安全监测系统精选(九篇)

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第1篇：安全监测系统范文

关键词： 堤防； 自动化监测；预警系统；安全监测

中图分类号： X924.2文献标识码： A 文章编号：

1引言

随着计算机技术的发展，变形监测技术也在不断的发展，作为海岸安全，提防稳定性判断，往往是在获得监测数据后，利用计算机软件建立安全监测系统，进行自动化数据处理以及自动安全稳定信息判断，本文主要是阐述在构建海岸堤防安全监测体系以及相关应用方面的一些经验。

2系统结构

监测系统的大体形式共有三种：集中式、分布式、混合式。现代自动监控方式，多数的设计者则采用监测预警系统中的分布式结构。监测预警系统的组成，共包括5个主要部分：量测仪器、自动采集控制器、信息传输设备，以及其相应的安全评价理论模块和系统软件。系统又分为采集站（即测控单元）、监控主站、远程信息管理中心（如洪指挥中心）。采集站多设立在堤防监测断面（或堤段），多个采集站会分别用微波将信号传送到监控主站。一个监控主站可同时控制多个采集站，并向各采集站发送传感器设置、采集参数、报警参数等指令。主站的数据则会通过电话公网的方式被传输到或其它任何地方。

1）量测传感器

一般来说，堤防监测项目主要包括变形监测（内外部变形）、渗压监测、渗流量监测、环境监测（包括海水位、海水潮位、气温、海风等）等。其中最主要的是对水土压力和位移的监测。对于一个实体的堤防来说，应该根据该堤防的水文、地质、环境等因素，来选择合理的监测项目，并在监测项目的布置上做出相应的优化设计。对于不同的监测项目来说，传感器类型和型号有很多种，但监测方式各不相同。为使监测结果更加有效可靠，应从环境适应性、先进性、长期运行、可以实现自动化数据采集等方面的标准，对各种传感器进行对比筛选。从成本的角度出发，可以将高精度但昂贵的传感器跟稍低精度但价低的传感器搭配在一起使用。

2）数据采集站

采集站的主要任务有：数据自动采集、存储、通信等等，通常由以下由部件：自动采集控制器、电源、微波天线（也可采用总线）、防雷装置等部分组成。在设置采集站过程中，最关键的一步是监测断面的选择，这一步对堤防安全状态的监控管理是至关重要的，既需要综合考察地质、水文、环境条件和往年险情情况，也需要考察堤防线路的长短，为避免电缆埋设过长，一般监测断面之间距离以百米或千米计，各个采集站之间、主站之间具有各自的独立性，因此，采集站可以在主站停机的情况下，自行采集和处理数据。自动采集控制器，应根据堤防监测项目所输出信号类型以及通道数要求来进行设计。在可能的情况下，最好选用标准化设置，这样一来，不同类型的传感器都可接入，且不同的采集站均采用相同的软硬件。采样的时间间隔应合理选择。例如：某系统研制的采集控制器分多段设置，分别为1min、5min、30min、2h、4h等，控制器既可以自动测定，也可以手动定点显示测量数据，系统采集控制器可以设立报警限值，通过报警系统每秒会闪烁若干次进行提示，可以实现多通道报警（如发送数据到防汛中心，短信提醒，在网警报，甚至可以安装鸣笛报警系统）。

3）主监控站

主站的作用是对各个采集站进行管理和控制、发送和接收采集的信号、评价安全状态、报警、向远程信息中心或防汛指挥中心发送数据。为了便于堤防的安全管理和系统维护，监控主站多设置在堤防管理机构的办公用房内。监控主站由以下部分组成：自动监测预警系统软件、控制微机、微波等通信模块、Modem（调制解调器）、电话线路、防雷装置等。

4） 通信网络

在传感器、采集站、监控主站、远程信息中心之间进行数据和命令传输方式有：电缆、微波、电话网等组成的通信网络，信息传输方式可以根据实际需要进行选择，通讯专用电缆、超短波、及地球同步数字卫星等均可以作为信息通讯的手段。通常，系统中包含有三种通信方式：传感器与采集器之间由电缆线连接；采集站与监控主站之间可用微波方式；主站信息会采用通过电话网络以及互联网将信号传至任何地方，各通讯环节都应该在使用前中进行数据精密的检测，以确保不会发生通信故障或失真的事件。

5）安全评价

在预警系统这一环节中，安全评价模块则是更为重要的部分，必须要有安全评价模块，才能根据监测数据评价堤防的安全。安全评价的可靠性，除了依赖监测数据的准确性，其余大部分都取决于评价模块的合理性。因此，在预警系统设计过程中，一定要建立针对堤防具体条件和运行环境的合理的安全评价模块。从实际出发，由于现实问题的复杂性，更为合理的安全评价模块有待于在监测实践中进一步探究摸索。堤防渗流作用是介于饱和-非饱和、非稳定-稳定发展的一个阶段，加之，渗流场又有不同程度上的非均质，几何形状跟边界条件又很复杂。使得在采用确定的方法来计算堤防的汛期动态渗流变得异常困难，难以精确计算和考虑各种各样复杂的情况。一般，对于部分信息环境有非确定性的、会发生动态变化的状况，应该对现场观测的数据进行统计、处理、推断，直接用于堤防渗流险情的判断和预报比较合理。基于预警系统需要以及上述现状的研究，应建立以监测数据为基础的安全评价模块、滑坡预测模块这两种模块。前者主要观测土层实际承受的渗透水力坡降和土的临界水力坡降，对两者进行比较，然后分为安全、轻度危险、严重危险、即将破坏这四个级别的标准；后者采用灰色突变理论对堤坡位移和滑坡形式进行预测。另外，为了对下一时刻的渗流安全进行预测，项目系统还应建立流安全灰色预测模块。

3 监测系统软件

系统软件实现的主要功能包括以下几个环节：采集、检测、控制、存储、计算处理、安全评价及预测、通信等。

1）软件开发工具，软件开发平台选用普遍使用Windows操作系统的PC电脑，即可以满足一般预警系统的开发要求。设计者通常会选C#或者VC++、VB等通用语言作为标准的开发环境，这样一来可以广泛的利用Windows下的各种资源，如控件、OLE对象等。

2） 实现的功能，软件采用的模块结构，主要有数据的采集处理和安全评价预警这两大模块。软件的实现的功能有：

（1）数据采集处理模块：设采集站的选择菜单，监测所得的剖面图形既可以绘制也可以对其进行一定的局部修改；传感器，可以逐个的在监测剖面上进行安装或撤消，最后可以以填表的形式输入编号，类型、型号、量测范围等；可以随时设置或取消报警的限值；采集的数据会以传感器编号顺序形成列表，并标注采集的时间；以采集值的时间为轴，显示信号随时间的变化情况，时间轴可以自行定义，如秒、分、小时、天等；通过数据库总台可以随时调出、查看、编辑，甚至于另行存储。

安全评价预警模块：设有采集站的选择菜单，调用采集处理模块的数据；模块中含有渗流评价、预测模块、滑坡预测模块；评价结果自动弹出，因此当有警情时自动弹出报警窗口的同时，也会报警蜂鸣或电话拨号等指令。

（3）远程信息管理：接收监测主控站的参数和数据，随时了解堤防的运行现状；安装与主站相同的安全评价预警软件，使主站能够方便的对各采集站进行远程的安全评价和预测。系统软件应具备灵活适用、功能齐全等特点，才能适用于堤防的监测与安全预警。

4 结语

提防安全监测系统的构建并不仅仅是软件系统，整个系统构建还需要合理的监测方法和科学布置的监测点，自动化的监测数据采集系统和数据通讯传输技术；完善的安全评价和预测理论数据处理软件。综上所述，提防安全监测系统是一个由多项体系构成的综合系统。

参考文献：

[1]陈光旭. 黄河拉西瓦水电站安全监测分析系统软件的应用[j]. 科海故事博览 科技探索 ，2012，（6）.

第2篇：安全监测系统范文

关键词：大坝安全；监测系统；新技术；实施；运用

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

中图分类号：TV5

引言：

大坝安全监测技术现在已发展成为一门新兴的技术学科和工程专业, 是关系到社会公共安全的一项系统工程。针对水库的城市防洪和供水功能而设计水库自动化控制系统，它以先进的控制技术、可靠设备、成熟的分层分布的、全开放式的特点，被广泛应用于水库的运行管理之中，使得水库管理的工作效率显著提高。

1. 大坝安全监测系统新技术趋势

随着科学技术的进步及水利水电事业的蓬勃发展, 大坝安全监测技术也在不断发展和提高。大坝安全监测系统新技术趋势有以下几点:

1.1监测设计优化

设计优化的目的是以最小的监测工作量，解决大坝安全监测中需要解决的技术问题, 在保证安全的前提下, 以最少的投入获得最大的效果, 充分发挥安全监测的作用。为此, 国家90 年代初提出并进行了研究, 先后纳入了水利部科技重点项目和水利部规划设计总院科研项目, 研究成果在工程上应用后，取得了显著的效果和巨大的效益。

1.2发展智能传感器

这是一种将传感器与微型计算机集成在一起的装置, 使其具有感知本能外, 还具有认知能力。这种仪器具有复合敏感功能, 即能同时测量多种物理量和化学量, 如美国加州大学智能传感器可同时测量液体温度、 流速、 压力和密度;此外, 传感器还具有自补偿和计算功能, 自检、 自校、自诊断功能以及信息存储和传输功能。

1.3改进数据采集系统

由于大坝安全监测的测点比较分散, 且仪器种类较多, 要实现对建筑物各测点的全面控制, 需要一种低成本、 可互操作的测控系统, 但目前国内外有关厂家产品的性能还不够理想。因此, 对现有各种大坝监测数据采集系统的开放性、可兼容性、 可靠性及现场设备监测网络的广泛易组性( 适应多种通信介质) 、可远程监控等性能进行改进, 是一个重要的发展方向。

1.4 群坝信息系统集成

在国内一些地区建立的水库管理局和水电总厂的体制下, 往往要求统一管理流域系统或附近地区的多座大坝, 例如湖南五凌电力公司就属于这种情况。为此, 需要以公司管理部门为中心, 各坝区为分中心, 实行统一管理、 远程操控、 监测数据采集、 分析评价和网络报送等由中心负责, 各分中心只需保证系统的现场硬件设备正常运行即可, 这就大大减少了管理人员, 且提高了工作效率。南瑞集团公司最近研制的分布式大坝安全信息集成系统在五凌公司应用, 较好地解决了这一问题。

1.5 采用综合自动化系统

在大坝安全管理方面, 一般同时存在多个自动化系统, 其中包括安全监测、 水情监测、 闸门监控、 视频监控等。水电自动化与大坝监测需要将安全监测系统，纳入工程远程监控系统进行自动化统一管理。对工程自动化系统的综合管理, 应该是一种发展方向和趋势。

1.6 利用视频图像监控

视频图像作为大坝安全监测的重要辅助手段, 可以更好地了解和检查大坝的工作状态和运行情况。 建立大坝图像监视系统, 主要是对大坝、 地基、 岸坡的关键部位及监测设施建立图像观测点进行实时监控, 并将图像传输到监测分站、 总站或管理中心,进行图像监视、显示、录制、回放, 并对摄像设备进行远控。对了解工程性状取得了良好效果。

1.7进行现场安全检测

安全检测对大坝安全运行作用日益明显, 主要是可以找出坝体及坝基内部隐患, 了解掌握大坝运行性态, 并可对大坝的维修加固进行检查及评价。这项工作目前还在发展阶段,其检测设备和方法还需不断研究和完善, 但是应当肯定, 安全检测是检查大坝健康状态的好工具、 好方法, 将会越来越受到监测界的重视。

1.8开展安全报警研究

为避免产生安全灾害和减少损失, 在进行了各种监测及资料分析的基础上,进行安全报警是非常重要的。这方面国外研究较多, 有的发达国家建立了长期报警系统, 甚至还定期进行演习。中国在这方面还比较薄弱, 建议开展报警系统研究, 对报警准则、分级、设备及方法等提出一套切实可行的技术方案, 待条件成熟时可制定安全报警的规程、 规范。

2. 大坝安全监测系统中的新技术

2.1大坝形变观测技术包括：测量机器人技术、GPS观测技术、GPS一机多天线技术等。

2.2大坝自动化监测技术包括：光纤传感技术、大坝CT、基础岩层电测技术、渗流热监测技术等。

3.G PRS 技术在大坝安全监测系统中的应用

3.1大坝安全监测系统由遥测站、中心站组成

3.1.1遥测站: 由测控装置(MCU),变形监测、渗压监测仪器和上游水位计等仪器, GPRS模块,电源组成。

3.1.2中心站:由GPRS数据接收、中心端管理软件组成。其工作的基本原理是:中心站的主控计算机在软件的支持下,通过GPRS平台, 接收每个监测站发出的数据, 数据终端完成各项数据的采集和处理,再经编码调制后,通GPRS传送给主控计算 机,存入中心数据库, 并由主控计算机完成各种数据的显示、分析汇总、报警、打印等处理。

3 .2G PRS 技术系统的先进性

目前国内生产的系统同国际上的几种先进产品， 如美国的 Geomation 23 00系统, SINCO的IDA系统,意大利的GP-DAS系统相当, 系统功能、技术性能和总体结构都很接近,且在中国的大坝上应用时更具有优越性, 更适应中国的大坝安全监测仪器。如在差动电阻式仪器测量方面，采用了消除导线电阻及芯线电阻变 差影响的五芯测量技术, 这项性能优于国外系统。

4.弹性波 C T 技术在大坝自动化监测系统中的应用

4.1弹性波 CT 技术原理

CT( Computerized Tomog raphy )技术,又称层析成像技术, 是医学计算机层析扫描技术在地球物理领域的应用和发展, 是一项新兴技术。工程 CT 技术, 是借鉴医学 CT , 通过人为设置的某种射线( 弹性波、电磁波等) 穿过工程探测对象( 工程地质体) , 从而达到探测其内部异常( 物理异常)的一种地球物理反演技术。

由于所用射线不同, 又可分为弹性波 CT、电磁波 CT 及电阻率 CT等。

4.2弹性波 CT 技术实施效果

工程实践表明,采用跨孔弹性波 CT 层析成像方法对大坝截渗墙进行质量检测, 较为准确有效。根据截渗墙墙体施工工艺及质量控制造成的一些内在缺陷, 在墙体布置弹性波 CT 剖面, 利用弹性波 CT 具有分辨率高、可靠性好、图像直观、信息量大的特点, 可查明混凝土截渗墙分序施工造成的接头缝, 以及浇筑不密实区等缺陷, 为截渗墙加固施工提供准确指导, 克服常规工程钻探与地面工程物探勘察的不足, 但是同时, 由于跨孔弹性波 CT 固有 的/ 横向模糊等因素造成的盲区, 对一些特有的异常体如自上而下纵贯剖面的异常无法区分, 还需要对弹性波 CT 的观测系统、 反演理论等进行更深入的研究。

5.总结：

大坝安全监测技术虽然已经较为成熟，某些方面甚至已达到了国际先进水平，但是，在新的时代仍然面临着许多新的挑战。展望未来，希望能够看到的是一个完整的满足大坝及工程安全监测需求的仪器系列，它们将是高精度高可靠性高稳定性和智能化的仪器系统; 一个功能强大性能优良稳定可靠小型化的自动化采集装置; 一个可采用多总线多介质构建各种规模的稳定可靠智能化的大坝安全监测自动化系统; 一个具有区域性综合管理能力的大坝安全监控网络管理系统，它拥有完备的智能化在线监测离线分析安全评判风险评估和决策支持系统，能及时充分地挖掘大坝安全监测的有用信息，在确保大坝安全运行的基础上，充分发挥水电站水库的最大经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 赵志仁 , 郭晨. 国内外引(调)水工程及其安全监测概述. 水电自动化与大坝监测, 200 5, 29 ( 1 ) : 58 - 61 .

第3篇：安全监测系统范文

【关键词】施工安全；桥梁健康；监测

道路桥梁建设是我国现代化建设进程的重要组成部分，对我国经济持续增长和社会进步有至关重要的影响。桥梁作为道路交通动脉的关键节点，其重要作用越来越为人们所重视。近年来，我国桥梁建设发展迅速，资金投入巨大，由于桥梁在经济社会中的显赫作用，它的安全性、可靠性越来越受到重视。近年来，国内发生的几起大桥坍塌和局部破坏事故，使人们更深入地认识到，桥梁结构健康安全监测的必要性和迫切性，它已成为桥梁领域的一个重要方面，直接牵涉到桥梁和人民财产的安全性、经济性和社会效益的发挥。

在桥梁建设中，斜拉桥的安全监测主要集中在施工安全和桥梁健康两方面：一方面新建桥梁结构需要进行施工监控，以确保施工质量，顺利通车[1][2][3]；另一方面由于自然灾变和老化作用，桥梁运营过程中，会出现各种病害，潜伏着巨大的安全隐患，威胁桥梁安全[4][5][6]。

因此，为降低陈本提高利用效率，可以考虑开发同时应用于建设中施工安全和使用中桥梁健康的监测系统。

1.监测系统的功能分析

开发同时应用于施工安全和桥梁安全的监测系统，其功能是对桥梁建设和使用中情况进行监测，从而降低相应事故的发生实现安全建设和安全使用目标。按已有研究，一般认为斜拉桥的安全监测的过程是在重要结构的某些部位安装传感器，测量结构的某些物理量如应力、应变、加速度、位移等，将测得的这些物理量传至计算机，计算机根据这些物理量推断出结构的工作状态。因此，开发斜拉桥安全施工和桥梁健康监测系统，系统一般需要具有以下三方面的基本功能：

1）监测桥梁结构中关键部位的结构内力变化。在施工中结构应力的监测是对于桥梁施工是否达到设计要求最直接的反映，对于保证工程质量具有重要意义。在桥梁健康监测中，关键部位的应力变化是对桥梁使用过程中损伤情况估计的基础。

2）对桥梁内部结构变化和损伤的估计。关于桥梁施工、使用过程中，由于结构的环境、荷载、应力、变形等参数变化而导致的结构内力状态改变及损伤已经有较多理论研究。开发相应监控系统中需要根据监测到的监测值结合已有研究对斜拉桥情况进行评估，以保障桥梁结构在施工过程和运营过程中的安全，并具备在结构遭受突发性荷载或损伤时及时的给出报警，从而降低突发事件对桥梁安全的影响。

3）对桥梁健康情况的常态监测。在斜拉桥施工和使用中，桥梁内部结构的变化是渐变得，对桥梁损伤的判断和及时、恰当的养护与维修都是在全面系统地把握结构的健康状态的基础上进行的。因此，系统需要能够长时间，大周期范围内保留监测的数据，并据此对桥梁结构进行估测，从而科学养护维修斜拉桥，从而能够尽量延长斜拉桥安全运营的时间，降低结构的寿命成本。

2. 系统硬件设备分析

系统硬件设备主要包括斜拉桥检测装置、数据处理的计算机系统和数据的网络系统三部分。由于计算机技术和网络的技术的快速发展，可以采用已有成熟的计算机系统和互联网进行系统的开发，因此系统硬件设备的开发主要集中于斜拉桥检测装置的开发中。

斜拉桥内部结构检测装置的开发主要包括两个方面，一是那些关键部位需要安装传感器，二是如何进行安装。

对于传感器安装部位的选择，根据已有理论研究和相关系统的开发经验，结合斜拉桥施工过程和使用过程中安全监测的需要，开发相应系统时可将系统传感器运用于斜拉桥的拉索、系杆拱桥的吊杆和系杆、悬索桥的缆索体系、预应力结构的体外索和体内预应力筋、大跨索膜结构的拉索、地锚和环锚等结构。

而对于传感器的安装主要包括以下几个步骤：1）对各种规格拉索定型的传感器产品进行选型；2）分析传感器生产工艺，研制配套生产装置研制；3）研究所选用传感器性能及安装使用方法；4）利用光纤光栅智能钢绞线机械化生产线制作出拉索用Ф15.24光纤光栅智能钢绞线；5）磁通量传感器现场绕线装置的设计与制作；6）传感器装置的安装调试。

3.系统软件分析

随着信息化的不断深入，一般的斜拉桥监控系统都不是独立的，需要与已有的政府企业系统进行对接。所以斜拉桥监控的系统的开发一般需要依托互联网技术，实现工程结构的远程在线安全监测，形成信息管理、分析研究及技术服务平台，提供面向业主、管理部门及广大用户（工程项目）的专业服务，协助其进行专业管理、数据分析、人才培养等。因此，按已有监控系统的开发经验，系统软件分析主要包括系统构架、数据流程、人机交互三个方面的内容。

根据上述软件要求，可以采用已有监控系统的构架进行开发。比如在斜拉桥监控系统中可以整个系统采用C/S+B/S架构，基于.net和labwindows/cvi平台开发，使用SQL2005数据库。这样软件系统与硬件设备结合形成了一个以桥梁结构为平台，应用现代传感、通信和网络技术，集结构监测、环境监测、交通监测、设备监测、综合报警、信息网络分析处理和桥梁养护管理等功能为一体的综合监测系统系统。

而整个软件的数据传输流程为：软件系统的的原始数据来源于硬件设备中传感器装置采集到得数据，一般通过无线网络进行传输，然后并入互联网中送入数据处理系统，接着将处理的结果与原始数据存入数据存储系统，通过数据系统使得使用者可以远程实时的实现对斜拉桥施工、使用过程中桥梁结构情况的监控。同时，软件系统通过对数据的分析和历史数据的对比能够在无人看守情况下，定时自动采集数据，对安全危险进行报警，从而能够及时监控安全隐患。

对于系统的人机交互，主要包括四个方面：权限管理、数据查询、生成报告、干预检测。1）权限管理：登录成功后可以查看当前用户所属业主的所有工程。如果是超级业主可以查看所有业主的所有工程。对不同用户设置不同的权限。2）数据查询：可查询某一工程某一测量点的历史数据和原始数据的分析结果。3）报告生成：根据需要按一定周期生成监测报告，对结构安全进行评估。4）干预检测：可在人工干预情况下，进行手动测量。

4.开发实例

根据以上研究开发了一套用于斜拉桥施工安全与桥梁健康监测的系统，该系统已获专利授权9项，其中发明专利2项，实用新型专利7项。产品已研制成功并通过了权威部门的成果鉴定，成功应用于柳州文惠桥、南宁永和桥、宜宾长江大桥、武广高铁、京沪高铁、香港昂船洲大桥、甘肃九电峡水利枢纽等工程。

参考文献：

[1]周凤先， 王凯， 王秀艳等. 某PC矮塔斜拉桥设计要点研究[J]. 公路交通科技（应用技术版），2012，6.

[2]李国清， 李宇， 文锋等. 拱形钢塔动力特性的现场实测[J]. 公路交通科技（应用技术版），2012，12.

[3]田杰， 齐钺. 潮白河三塔斜拉桥施工监控[J]. 施工技术， 2011，11.

[4]杨海生. 桥梁结构健康安全监测系统的应用[J]. 山西建筑，2011，11.

第4篇：安全监测系统范文

关键词：舆情、风险监测、质量安全

1、引言 近年来，随着新媒体的迅猛发展, 我国网络舆情的影响日益巨大。自2008年以来， “三聚氰胺”， “一滴香”、“瘦肉精”事件以及近期出现的“摇摇车”、“电梯事故”等一系列质量安全问题的出现，都在社会中产生了巨大的负面影响，产品质量安全的网络舆情的数量和影响持续上升，对政府舆论应对能力提出新的挑战,加强产品质量安全网络舆情监控管理研究的现实需求十分迫切。

当前国内在国内质检数据较为封闭的环境下，与互联网的联动和应用也预示着质检行业在大数据时代中的一种尝试。

2、舆情检索技术 网络舆情监测系统是一项复杂而庞大工程，它涵盖了几乎所有的互联网领域的基本技术，但从系统的功能实现上看，舆情监测系统的关键技术是由数据采集和关键信息提取技术构成的。

2.1 数据采集 网络爬虫是当前主流网络搜索引擎使用的技术，也是舆情监测工具中处理网页获取、网页跟踪、网页分析、网页搜索、网页评级和结构/非结构化数据抽取以及后期更细粒度的数据挖掘等方方面面的主要工具。

网络爬虫的实现方式是通过访问网页中的超文本链接，自动抓取互联网内部的程序或者脚本。

2.2 通用型爬虫与主题性爬虫介绍 当前主流的网络爬虫技术主要分为通用型网络爬虫技术和主题性网络爬虫技术。通用型网络爬虫的主要目标是大量采集信息页面[1]，有较高的网络覆盖率，但其盲目的抓取会下载大量的垃圾页面，浪费网络资源。

主题型爬虫以自定义的主题信息为出发点抓取信息，基于此假设：如果网页U与主题相关，并且页面V到网页U通过一个超链接进行连接，那么抓取页面V的主题相关度比从网页中随机抓取的页面相关度要高。[2] 与通用型爬虫不同之处在于主题型爬虫可专门面向某一特定主题进行搜索，对于质检行业所关注的产品、标准、项目有更好的适应性。

2.3 主题型爬虫的工作方式 主题型爬虫的运行过程大致为：

1.  将搜索到的页面和各种信息项放到一个信息集合项中；

2.  分析每个信息项，将其中的基本信息单元作为索引，并形成索引库。同时建立一个存储Web页面的metadata数据库。

3.  Web浏览器将用户通过浏览器的查询请求通过HTTP协议传到搜索引擎，搜索引擎利用索引库找到相关文档并返回Web页面，或者将URL列表以及相应的摘要反馈给Web浏览器的用户查询界面。

4.  用户获得Web页面摘要信息或者信息项的列表，若想查看其中具体的内容，则点击标题访问，浏览器在matadata数据库的支持下通过HTTP协议从信息的原始位置取回Web页面或其他信息。

2.4 主题型爬虫的爬行策略        实现主题型爬虫最常用的策略是PageRank和HITS算法，其共同点是根据页面与主题的相似程度来确定主题的相关度，并根据主题的相关度来评估子网页的重要性。[3]

   RageRank算法可以得出网页的重要程度，进而对其权威性进行评价。

HITS算法也是一种通过网页链接来评估网页重要性的算法。相较于PageRank算法，HITS算法在网页链接与用户需求主体的关联性上有所改进。

3 质量舆情系统架构设计研究 质量舆情系统统是一个分布式互联网数据搜集与挖掘系统，系统的模块分为6层：数据抓取、数据预处理、数据提取、数据索引、数据检索、API/Web service与平台展示。

3.1 数据预处理 预处理包括网页噪音去除和语义分析。

噪音去除：

对抓取到的数据进行噪音去除，包括网页周边广告和版权声明。对保留的有效内容，逐句做正负面判定，以及品牌、属性词条的露出标注。并将预处理后的信息入库保存。

语义分析：

1，             智能语义分析：基于基础的分词词典、正负面词典、15个领域的知识库和句法分析算法，可以自动的对网络信息进行实体、属性识别以及正负面判定，从而实现了海量信息下的口碑分类与危机识别。

2，             半结构化信息的自动提取：可以自动提取互联网网页中的有用信息，保存到结构化的数据库中实现方便的查询，如网络论坛中的分楼、帖子作者、时间、点击数、回复数等。

3，             海量文本的分类与聚类：可灵活的为各种分类体系训练相应的分类器，适应应用场景中多变的分类需求。基于LDA改进算法的聚类结果，可以充分挖掘语义层的关联，进行大规模的文本聚类，并进一步应用到互联网内容传播中的话题管理与新话题发现。

4，             内容关联性分析：基于FSP、卡方、Word2Vec等各种算法开发的内容关联性分析，适合各种不同应用场景中的关联发现需求，产品-属性、产品-竞品、产品-广告匹配，等等。

5，分词与领域内命名实体识别：常规自动发现互联网新词、领域内新词、以及领域内的命名实体识别，从而在应用中更为准确的定位目标实体。

3.2数据提取 提取出网页中内容的结构化数据并入库保存，供报告统计和前台查询时使用。结构化数据包括文章的作者、时间、站点、点击、回复、阅读、评论、点赞等。动态指标数据可以根据需求做定期更新。对于页面中的互动内容，如论坛的分楼回复、新闻下评论、可以做精细化提取为作者、时间、回复内容。互动内容需要根据站点做定制开发，目前覆盖热门100个论坛，以及4大门户的新闻评论。

3.3数据索引 为了提供快速的关键词检索，系统采用倒排表作为文本内容的索引。为提高效率，系统索引分为三级。当日内的数据放在一级索引里，本周数据放在二级索引里，本周前的数据放在三级索引里。每日抓取回的数据每小时都会更新到一级索引里。当抓取内容进入索引后，就可以提供对外的查询。

3.4数据检索 用户在平台上做监测关键词配置后，系统的数据检索模块会定期对后台的索引进行检索，筛选出来符合平台配置的文章，放到平台上提供展示和统计筛选。对于有特殊需求的客户，比如危机预警客户，可以定制平台数据更新频次和时间点，从而实现平台更频繁更新。

数据检索的过程既包括文本内容的检索，也包括对于内容的元数据的关联，比如，检索出论坛文章后，同时关联出文章的作者、时间、点击、回复等信息。

3.5 平台信息展示与API数据接口 系统通过Web 服务的方式，呈现监测对象的相关数据，并按照时间、站点、正负面、作者等维度进行数据筛选。并在数据基础上统计出热门话题、负面话题、热词云图等数据统计结果。

4 结束语       我国的质检行业面临的市场化的挑战，而当前质检行业对信息技术手段的利用离现代企业管理还有差距。舆情监测系统能够帮助质量监管部门获取当前市场上最关注的的质量问题。我国的质检行业面临的市场化的挑战，而当前质检行业对信息技术手段的利用离现代企业管理还有差距。舆情监测系统能够帮助质量监管部门获取当前市场上最关注的的质量问题。通过网络舆情监测系统，利用计算机网络技术的优势，系统、科学、高效的分析和预警质量信息，是质量监管部门维护社会稳定，保护企业形象的基础保障。但是对于怎样挖掘更深入的信息，怎样对挖掘的信息进行风险等级评价，依然需要深入研究。

参考文献 ［1］    王桂梅.主题网络爬虫关键技术研究［D］.哈尔滨工业大学，2009.

第5篇：安全监测系统范文

［关键词］ 大坝安全监测； 设备； 选型

1工程概况

新立城水库位于吉林省伊通河中上游，距长春市区16km，控制流域面积1 970平方公里，总库容5．92亿立方米，是一座以防洪、供水为主的大型水库。水库按百年一遇洪水设计，按可能最大洪水校核。枢纽工程包括大坝、输水洞和溢洪道等主要建筑物。

2大坝渗流监测系统建设必要性

虽然新立城水库大坝现有安全监测设施对揭示水库存在的问题和保证大坝安全运行发挥了重要作用，但监测项目设置仍存在不足，不能适应新立城水库工程管理技术进步的要求；本次除险加固后，原设渗流监测设施无法全部保留，也不满足《土石坝安全监测技术规范》（SL60—1994）的要求，主要表现为：

（1） 大坝坝基坝体渗流监测虽已建立包括输水洞渗漏监测在内的6个监测断面，但监测仪器的布设基于当时大坝渗流状态，一是坝基高喷灌浆施工势必导致坝顶及上游监测设施损坏，二是原监测仪器布置难以满足建立灌浆体后的渗流监测要求。在灌浆体有效作用下，坝轴线下游布设的监测仪器尤其是坝体渗流监测仪器可能处于非有效工作状态，应针对大坝新的防渗体系布设和完善渗流监测测点。

（2） 在目前条件下减压井能起到一定的排水减压作用，但灌浆体建立后，减压井功效将发生根本的改变，应视具体情况更新监测方案。渗流量监测将以总堰为主进行监测。

3渗流监测系统技术方案设计

3．1渗流监测断面及测点设计

大坝除险加固主体工程为坝基高喷灌浆，其主旨为根治大坝坝基渗透隐患。对于灌浆完工后的防渗效果以及大坝渗流场的变化情况，均需要有针对性地在特定的位置安装监测设施，对其工程效果进行监测。

本次渗流监测设计充分考虑坝基地质情况及此次除险加固工程的工程内容，并结合原渗流监测系统的布置及系统运行成果，共布设14个监测断面，分别为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。下面以几个典型断面为例阐述一下监测系统的布点原则。

（1） 0＋405断面。大坝0＋000~0＋400桩号处于坝址河道岸坡段，此坝段渗流隐患属于次要部位，建坝时未清至坝基风化岩石，基础仍为强透水层。尽管库区天然及淤积覆盖深厚，但了解坝基灌浆效果还是必要的。因此，此断面仅在灌浆断面前后各布置一个测点，监测其灌浆效果。

（2） 1＋205、1＋405、1＋591、1＋805、1＋911、2＋005断面。大坝1＋200~2＋200桩号处于坝址河床段，坝高超过15米。此坝段是大坝变形较大的坝段，也是坝基渗透隐患严重的坝段，应予以重点监测。因此，在1＋205、1＋405、1＋591、1＋805、1＋911、2＋005桩号各布置一个监测断面。其中，1＋405和2＋005断面布置及监测目的与0＋405断面相同；1＋205断面布置3条监测垂线，分别位于灌浆断面前、后及下游马道，每条垂线坝基坝体各布置一个测点，监测高压灌浆在坝基坝体防渗效果、坝基渗流压力分布和坝体浸润线。1＋591断面布置4条监测垂线，灌浆断面前、后各一个钻孔，每孔坝基坝体各设一个测点，监测高压灌浆效果，每条垂线坝基坝体各布置一个测点，监测灌浆在坝基坝体防渗效果、坝基渗流压力分布和坝体浸润线。下游马道和坝脚下游的两条垂线均沿用原渗流监测系统测点，监测坝基渗流压力分布和坝体浸润线；1＋805断面布置4条监测垂线，灌浆断面前、后布置与1＋591断面布置和监测目的相同，下游马道垂线上布置一个坝体测点，监测坝体浸润线，下游坝脚外坝基布置一个测点，与灌浆断面前、后坝基测点形成坝基监测断面，监测本断面坝基渗流压力分布情况；1＋911断面灌浆断面前坝基设一个测点，下游马道和坝脚下游的两条垂线均沿用原渗流监测系统测点，本断面3测点均为坝基测点，旨在监测灌浆在坝基的防渗效果。

（3） 2＋201、2＋401、2＋525断面。大坝2＋200~2＋600桩号为坝址主河槽段，亦即最大坝高段，是大坝渗流监测的重点坝段。为此，在2＋201、2＋401、2＋525断面各布置一个完整监测断面，监测坝基坝体渗流压力状态。其中2＋201、2＋401断面基于原渗流断面布置，并尽量利用原系统有效测点。

上述渗流监测断面及布设渗流测点构成大坝渗流监测体系，基于其监测成果，对大坝坝基、坝体渗流压力平面分布状态进行总体评价。

3．2大坝渗流监测系统仪器选型

大坝渗流安全监测和管理自动化系统，采用分布式自动化数据采集系统，各断面测点渗流监测数据传入从站的MCU，从站MCU数据无线传输到设在水库管理局工程管理处总控制室控制主站。

3．2．1仪器选型原则

掌握仪器的使用条件，了解其应用历史，包括仪器应用历史、正常使用年限、使用环境、故障率、准确度、精度等；考察生产厂家的生产能力，售后保证条件；足够的可靠性、耐久性及满足工程需要的使用精度要求；必须根据工程性态的预测结果、物理量的变化范围、使用条件、使用年限及性价比确定仪器类型、型号、量程及精度等级等。

3．2．2渗流压力监测仪器

渗流压力监测仪器品种和类型较多，有振弦式、差动电阻式、电阻应变片式以及电感式、气动式等类型，国内外生产厂家知名的就有20余家。各孔隙水压力计的性能指标和稳定性各有特点，通过性能价格比的综合比较，新立城水库大坝渗流监测所用孔隙水压力计选用美国GEOKON公司生产的振弦式4500系列孔隙水压力计。该类传感器全部采用受温度影响最小的不锈钢元件制造，振弦元件设在焊接成的真空密封腔内，钢弦的两端采用特殊锻压工艺技术固定，标准透水石是用带50微米小孔的不锈钢制成，从而保证了产品的高稳定性和微型化，具有坚固耐用、外形尺寸小、安装简便、测值稳定可靠、精度和分辨率高等特点，因而在国内许多大型水利工程中得到应用，如二滩水电站、三峡水利枢纽、丹江口水电站、葛洲坝枢纽、官厅水库、黄碧庄水库、潘家口水利枢纽、万家寨引黄入晋工程、丰满水电站等近百个水利工程的安全监测，取得了较好的监测效果。

3．3测控单元（MCU）选型

3．3．1选型原则

大坝安全监测自动化系统起步于20世纪80年代，在90年代得到较大的发展，国内外均有成熟的产品问世并在实际应用中日臻完善。考虑到进口产品虽在性能上具有较大的优势，但其价位高、维护不及时且对操作管理人员要求高（英文操作软件），建议大坝测控单元选用国内产品。

3．3．2本系统建议MCU选型

依据新立城水库大坝渗流监测系统工程的特点以及系统建设先进性的要求，数据采集单元（MCU），选用基康仪器（北京）有限公司生产的测量控制单元BGK－MICRO－40MCU。

4结语

第6篇：安全监测系统范文

一般来说，针对煤矿监控系统所进行的安全运行以及维护工作在煤矿运行当中都是重中之重，本文对此将对于这一领域目前的问题进行阐释，并寻找对策。

【关键词】煤矿 监控系统 安全运行

1 煤矿监控系统安全运行存在的问题

（1）煤矿的高层领导并不关注监控系统的重要性，相关的运行理念非常滞后，虽然说目前对于煤矿安全的重视程度与日俱增，但实际上就有有相当数量的企业不能正视监控系统运行。部分的煤矿企业日常运行组织机构中具备机电运行部门，但是针对监控系统的安全运行重视不足，仅仅是作为辅活动来展开。煤矿的高层长时间忽视运行与维护检修工作，造成了一些定期检修工作难以落实。

（2）监控系统运行制度不健全

目前，监控系统运行制度方面所体现出来的不健全也是引发安全运行问题的关键，很多矿井更重视生产，对于各种系统使用粗狂，煤矿的监控系统维修保养工作非常滞后不及时，检修的具体时间很难得到确保，有关的安全运行实际上得不到不落实。所以，从这个角度来讲，制度的缺失以及不健全等等状况，造成运行不善，并且具体的运行当中执法非常不严，这就在一定程度上造成了一些很严重的同类隐患。

（3）监控系统综合运行不到位

煤矿所处地理环境以及气候等外在因素产生了机械系统的大量粉尘堆积之类的问题，产生了针对监控系统的严重破坏现象，也造成了监控系统存有大量安全隐患。煤矿监控系统的分量重，投入量比较大。矿井的井口监控输送，对于系统的运行极为混乱、缺乏统一的规划，相关的技术运行手段非常的滞后，安装使用的过程存在很大的问题，系统更替不及时。相关系统腐蚀以及损坏现象频发，各类的故障装置严重缺位，大幅度的造成了煤矿经济成本，影响威胁安全生产。

2 煤矿监控系统安全运行与维护要点

（1）提高重视，注入资金支持，积极构建运行平台，实现机电质量标准化的运作，打下煤矿机电安全运行的坚实基础，否则煤矿监控系统运行运行以及相关的维护也就无从着手。煤矿企业应当积极的结合精细化运行制度的相关标准，确保能够满足机电运输系统各项标准，维护实现监控系统的安全运行，维护矿井的安全生产。

煤矿高层应当重视煤矿监控系统安全运行以及维护的相关工作，积极整改传统运行模式，突出质量标准化制度相关建设，辅助机电运输质量标准化工作能够具备完善的工作平台。

煤矿监控系统安全的一系列运行工作当中，煤矿应结合《煤矿安全规程》以及《技术规程手册》一系列要求展开全面的规划，借助多元化的形式充实煤矿监控系统的安全运行以及维护的资金注入，安全监控机电系统在运转的时候，确保能够完整的了解系统故障相关问题积极地展开维护，确保煤矿安全生产打造坚实保证。积极的改善已有运行模式的同时，应当专注与转变工作作风，果对于老旧系统及时报废，主动介入，突出强调实效，积极性成良好的发展势态，积极的推进建设自主化的运行模式。

（2）积极构建完善的监控系统运行制度，确保安全运行具备充实的制度保障，积极地选择从企业制度着手，参照煤矿生产实际的状况，积极出台系统更新的相关计划。目前相当数量的监控系统一段时间内仍旧是超期服役状态，这多少给了监控系统安全运行相当大的问题。所以强化针对可能伤害到人身安全的一电气系统及时的完成更新，去除老旧系统。确保经济效益，结合相关煤矿监控系统的安全运行要求，确立起巡回检修检查相关制度，确保能够贯彻执行，积极做到制度化以及科学化。

我们应当强化企业的安全生产意识，确定定能够预防机电安全隐患的对策，强化电气系统失爆的运行。此外，还应当积极的落实煤矿监控系统领域的相关安全运行制度，强化针对机电系统运行员工教育以及培训，强化监管，完成事前预防，强化监督管控，避免产生事故隐患。

（3）加快技术创新，建立质量监控与检修体系

完善的科技装备应当是煤矿企业满足市场经济的现实要求，进而追求更高的产业经济效益的重要方式。因此需要针对监控系统展开综合信息运行。积极地强化煤矿监控系统的安全运行效率，积极引进新技术，借助科技力量，积极的改造系统，确保相关的煤矿企业足够竞争能力。运行好监控系统试试先安全运行以及维护的重中之重。在选择监控系统的时候，确保能够辨别真伪，控制系统质量关。至于安装，应当对于其中的关键工序做好阶段性额验收安装关卡。

就检修来说，应当积极的构建起完善严格的停产检修计划以及详细的作业规程，强化相关强制保养的工作，针对重点部位完成重点的检查，维护相关项目的检修质量，控制机电事故的发生率。

（4）坚持以人为本，发挥人才效益，提高机电队伍的整体素质

机电技术装备的运转离不开监控系统安全运行职工，可以说这部分专业人才对于煤矿企业发展来说至关重要，重视机电运行应当强化机电技术队伍专业素质。所以，煤矿企业必须强化监控系统的安全运行以及相关系统维护人员的教育以及职业培训等，借助定期以及不定期的手段形式构建起完善的平台，确保监控系统安全运行人员能够具备充足的学习机会，方便内部员工交流以及学习。

除此以外，企业应当定期亦或者不定期的安排相关的机电安全运行职工能够展开进转岗轮换，强化专业技能，创造条件确保能够得到学习锻练，充分的确保足够的人才效益。

综上所述，作为机电运行的具体员工，应当要求其能够在煤矿机的监控系统安全运行的过程当中，能够积极的强化机电运行的信息化建设以及确立起更加严格的执行岗位责任制，完成煤矿机电的安全工作。确保更好的矿井监控系统的安全可靠性，确保调用综合性的运行手段满足矿井机电系统安全性要求，降低机电事故隐患。

参考文献

[1] 王娟.浅析煤矿机电事故的原因和对应的措施[J]. 科技信息，2008（26）.

[2] 王萍.如何完善煤矿监控系统运行与维修体系[J]. 化学工程与装备，2010（12）.

第7篇：安全监测系统范文

[关键词]AVR；单片机；LabVIEW；带式输送机；监测系统

中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0369-01

1 系统总体结构

带式输送机安全监测系统监测带式输送机的煤位、跑偏、张紧力、温度、烟雾、撕裂、速度等设备运行状态和参数。系统主要由传感器部分、ATmega16A下位机及其信号调理电路部分、LabVIEW监测工控机、供电模块部分组成。ATmega16A下位机采集系统将实时采集初步处理后的数据通过485通信电缆进行传输，然后通过485转232电路板，通过工控机串行端口传输个工控机，LabVIEW软件系统通过串口子模板中的VISA功能模块串口收发数据，完成实时数据等工况信息的显示，历史数据、故障信息查询，参数设置，故障分析预测等功能。

2 单片机数据采集系统设计

单片机数据采集系统主芯片采用Atmel公司的高性能、低功耗的改进型8位AVR单片机ATmega16A，高级RISC 结构，带有独立锁定位的引导程序区，通过片内引导程序在系统编程，真正的“边写边读”操作，可以对锁定位进行编程以及实现EEPROM数据的加密，JTAG（兼容IEEE 1149.1标准）接口，通过JTAG 接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程，具有基于字节的2-wire串行接口、可编程串行USART、主/从SPI串行接口。工作在16MHz时吞吐量高达16MIPS，功耗约为ATMega16L的一半[7]。

传感器输出的信号有开关量信号、标准电压信号、标准电流信号，最终模拟量信号转换成电压信号后，经过滤波、电压跟随到达AD采集模块，最后经过信号隔离，传入单片机ATmega16A。电压采集模块采用TI公司生产的12位模数转换芯片TLC2543，转换时间为10us，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，TLC2543I能够节省单片机I/O资源，分辨率较高且价格适中，在仪器仪表中应用较为广泛。单片机通过SPI接口操作TLC2543，中间串接数字隔离器ADuM1411，代替普通光耦进行数据隔离，功耗仅为光耦的1/10，驱动TLC2543对传感器信号和供电模块电压进行A/D转换，并将转换结果进行计算、打包，发送至LabVIEW工控机内。数据采集传感器由供电模块供电。

3 基于LabVIEW的安全监测系统上位机设计

采用功能模块化的思想，把系统的软件部分分成各个功能子模块，每一个模块实现一个具体任务。主要功能子模块包括：设备参数设置模块、数据采集处理模块、数据显示和记录模块、循环故障检测与报警模块、通信子程序等。

（1）设备参数设置模块

当打开LabVIEW运行主程序后，需要对通信端口进行配置，各项报警值进行设定。

（2）数据采集处理模块

程序实时采集速度、跑偏行程开关、煤位、压力、温度、烟雾、张紧力、双向急停数据信息，进而进行数据滤波以及数据的变换、标定等，最终转换为现场设备运行状态和实测数据。

（3）数据显示与记录模块

主界面显示动态实时测得的各项监测数据和状态，建立数值――时间曲线图，以便实时了解数据变化趋势，进行故障预测，并将数据和运行状态写入数据库，可以进行数据查询和分析。

（4）循环故障检测与报警模块

该模块采用While循环结构，对实测数据进行故障判断，包括输送带是否断带、打滑，输送带某一位置或者多处是否跑偏，煤仓是否装满或转载点是否堆积赌塞，胶带是否纵向撕裂，温度和烟雾是否超出报警值等，当上述任一故障发生，则发出相应的报警信息，包括点亮相应的报警灯，进行语音报警，显示故障带式输送机的机号、故障的类型和位置并启动相应的保护装置进行动作，包括当出现一级跑偏信号时启动自动纠偏装置，当出现温度烟雾报警时启动自动洒水装置，当张紧力出现异常时启动液压自动拉紧装置，严重则启用双向急停闭锁开关。

（5）通信子模块

单片机数据采集系统采用串口与上位机通信，将转换好的232信号通过串口传给工控机，基于LabVIEW的上位机软件系统通过VISA串口功能模块进行串口通信，VISA是应用于仪器编程的标准I/O应用程序接口（API），是调用底层驱动器的高层的API，具体包括VI端口配置、VISA清空I/O缓冲区、VISA写入、VISA读取、VISA关闭等子函数[8]。

4 系统抗干扰设计

（1）数据采集抗干扰设计

一般单片机应用系统前向通道中，输入信号均含有噪声和干扰，它们来自被测信号源、传感器、外界干扰等。为了进行准确的测量和控制，必须消除被测信号中的噪声和干扰。

软件上：对于周期性的噪声采用硬件滤波电路予以消除，对于随机信号，我们采用数字滤波的办法，数字滤波是通过程序计算或判断来减小干扰在有用信号中的比重，采用算数平均法对周期性干扰信号进行滤波，减少系统随机干扰对采集结果的影响；采用防脉冲干扰平均值法有效的防止尖峰脉冲干扰，使得采集的数据能够平滑过渡。综合采用算术平均法和防脉冲干扰平均值法相结合的方法，同时滤去尖峰脉冲和持续时间较长的干扰信号。同时采用软件看门狗、指令冗余、软件陷阱、多次采样技术、延时防止抖动、定时刷新输出口等技术来抑制干扰[9]。

硬件上：电源隔离设计，单片机数据采集系统通过电源隔离模块将采集电路电源与ATmega16A单片机系统电路电源隔离，两个单元工作相互独立，互不干扰，保证干扰信号不会通过信号地而窜入单片机系统；通过数字隔离器高速光耦6N137实现低功耗下的TLC2543采集转换后的数字信号与ATmega16A单片机控制信号的隔离，保证干扰信号不会通过两个单元的通信路径窜入单片机系统；工业环境中时常会出现尖峰干扰信号，需进行尖峰干扰信号的屏蔽设计，以防损坏采集电路器件，在电路中加入瞬态抑制二极管和电容，二者能够将瞬间高压信号抑制在器件能够承受的电压范围之内，从而解决尖峰电压干扰问题。

（2）数据传输抗干扰设计

数据传输部分的干扰主要源自有线传输的干扰，485串行通讯采用差分信号传输，能有效防止共模干扰。开关量的输入，采用电流传输的方法，使用隔离器进行有效隔离，在数据传输时使用双绞线传输，并进行阻抗匹配。通讯电缆避开强电线路进行布线，电缆屏蔽层可靠接地。

结束语

该系统采用了性能良好的AVR单片机ATmega16A作为下位机，编程方便、界面直观的LabVIEW虚拟仪器作为上位机，实现了带式输送机的安全监测，节省了人力物力，缩短了排除故障时间，有效地将带式输送机的现场工况信息通过工控机界面直观人性化地进行显示，使得故障报警更及时，处理更迅速，一定程度上可以提高带式输送机运行的安全性和高效性。

参考文献

第8篇：安全监测系统范文

关键字：水库大坝；安全监测；自动化系统；工程建设

中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：

一、水库大坝安全监测系统概述

水库大坝是进行水资源管理的一项重要的、不可缺少的重要大型水利建筑设施，其形状多样、规模各异，有小规模的沙石堤坝，也有大规模的钢筋混凝土大坝，比如前些年修建的长江三峡大坝，达几百米之高。水库大坝的安全监测系统是确保水库大坝安全运作的重要系统，对于水库大坝的校核设计、改进施工和性能评价也可以提供十分重要的技术参考数据资料。同时通过水库大坝的安全监察系统，能够对水库大坝发生的溃坝情况进行预警，有利于争取时间制定有效的防护策略，从而对保护水库大坝下游的人民生命和财产安全，因此，建设完善的水库大坝安全监察系统是每一个水库需要研究、解决的重要工程问题。

大坝安全监测系统能实现全天候远程自动监测，本项目中使用的各种传感器使用监测站数据记录仪实现自动监测，并且进入相关数据库。同样，监测系统也具备人工观测条件，观测人员可携带读数仪或笔记本电脑到各监测站读取数据。大坝远程监测系统可以记录下监测对象完整的数据变化过程，并且借助于光纤网络数传系统实时得到数据，同时将数据传送到网络覆盖范围内的任何需要这些数据的部门，非网络覆盖范围内可通过无线基站、GSM(GPRS)、CDMA程数据无线传输。

二、水库大坝安全监测系统土建现状

虽然我国通过一些安全监测设施对其土建的各环节进行监控，使得水库大坝安全监测系统的土建工程取得了一定的成绩，但是依然存在一些问题，比如观测方面的不足，经分析和归纳，其面临的主要问题有以下几方面。

（一）观察技术落后

虽然我国的水库堤坝建设有着悠久的历史，其有关水库堤坝安全监测系统的记录也有着丰富的史料供以参考，但是与世界发达国家相比，在观察技术和观察设备上依旧很是落后，无法达到现代高质量工程的测量要求，其中水库堤坝的渗流监测仍然是依靠人工进行观测。这对于规模较小的水库堤坝还好，而对于大型的水库堤坝，由于观测点分布范围的增大，有的甚至达几千米之远，人工来回采集一次数据就要花费大半天的时间，大大降低了工作效率，延长了施工进度，造成工程建设成本的增加。有时还需要进行地下数据的采集，对于人工观测来言，无疑又增加了劳动强度，而且观测精度也不高。

（二）资料收集不完善

限于观测技术和观测设备的不足，以及观测人员自身专业素质的低下，以致我国的水库大坝安全监测系统土建中对观测数据的收集不完善，不能满足我国《土石坝安全监测资料整编规程》的相关观测数据要求。

（三）监测项目不健全

限于国内施工传统的影响，我国内部的水库大坝安全监察系统土建工程，大多数重视对其施工桩点、基点以及各种标准线等观测数据进行收集，而对其水库大坝表面形状、闸墩变形情况等观测重视不足，甚至视而不见，完全达不到《土石坝安全监测技术规范》的相关要求。

三、水库大坝安全监测系统土建改进措施

水库大坝安全监测系统对于确保水库的安全运行有着重要意义，对其土建工程中的各项措施进行改进，解决现存的各项问题，是我国现代化建设的必然，也是必须要做的。但是，水库大坝的安全监测系统是一个涉及多方面的系统化工程，我们要从水库的实际需要出发，制定有效的改进措施。

改进技术，加强人员培训

开展对外交流，积极引进国外先进的水库堤坝安全监测技术及设备，改革现有的落后技术和设备，努力创新，发展适合自身实际情况的安全监测技术和设备。组建业务培训班，开展技能交流活动，加强工作人员的专业素质培养，提高工作人员的学习意识，安全意识，积极加强自身修养，为水库大坝安全监测系统建设做贡献。

完善的安全监测系统结构设计

针对资料收集不完善和监测项目不健全的问题，我们应该在水库大坝安全监测系统土建施工前，就对其安全监测系统进行完善的设计，确保需要的数据资料都得到收集，大致包含以下六部分。

坝体坝基渗流压力监测。

绕坝、绕闸渗流压力及蓄水、泄洪通道压力监测。

坝后减压井渗流量监测。

大坝及闸墩形状监测。

上游水位实时监测。

坝址气温气压动态监测。

明确的系统工作流程

制定了完善的监测项目，就需要针对各项目的实际情况，制定明确的工作流程，以确保监测工作的有效开展。

水库大坝安全监测系统的工作流程分为传感信号收集、测控信息分析、监控主站中心综合分析、指挥中心实施控制四个环节，各环节相互衔接，构成一个高效的监测控制系统。其中传感信号收集是通过置于水库大坝各处的传感器将水库内外的压力、渗流等变动转换成相应的信号传送给测控信息分析单元；测控分析单元对其信号进行还原分析后，将水库大坝的受损情况传送给监控主站中心进行综合分析，平衡水库大坝更方面的整体情况后，又智慧控制中心实施调节。

总之，要做好水库大坝安全监测系统的土建工作，解决体检工作中出现的诸多问题，除了加强技术和设备上的改进以外，加强人员技能培养，提高各部门间的的通力协作，树立安全意识，积极的参与到水库大坝安全监测系统的土建行动中去，是非常有必要的。

参考文献：

[1] 赵瑜.堤坝防渗加固的控制理论与应用研究[D].天津大学,2008.

[2] 丁永忠.基于无线传感器网络的大坝安全远程监测技术研究[D].武汉理工大学,2011.

第9篇：安全监测系统范文

关键词：建筑安全；远程监测；物联网；传感器

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）10-0019-04

0 引 言

大型建筑（如桥梁、大坝、楼宇）安全监测实际上是一个多参数（包括温度、应力、位移、动力特性等）的监测，主要是利用一些设置在建筑关键部位的测试元件、测试系统、测试仪器等，实时、在线地量测建筑结构在使用过程中的各种反应，用以分析建筑的结构安全状况，评价其承受静、动态荷载的能力和结构的安全可靠性，为使用、管理和维护决策提供依据[1]。

大型建筑安全监测技术涉及多个学科交叉领域，随着现代检测技术、计算机技术、通信技术、网络技术、信号分析技术以及人工智能等技术的迅速发展，结构安全监测技术正向实时化、自动化、网络化发展。目前，包含多项检测内容、能对结构状态进行实时监测，并集成了远程通信与评判控制的安全监测系统，已经成为大型建筑的结构安全监测技术发展的前沿。

物联网[2]（The Internet of things）技术是在传统互联网基础上发展的新一代信息技术，它通过增加对源端信息获取的传感器网络，可以更多地获取各种物的信息，借助于多种通信手段，从而实现物物相连。传感网是物联网的核心。物联网中的物体可以通过嵌入其中的智能感应装置、射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统（GPS）等信息传感设备，按约定的协议与互联网相连，最终形成物与物、人与物之间的自动化信息交换与处理的智能网络，用户可通过电脑、移动终端和手机等设备实现对物体的识别、定位、跟踪、监控和管理。

1 基于物联网技术的大型建筑安全监测

基于物联网技术的大型建筑安全远程监测，主要是利用物联网的特点，通过多种传感器获取大型建筑安全特征参数，利用相关通信网络实现数据的自动采集与传输，利用相关方法和软件实现数据自动处理，对大型建筑的安全状况进行评估，并将评估结果通过多种终端设备发送给用户，用户对评价结果进行的反馈指令也能通过物联网发送到传感器，从而实现对大型建筑安全实现实时、在线监控。图1所示为典型的基于物联网的安全远程检测系统的结构图。

图1 基于物联网的远程安全检测系统结构图

2 建筑安全监测的内容和方法

2.1 建筑安全监测内容[3]

建筑安全检测分为外部观测和内部检测两种。外部观测是对建筑物外表特征的观测，以期检查建筑物结构变化情况。外部观测主要内容有沉降观测、水平位移观测、倾斜观测、裂缝观测和扰度观测等。内部检测是对建筑物内部结构材料的检测，以期检查建筑物内部结构变化。内部检测需要通过专门仪器设备对其进行测量，如激光、红外、震动等。由于内部检测复杂，且建筑物内部变化通常在外部都能够有所体现，因此本文主要讨论外部观测，主要包括几个方面：

（1）沉降观测。观测建筑物及其基础在垂直方向上的变形（也称垂直位移）情况。

（2）水平位移观测。观测建筑物在水平面内的变形情况，其表现形式为在不同时期平面坐标或距离的变化。建筑物水平位移观测是测定建筑物在平面位置上随时间变化的移动量。

（3）倾斜位移观测。倾斜位移是建筑物因为地基的不均匀沉降或其他原因造成的位移。建筑物倾斜位移分为两类：一类表现为以不均匀的水平位移为主；另一类则表现为以不均匀的沉降为主。

（4）裂缝观测。建筑物基础的不均匀沉降，温度的变化和外界各种荷载的作用，使得建筑物内部的应力大大超过了允许的限度，使得建筑物的结构产生裂缝。

（5）扰度观测。建筑物垂直面上的各个不同高程点相对于底点不同的水平位移，称为扰度，所进行的观测称为扰度观测。

2.2 建筑安全监测的技术方法

围绕建筑安全检测的内容，其方法主要有以下几种：

（1）平面测量方法。包括精密水准测量、集合水准测量、三角高程测量、方向和角度测量、距离测量等。精密水准测量方法是最常用的、精密的、最能直接获得准确沉陷量的一种方法，是其他方法所不能替代的基本的沉陷观测方法。

（2）空间测量技术。如甚长基线干涉法测量（VLBI）、卫星激光测距（SLR）、全球定位系统（GPS）以及合成孔径雷达干涉（InSAR）等。

（3）摄影测量方法。包括近景摄影测量，它可以同时测量许多观测点，可用作大面积的复测，尤其适用于动态式的变形观测。

（4）专门测量手段。这里主要是指各种准直测量、倾斜仪监测、应变计测量以及各类专用传感器技术。

3 建筑安全监测传感器

所谓传感器，就是指能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。根据实际用途的不同，传感器可以分为很多种类型。典型传感器结构分为机械接收和机电变换两部分，机械接收完成对物理量测量，机电变换把物理量变换为电信号，被计算机处理。

建筑物物联网结构安全监测系统中常用的传感器类型有以下几种：

（1）位移传感器。位移传感器又称为线性传感器，把位移转换为电量的传感器。位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。它分为电感式位移传感器、电容式位移传感器、光电式位移传感器、超声波式位移传感器和霍尔式位移传感器等多种。

（2）倾斜传感器。倾角传感器经常用于系统的水平测量，从工作原理上可分为固体摆式、液体摆式和气体摆式三种倾角传感器。

（3）应力传感器。应力传感器是使用最广泛的一种传感器，它是检测气体、液体、固体等所有物质间作用力能量的总称，也包括测量高于大气压的压力计以及测量低于大气压的真空计。应力传感器的种类甚多，传统的测量方法是利用弹性元件的形变和位移来表示，但它的体积大、笨重、输出非线性。随着微电子技术的发展，利用半导体材料的压阻效应和良好的弹性，研制出半导体力敏传感器，主要有硅压阻式和电容式两种，它们具有体积小、重量轻、灵敏度高等优点，因此半导体力敏传感器得到广泛应用。

（4）光纤传感器。光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待定参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等）发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。光纤传感器一般可分为两大类：一类是功能型传感器，是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件，所以又叫传感型光纤传感器；另一类是非功能型传感器，利用其他敏感元件感受被测量的变化，光纤仅作为光的传输介质，传输来自远处或难以接近场所的光信号，因此，也称做传光型传感器或混合型传感器。

（5）加速度传感器。加速度传感器用于测量物体的加速度，包括单方向加速度计和三向加速度计。

（6）距离传感器。距离传感器是用于测量物体间距离的传感器，能够实时测量物体之间的距离。

（7）全站仪。全站仪，特别是带有伺服系统的全站仪，能够自动跟踪测量监测目标的坐标，并通过相关方式将坐标发送至服务器。

（8）GPS。在能够接收到GPS卫星信号的情况下，实时提供监测目标的位置信息。在有差分信号的情况下，平面精度能达到1～2 cm。

（9）陀螺仪。陀螺仪能够测量监测目标的方向。不同的陀螺仪，精度差别较大，普通的手持式精度在2°左右，高精度的大地测量型陀螺仪精度在秒级以上。

（10）传感器集成技术。针对目标的监测往往需要多种类型的传感器，因此需要将这些传感器集成。构建传感器集成系统需要综合多方专业技术，这些专业技术包括集成系统的总体设计，用于信息获取的传感器及其他附属装置的选择，用于信息高速传输与存储的技术，图像处理技术，软件系统配置，计算机硬件的补充配置，以及必要的光学、机械部件的设计与制作。集成系统总体设计阶段应在准确把握市场需要与性能预期指标下进行，应保证设计方案的先进、实用、可靠和较高的性价比。集成系统传感器的选择阶段，传感器的适应性是重要指标，包括它对作业环境的适应性、作业频率、分辨率、精度、价格以及联机性能等。

4 建筑安全检测数据传输设计

4.1 常用的数据传输协议

建筑安全检测传感器需要把检测的数据通过通信线路或通信传输到数据服务器或数据处理中心。现有的传感器提供的外部通信传输部分需要按照传感器相应的接口和协议分别设计。

就目前看，数据传输分为有线传输和无线传输两种方式。有线传输稳定性好，但布置困难，费用高，在某些情况下，甚至不能实现。无线传输数据传输稳定性较弱，但组网简便，费用低。本系统中主要考虑使用无线传输方式。表1所列是常用的有线传输和无线传输协议。

4.2 有线数据到无线数据传输的转换

目前，常用的传感器支持的传输协议以RS232和RS485居多。传感器的数据需要进行无线传输时，需要相关的转换设备，下面是常见的几种转换形式：

（1）RS232/484数据转换为无线电台数据进行发送。能透明有效地把RS232/485串口信号利用无线电台双向无线传输，传输距离与信号发射功率和环境相关。利用此转换模块，能使用户在不用更改已有软件下就可以完成数据无线通信。

（2）RS232/485数据转换为GPRS数据进行发送。RS232/485/422转换为GPRS，需要通过一种转换器（又称无线数传终端、工业无线网卡、工业手机、GPRS调制解调器）来实现。此设备一般提供双向透明数据传输通道，让用户在不用知道复杂的GPRS通信原理和TCP/IP协议、不用更改原有程序情况下，就可以让工业RS232/485/422串口设备的串口通信立即转换为GPRS无线网络进行通信。

（3）RS232/485数据转换为ZigBee数据进行发送。ZigBee无线数据传输是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。它是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。

4.3 数据传输系统组网方案

传感器数据需要发送至服务器电脑进行处理。在建筑物数据测量后，需要根据传感器数据输出接口、输出信号类型，确定信息传输方式，有线无线均可。相对来说，无线方式比较方便，且各种距离都有相应的传输方案。图2所示是系统采用的组网方案。

5 建筑安全信息处理系统的功能设计

建筑安全信息处理系统功能与检测对象、检测数据和管理要求有密切关系。本系统主要由以下子系统组成。

5.1 数据管理维护子系统

数据管理维护主要是对各类传感器汇聚上来的数据进行管理维护，方便用户对数据的进一步使用。该子系统的主要功能包括数据归类、数据维护和数据备份。

图2 系统组网方案

数据归类主要是对各类数据进行归类处理，按照不同测量要求存入相应数据库表；数据维护就是根据用户需要，由用户对数据进行进一步编辑修改；数据备份是建立数据备份的机制和措施，定时备份数据，特别是收集到的原始数据，当然，随着使用时间的增长，也可考虑使用增量备份。

5.2 数据分析统计子系统

数据分析统计主要是为用户提供建筑安全信息的查询、报表生成、数据显示等功能，满足用户日常管理需要。该子系统主要功能有数据的实时显示、数据对比和数据查询与统计。

数据的实时显示就是在各类终端上能够以文字、图形等形式，直观地显示建筑物的监测数据，包括建筑物的沉降、水平位移、倾斜、裂缝和扰度等变化情况及对比，通常用曲线图、饼图、直方图等形式显示，也可以采用虚拟仿真技术显示建筑物整体变换效果；数据对比则能够根据检测的历史数据对建筑物安全情况进行分析对比，以较为直观的形式反映给用户；数据查询与统计功能可提供多种查询方式，以对数据进行查询检索，形成各类统计分析报表。

5.3 辅助决策子系统

辅助决策子系统主要为政府管理部门提供辅助决策支持和有关建议。该系统主要功能有安全预警、辅助决策、公共情况和指挥控制。

所谓安全预警，就是根据建筑安全防护专家知识，构建安全风险预警体系，在系统中正确设置系统预警值。当系统中收到的传感器值超出预警值时，需要及时发出相应的报警信息，形成报警记录。系统利用多种通信手段，分别向不同人员发送有关信息，包括声音、短信、电话等形式。

辅助决策则是对收集到的大量数据进行分析处理，形成如维护保养预案等各种方案，为政府部门提供辅助决策支持。

公共情况就是利用互联网建筑安全信息，使民众可以通过智能手机、智能终端等设备及时获取有关建筑物信息，同时支持民众对建筑物情况的汇报。

指挥控制的目的是让管理部门能够通过智能终端发送相关指令给传感器，并对传感器进行操作，使安全检测达到新的水平。

6 结 语

利用物联网技术对大型建筑安全质量进行监控管理，是对传统建筑安全监控的拓展，其实时检测、及时维护以及安全预防特点，有助于确保建筑安全，构筑安全的生活环境。随着传感器技术发展，未来可以把更多的信息连接入网，形成全面覆盖的安全监控体系。

参 考 文 献

[1] 林勋.时间序列分析在建筑物变形监测中的应用[D].长春：吉林大学，2005.

[2] 魏佳杰.无线传感网发展综述[J].江西通信科技，2008（4）：12-16.

[3] 冯云德.建筑物沉降观测技术方法探讨[J].北京观测，2009（4）：92-94.