 系
设备的故障率应很低，长期稳定性好，可靠性高， 具有在雷电、高温、高湿等恶劣环境下正常工作
自 单元的程控命令和数据格式，以及接入的任何
动 种类标准信号传感器。系统应易于操作，人机
化 监
界面友好。
测 （6）统一性
系 数据采集系统和信息管理系统应相互兼容，
统 设
即使采用不同的数据采集子系统，也应能实现
计 监测信息的统一管理。
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设计方案
?监测系统的布置设计是安全监测设计的主要内容，由于
时测量，能接收命令进行选点、巡回检测和定时检测。 概 （2）掉电保护功能。现场的数据采集装置应有储存 述 器和掉电保护模块， 能暂存已经采集的数据，并在
掉电情况下不丢失数据。系统应设有备用电源，在断
电情况下，系统应能自动切换，并继续工作一段时间，
具体持续工作时间应根据工程的具体要求确定，一般
应在3天以上。
2019/3/11
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第九章 自动化监测技术
变 形 监
测 §2 自动化监测系统设计
与 数 据 处 理
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设计原则（1）
（1）适应性
第 2
根据建筑物所处的环境条件、建筑结构和运
节 行工况的不同，在设计监测自动化系统时应有
自 较强的针对性。对于重点监测项目和重要测点
8
性能要求（2）
第 1
（4）系统可采用交流电作为工作电源，其 工作电压为220V。
节 （5）系统应有较高的可靠性，系统的故障
概 率应低于5%，并能稳定可靠地工作。 述 （6）数据采集装置的测量精度应满足有关
规范和工程实际需要的要求，因此，应在精
度、量程、稳定性、可靠性等方面选择合适
的数据采集装置。
变 形 监 测 与 数 据 处 理
2019/3/11
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1
主要内容
第 九
章
?概述
自
?自动化监测系统设计
动
?通用分布式测量控制单元
化 监 测
（MCU）原理及应用 ?安全监测自动化系统设计示例
技
术
2019/3/11
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2
第九章 自动化监测技术
（3）自检、自诊断功能。即对仪器自身的工作性态
进行检查，对发生故障的仪器应自动报警。
2019/3/11
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5
一般规定（2）
第 1
（4）现场网络数据通讯和远程通讯功能。现 场数据通讯一般采用电缆、光纤和无线传输等
节 形式，对于远程通讯一般采用因特网和微波方
概 式。 述 （5）防雷和抗干扰功能。为保证系统的安全
第 2 节
自动化监测系统不仅测读快，测读及时，能够做到相关 量同步测读，能够胜任多测点、密测次的要求，提供在
时间上和空间上更为连续的信息，而且测读准确性和可
自 靠性高，因此，应普遍使用监测自动化系统。
动 ?但是，监测自动化系统较为昂贵，对环境条件要求也比
化 监 测 系 统
较高，因此，自动化系统的测点设置应以满足监测工程 安全运行需要为主，纯粹为施工服务及为科学研究而设 置的测点，原则上不纳入自动化系统。 ?经多年的研制和开发，自动化监测系统的布置形成三大
节 测时应小于30分钟，对单个测点的采样时间
概 应小于3分钟。 述 （2）测量的周期可根据工程的实际需要调整，
在特殊情况下，可实现加测、补测等。
（3）自动化监测系统应建立监控室，用于对
整个系统的控制和数据管理。监控室的温度一
般应保持在20℃～30℃，湿度保持不大于
85%。
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份功能。
（7）数据分析功能。对监测数据进行及时的
分析处理是自动化监测的一个重要特征，是及
时发现工程隐患的重要手段。一般的数据分析
主要是判断数据的正常或异常特征，并根据其
异常特性作进一步的分析。
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性能要求（1）
第 1
（1）采样时间应有一定的限制，具体时间可 根据工程实际情况确定。通常对某个项目的巡
变
形
监
测
§1 概述
与
数
据
处
理
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3பைடு நூலகம்
概述
?自动化监测技术是20世纪60年代发展起来的
第 1
一种全新的监测技术，它是随着计算机技术、
节 网络通讯技术的发展而发展起来的。
概 ?自动化监测的三种形式：第一种是数据处理 述 自动化，俗称“后自动化”；第二种是实现数
据采集自动化，俗称“前自动化”；第三种是
统 的长期可靠性，有良好的防雷、防湿、耐高温等
设 抗干扰能力。发生故障时能及时判断、报警，并
计 迅速排除。为保证数据的连续可靠，系统应具有
备用的人工观测手段。
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设计原则（3）
（5）开放性和通用性
第 2
系统应具有良好的开放性和兼容性。开放性
节 是针对用户开放系统总线标准、系统数据采集
实现在线自动采集数据，离线资料分析，俗称
“全自动化”。
?自动化监测主要包括数据采集的自动化、数
据传输的自动化、数据管理的自动化和数据分
析的自动化等内容。
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一般规定（1）
（1）数据采集功能。能自动采集各类传感器的输出
第 1 节
信号，并把模拟量转换为数字量；数据采集能适应应 答式和自报式两种方式，能按设计的方式自动进行定
和正常运行，防止遭受雷击和外界因素的干扰，
系统应具备本功能。系统的防雷一般应进行专
门的设计。
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一般规定（3）
第 1
（6）数据管理功能。对监测数据应采用数据 库技术进行有效的管理，并编制相应的管理系
节 统软件，对监测数据实行查询、修改、统计等
概 操作，对数据异常及故障能进行显示和报警。 述 另外，为保证数据的安全，系统应具有数据备
动 应优先纳入自动化监测系统中，技术成熟的项
化 监
目优先实现自动化。
测 （2）经济性
系 系统建设的造价应经济、合理，采用性价比
统 设
高的仪器设备；同时，应尽可能考虑整套系统
计 采用同一厂家的产品，以提高系统的兼容性、
完整性，便于管理、维护和节约经费。
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设计原则（2）
（3）准确性
第 2
系统的测量数据应准确，精度满足相关规范的
节 要求，在更换零部件时不影响数据的连续性。
自 动
（4）可靠性 监测设备选型应优先考虑选用技术先进、成熟、
化 通过多个现场环境长期考核、质量合格的产品，
监 测 系
设备的故障率应很低，长期稳定性好，可靠性高， 具有在雷电、高温、高湿等恶劣环境下正常工作
自 单元的程控命令和数据格式，以及接入的任何
动 种类标准信号传感器。系统应易于操作，人机
化 监
界面友好。
测 （6）统一性
系 数据采集系统和信息管理系统应相互兼容，
统 设
即使采用不同的数据采集子系统，也应能实现
计 监测信息的统一管理。
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设计方案
?监测系统的布置设计是安全监测设计的主要内容，由于
时测量，能接收命令进行选点、巡回检测和定时检测。 概 （2）掉电保护功能。现场的数据采集装置应有储存 述 器和掉电保护模块， 能暂存已经采集的数据，并在
掉电情况下不丢失数据。系统应设有备用电源，在断
电情况下，系统应能自动切换，并继续工作一段时间，
具体持续工作时间应根据工程的具体要求确定，一般
应在3天以上。
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第九章 自动化监测技术
变 形 监
测 §2 自动化监测系统设计
与 数 据 处 理
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设计原则（1）
（1）适应性
第 2
根据建筑物所处的环境条件、建筑结构和运
节 行工况的不同，在设计监测自动化系统时应有
自 较强的针对性。对于重点监测项目和重要测点
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性能要求（2）
第 1
（4）系统可采用交流电作为工作电源，其 工作电压为220V。
节 （5）系统应有较高的可靠性，系统的故障
概 率应低于5%，并能稳定可靠地工作。 述 （6）数据采集装置的测量精度应满足有关
规范和工程实际需要的要求，因此，应在精
度、量程、稳定性、可靠性等方面选择合适
的数据采集装置。