目前，从我国的水电站的工作方式来看，我们正处在没人值班，没人看守的运行管理状态，水轮发电机机组的运行检修方式也正从传统的、落后的计划维修阶段逐步转变成科学的、先进的状态检修阶段，而实现整个水轮发电机组下面是小编为大家整理的自动化监测技术论文【五篇】（全文）,供大家参考。
自动化监测技术论文范文第1篇
【关键词】水轮发电机组，状态监测技术，现状，展望
中图分类号：TB857+.3 文献标识码：A 文章编号：
前言
目前，从我国的水电站的工作方式来看，我们正处在没人值班，没人看守的运行管理状态，水轮发电机机组的运行检修方式也正从传统的、落后的计划维修阶段逐步转变成科学的、先进的状态检修阶段，而实现整个水轮发电机组状态检修是全球水电行业一直以来所追求的目标。而所谓的水电机组的状态检修就是指在机组局部或整体在运行的过程中，通过设备的物理现象对设备进行随机或定期的检测，从而判断设备的运行状态，来推断其局部或整体是否正常，以达到提前发现问题、故障的目的，从而合理的安全维修，保证设备的正常安全运行。
二．状态监测技术的应用现状
现在应用比较广泛的现代旋转机械设备状态监测与诊断技术，起先是在20世纪60年代由于军事工业和航天事业发展的需要而建立起来的，到了七八十年代逐渐完善并开始推广使用。到了九十年代，随着电子技术、信号处理、现代测试技术、计算机技术等相关科学技术的进步，各国研制出了一系列比较成熟、先进的状态运行监测系统。到目前为止，国内外发展比较成熟的状态监测系统主要有：水轮机效率在线监测技术，主变压器油气监测技术，机组振动稳定性在线监测技术，发电机气隙和磁场强度监测技术，，绝缘局放监测技术等等。水轮机的空化监测技术经过多年的研究和试验，也在慢慢走向成熟和实用。
三．状态监测的范畴
设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，包括信息采集、数据处理与分析、处理意见与决策。有效的在线监测可以随时掌握设备的技术状况和劣化规律，避免突发性事故和控制渐发故障的发生。故障分析的主要目的是为了使水轮发电机组诊断系统化、科学化，弥补在线监测判据的不足。故障诊断就是在在线监测的基础上，从监测数据的分析结果中提取故障的特征值，从而得到机组的运行状况，并判断机组是否会发生故障以及故障出现的原因和部位。
一个完整的状态监测系统应该包括以下子系统：1、空化气蚀状态监测子系统2、定子线棒振动监测子系统3、映机组运行状态的各种工况量监测子系统4、发电机定子绝缘状态监测子系统5、主变压器油色谱监测子系统6、水力能量参数状态监测子系统7、主变压器局部放电监测子系统8、发电机励磁系统监测子系统9、发电机空气间隙和磁场强度状态监测子系统10、机组运行稳定性监测子系统11、调速器运行状态监测子系统
但是，从目前的水轮发电机组状态监测的技术水平来看，世界上没有一个任何一个电站的状态监测系统能够将上面的监测内容全部建立，但是这是未来我们水轮发电机组的发展方向和追求目标。一个优秀的电站不仅应该努力完成以上的监测内容，还应该结合自身的能力，结合电站未来的发展方向，发展更多的监测点和监测内容，当然监测的数值不是监测的目的，通过具体的数值分析机组运行的状态、找到故障并解决，保证机组的正常运行，提高水电站的工作效率和经济效益才是我们最终追求的目标。，随着因特网技术的发展，状态监测系统采用了远程网络模式，其主要采用的访问方式有三层结构和远程访问两种，是目前典型的水轮发电机组状态监测系统的网络体系结构。见图一：
图一：典型水轮发电机组状态监测系统的网络体系结构
四．水轮发电机组的监测方法
水轮发电机局部放电在线监测的关键技术之一是如何取得故障信号，根据局放在线监测传感器的安装位置，在水轮发电机组中应用较多的有两种监测方法：
1、高压出线端电容耦合监测法
在早期，用于局部放电信号监测的电容传感器容量一般都在375～1 000 pF范围内，此电容传感器的等效电路下限截至频率在40 MHz左右，而干扰信号分量一般都远小于该频率，因此采用80 pF的电容传感器，信号的信噪比较高，可以避免误警现象。而且电容容量小，传感器的体积小，寿命高，安装容易，保证了被测系统的安全性。
2、中性点耦合监测法
其理论原理是：当发电机内任何部位产生局部放电时，都会产生频率很宽的电磁波，而发电机内任何地方产生的相应的射频电流会流过中性点接地线，因而局部放电传感器安装位置可以选择在中性点接地线上。发电机主绝缘上的局部放电可以看作是一个点信号源，由局部放电所引起的电磁扰动在空间内产生的电磁波，由于发电机不同槽间电磁耦合比较弱，所以可以用传输线理论来分析脉冲在绕组中的传播，即绕组中的放电脉冲以一定的速度沿绕组传播。根据这种理论，在发电机中性点处安装宽频电流互感器，就可以监测到局部放电高频放电波形，以监测发电机内部放电量及放电量变化。在实际应用中，由于噪声信号的影响，需要有经验的操作人员才能识别局放信号，因此，这种方法难以推广使用。
状态监测过程中应注意的问题
水轮发电机组状态检修的关键就在于它的状态监测技术。目前，虽然国内外已经有了大量的对设备状态监测和故障诊断的研究，并取得了相当多了研究成果，但是比较成功的实例还是没有出现，整个系统的状态监测技术仍然存在一些问题和不足，必须进一步研究找出相应的解决措施，促进整个系统的发展完善。
1、空化监测技术
空化监测技术的目的就在于及时的监测到破坏水轮发电机组运行的主要杀手，即空化，在实施空化监测技术的时候，由于技术的不成熟，使得空化直接影响到水轮发电机组的能量特性，降低整个机组的工作效率、使机组整体的工作能力下降。同时还在一定程度上缩短了机组的检修周期，增加了检修的工作量，加大了检修的工作难度，特别是在机组工作时有泥沙磨损的时候，它的破坏程度就更深，会引起机组的振动、增加水压脉动，破坏机组运行的稳定性。
因此对水电机组空化状态实施状态监测是十分有必要的。
水轮机效率监测技术
效率是判断机组运行情况的一个重要指标，从世界范围来看，目前效率监测的主要问题就在于对其效率的准确测量，虽然超声波监测技术已经较好的运用到了水轮发电机组流量的监测过程中，但是由于水轮发电机组的独特流条件，要想实现准确的流量监测还需要一定时间的发展，还需要技术的进一步提高。
整个发电机组振动稳定性监测技术
水轮发电机组状态监测技术中比较成熟的技术就是机组振动稳定性的监测了，特别是在摆度监测技术上，更是有着较高的监测水平。但是在这个监测领域，仍然存在着一些问题，由于我国的水轮发电机组的传感器一般采用低频振动速度传感器，它的安装使用比较方便快捷，也具有较好的低频响应特性，但是它在小负荷振动和过渡的过程中很难测量准确。而且整个传感器的安装缺少统一的标准，这为状态监测制造了不少的麻烦。下面介绍一下水轮发电机组振动稳定性在
线监测测点的配置情况，见表1：
六．水轮发电机组状态在线监测的展望
目前，我国的水轮发电机组状态的在线监测技术已经比前几年有了很大的发展进步，突出表现在对机组的状态预测及分析，设备的故障判断这两方面，可以说间接的为我国近几年水力发电事业的发展做了突出贡献。但是由于我国在这方面的研究起步晚，所以在整体的技术上仍然和国外这一技术的发展有一定的差距。鉴于水电设备结构运行的复杂性，状态监测行业内部生产厂家和产品的差异性，要想真正的走上国际化轨道，实现状态监测的实用性，未来的状态监测技术必定会制定一个统一的规范和标准，从而减少因为产品质量、功能、大小等各种问题导致的设备不安全状况，促进这一行业的正常有序发展，减少恶性竞争。同时，未来这一技术的发展，也必定会明确的制定各种故障诊断的技术要求和方法、内容，让更多的人了解这一技术，掌握这一技术，为水利发电事业的发展培养一批有战斗力、有执行力的后备军。
结束语
随着社会经济的发展，外来的技术会更进一步，积累的经验也会越来越多，水轮发电机组状态的监测技术也一定会向着实用化、自动化、智能化、科学化的趋势发展，真正的做到对机器设备的运行状态了如指掌，及时的了解设备的故障和运行的问题，并且这一技术会逐步从由少数人掌握的技术发展成为大多数人都了解的并运用的设备技术。
参考文献：
[1] 潘罗平 周叶 唐澍 桂中华 水轮发电机组状态监测技术的现状及展望 [期刊论文] 《水电站机电技术》 -2008年6期
[2] 刘春波 何建平 任继顺 水轮发电机组状态在线监测现状及展望 [期刊论文] 《水电站机电技术》 -2008年6期
[3] 王忠军 状态监测技术在水轮发电机组测量系统中的应用 (被引用 1 次) [期刊论文] 《大电机技术》 ISTIC PKU -2000年5期
[4] 张炜 甄辉 在线监测技术在平班水轮发电机组的应用 [期刊论文] 《水电自动化与大坝监测》 ISTIC -2010年3期
[5] 林礼清 状态监测技术在水口水电厂应用综述 [会议论文] 2010 - 2010年南方十三省(区、市)水电学会秘书长会议
自动化监测技术论文范文第2篇
Abstract：
With the continuous development of science and technology， GNSS （Global Navigation Satellite System） technology came into being. GNNS technology has the characteristics of all-weather measurement， rapid positioning speed， continuous and real-time， and high degree of automation， and its application has produced a huge impact on engineering and disaster monitoring， and it has been gradually applied in the deformation monitoring of the dam. However， there are shortcomings and limitations in the application of GNNS technology in dam deformation monitoring. Based on the analysis of the advantages of GNSS technology and the deformation factors of dam， this paper discusses the measurement process of GNSS technology in dam deformation monitoring， and puts forward the development trend of GNSS technology in dam deformation monitoring to promote the constant innovation and development of deformation monitoring theory and technical method.
关键词：
GNSS技术；
大坝变形监测；
应用
Key words：
GNSS technology；
dam deformation monitoring；
application
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0198-03
0 引言
随着地质灾害的不断涌现，对于大坝变形测量研究已经成为各大学者研究的热点。传统的变形监测是采用高精度的监测网对大坝变形要素进行监测，但由于大坝所处地形条件的影响，导致监测网的网形差和监测点的位置精度不精确，影响测量的准确性。对于变形测量研究的技术手段也不断地在更新和发展，其中包括全球导航卫星技术（GNSS技术）和地面激光扫描等地面变形测量技术，其中GNSS技术在变形监测中应用得最广泛。通过应用GNSS技术，使得变形监测技术逐渐向自动化、数字化、网络化转变，提升变形监测水平和监测精度[1]。
1 大坝变形监测的概述
全球导航卫星系统 GNSS始于19世纪70年代，并广泛应用于定位工作中，逐渐在测量领域中占据重要的位置。1998年，我国的隔河岩大坝外部变形首次采用GNSS自动化监测系统。
GNSS技术是一项高科技技术，利用卫星技术进行全方面的测量。它能够提供的时间信息和三维坐标等技术参数的精度很高，对测量领域产生了重大意义。为了保证大坝的安全运营，减少安全事故的发生，需要对大坝的变性因素进行分析，并实时监测。利用GNSS监测大坝的变形是现在应用最多的技术，具有全天候测量、定位速度快、连续实时、自动化程度高的优势。
1.1 大坝变形的影响因素
我国的大坝数量也不断增加，需要对大坝的变形要素进行连续、周期性的测定和实时、准确的安全监测。大坝变形的主要因素包括：静水压力的作用，大坝外体受到水平推力，导致大坝产生变形，水库由于自身重力作用会导致库底发生变形；
坝体温度变化，坝体的温度随着季节变化会使混凝土无规律的胀缩，会引起大坝坝顶下陷，新建成的大坝自身的混凝土会发生胀缩，这样导致了坝体变形；
时效变化，时效变化是由于混凝土热胀冷缩引起的变形，和基础岩层在载荷作用下产生时效变化，时效变化在施工或运营初期表现显著，时间长久后，建筑会趋于稳定，时效变化会变小。
1.2 变形监测现状
变形监测在测量领域内占据着重要的位置，从一个工程的施工到完工，以及后续的运营都需要进行不断地监y，掌握变形的情况，及时解决潜在安全问题，保证工程的正常运营。
在大坝变形监测中，传统的变形监测是采用高精度的监测网对大坝变形要素进行监测，但由于大坝所处地形条件的影响，导致监测网的网形差和监测点的位置精度不精确，影响测量的准确性。这种方法的劳动强度很大，观测时间较长，没有实现自动化监测。随着GNSS技术的出现，使变形监测实现了从数据采集、数据传输、平差计算和变形分析的连续自动化。经研究发现，利用GNSS技术进行水平位移的监测精度在±2mm以下，高程的测量误差在
±10mm以下。
1.3 GNSS技术优点
传统的变形监测技术由于地形原因导致变形监测精度低，影响变形监测结果。GNSS技术的优点是监测站没有时间限制，能够全天候监测，不会受到气候等因素的影响，在各种气候中都能进行变形监测；
实现监测自动化，GNSS接收机的数据收集是自动进行的，使自动监测过程（包括数据采集、处理、传输、分析）实现全自动化，操作简单，提高监测效率；
能够降低系统误差，在利用GNSS技术进行变形监测中，不会影响变形监测点坐标之间的差异值，会降低在大气层中卫星信号的传播误差对变形监测的影响；
测量精度高，监测速度快；
利用GNSS技术进行的监测具有良好的抗干扰性和保密性，能够进行实时测量；
为坐标提供3D立体信息，能够精确测量变形地点的3D坐标[2]。
2 GNSS技术在变形监测中的应用
2.1 GNSS技术变形监测模式
GNSS技术在大坝的变形监测中分为周期性重复变形监测、固定连续性变形监测和实时动态监测。
2.1.1 GNSS周期性重复变形监测
当被监测工程的变形速率缓慢，在一定的空间域和时间域上被认作是稳定的，可以利用GNSS周期性重复变形监测。针对每一个周期测量监测点之间的相对位置，经过计算两个观测周期之间的位置变化来测定其变形。监测周期可以根据大坝的特性及危害程度来确定。这种模式是通过边或网连接的方式建成监测网，并用平差计算法得到监测点的三维坐标，根据坐标差值来确定监测点的变形量。
2.1.2 GNSS固定连续性变形监测
利用固定的监测仪器对变形进行长时间的数据收集的方式称为固定连续性变形监测。在这种模式下测量是连续性的，时间分辨率高。通过选择重点和关键部位布设永久GNSS观测站，在这些测站上不间断观测，并进行数据处理。由于大坝变形的缓慢性，因而在对监测数据处理时，把一段时间的观测数据作为一组，用静态相对定位和动态相对定位方式处理。
2.1.3 GNSS实时动态监测
实时动态监测方式是实时监测大坝的动态变形，其特点是采样密度高，例如每秒钟采样一次，而且要计算每个历元的位置。数据处理主要采用运动中载波相位模糊度解法，用已求得的整周模糊度计算每一历元接收机的位置，进而分析大坝的变形特征及原因。变形监测要求实时性，需要建立GNSS自动监测系统，采用全天候实时监测，能够及时了解监测点位置的实时变化情况。GNSS技术作为一种新的监测技术，在大坝的变形监测中应用越来越广泛，例如在隔河岩大坝建立的GNSS自动化监测系统，主要包括数据的采集、传输和处理[3]。
2.2 GNSS监测网数据处理方法
经过GNSS观测得到的数据要经过基线解算和平差计算才能转化为可靠的数据成果。GNSS数据处理方法主要包括两个方面：首先对监测获得原始数据进行处理，得到观测网的基线解；
然后对观测网的基线解进行整体平差和分析从而得到最终的整体解。对于基线解和平差分析是数据处理的重要部分，特别是在观测网多个子网的粗差分析、系统误差和偶然`差的分析。国内主要利用GPSADJ系列平差处理软件和同济大学的TGPPS静态定位后处理软件，来处理二维和三维网的平差。
对于B级GNSS监测网数据，现阶段采用的计算方法是利用美国研发的GAMIT/GLOBK软件解算平差，参考框架选定UTRF2000框架，采用IGS精密星历。通过网络从精密星历中选取10个IGS站观测数据和GNSS数据处理的资料（其中包括全球H文件解、精密星历、最新历表等资料）。通过建立LCHELP解算模式获得基线信息，利用GLOBK对网平差求整体解，从而获取个基准点的坐标。C级监测网观测数据经过转化为RINEX数据文件，采用South GPS Processor V4.0进行数据处理，在基线解算中前先对受外界干扰的卫星信号进行剔除，再利用双差固定解进行计算，坐标取位为0.001m。D级GNSS监测网数据在C级的处理方法上，根据不同的网形，选择平差方法，优先选择WGS-84下的单点无约束自由网平差，获得平差报告。坐标取位为0.001m。
2.3 GNSS变形监测中存在的问题
GNSS已经广泛应用于大坝的变形监测中，但在特殊地形（高山峡谷等）中，GNSS卫星信号会扰或遮挡，从而影响监测的精度和可靠性，甚至导致无法监测。点位选择自由度较低，函数关系过于复杂、误差源较多等是其明显的不足之处。根据资料显示，GNSS监测对水平位移监测精度高，对垂直位移监测精度低，水平位移精度是垂直位移精度的2倍左右。这样很难同时对水平和垂直位移进行高精度的测定。现阶段，对于GNSS变形监测数据的处理是利用整周模糊度动态解算法，这种方法的精度是厘米级，而变形监测要求精度高。
此外，由于监测点在较短的时间内变形微小，且会存在误差，如何在误差干扰中对监测数据进行有效提取是亟待解决的技术问题。
2.4 GNSS变形监测的发展趋势
通过研究国内外对于GNSS技术在变形监测中的研究，提出以下发展趋势：
①GNSS技术与其他变形监测技术相结合。由于GNSS技术在变形监测中存在局限和不足，需要将GNSS技术和近景摄影测量和特殊变形测量技术进行结合，将不同监测方法的优势发挥到最大化，提高大坝变形监测效率。将GNSS技术和INSAR技术进行集成，能够实现对四维变形的整体动态的高精度监测。
②监测信息的反馈和自动报警技术。利用GNSS技术进行变形监测后需要将变形监测情况（包括监测区域和监测结果）在互联网上，同时利用计算机技术生成变形过程（包括变形速度和预测）的图表，能实时观察到变形过程，并配合自动报警技术，当变形达到一定范围后，自动报警装置自动报警，使观测人员能及时做出反应，降低损失。
③建立“3S”的实时在线分析系统。“3S”包括全球导航卫星系统 （Global Navigation Satellite System，GNSS）、 地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和遥感技术（Remote Sense，RS）。随着科学技术的飞速发展，“3S”技术已经开始相互集成融合。基于“3S”技术，对大坝进行在线实时变形监测，能够自动的分析数据和处理数据，科学地预测变形的发展趋势，能够合理有效的降低和预防预防灾害的发生。
3 结论
GNSS技术具有监测精度高、速度快、全天候测量和自动化监测等优势，在大坝变形监测的实践中取得很重要的成果，利用GNSS技术的自动化数据处理系统获得精度高的测量数据，为建立自动化监测系统奠定了基础。GNSS技术在实践应用中仍然存在不足，需要将GNSS技术与其他监测技术集成在一起，建立监测信息反馈系统、自动报警系统和“3S”的实时在线分析系统，提高大坝的变形监测水平、监测精度和监测效率。本研究通过对大坝变形原因和变形监测现状出发，分析了GNSS技术的优点和在大坝变形监测中的应用，发现在变形监测中的问题，提出GNSS技术在大坝变形监测中的发展趋势，为以后的大坝变形监测具有指导意义，对保证大坝的安全运营具有重大作用。
参考文献：
[1]胡友健，等.论GPS变形监测技术的现状与发展趋势.测绘科学，2006，31（5）：155-157.
自动化监测技术论文范文第3篇
关键字：变形监测：GPS：数据处理
一、绪论
变形是自然界普遍存在的现象，它是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中的变化。变形体的变形在一定范围内被认为是允许的，如果超出允许值，则可能引发灾害。
所谓变形监测，就是利用测量仪器及其他专用仪器和方法对变形体进行监视、观测的工作。变形监测又称变形测量或变形观测，其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段，是工程测量学的重要内容。变形监测的对象是多种多样的，从地表到各种工程的建(构)筑物，一切关系到人们生活、生产的实物对象都有可能成为变形测量的对象。
引起变形体变形的原因很多，主要可分为外部原因和内部原因两方面。如:外部原因有使用中的动荷载、振动或风力的影响、地下水位的升降等;内部原因有设计不够合理、施工质量差、施工方法不当等。正确分析(可能)引起变形体变形的原因，对变形监测方案的设计、实施，变形监测后期数据的处理及分析预报是非常重要的。
二、变形检测技术概述
变形监测技术包括常规大地测量技术、特殊变形测量技术、摄影测量技术和GPS技术。在20世纪80年代以前,变形监测主要是采用常规大地测量和某些特殊测量技术。常规大地测量,是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器测定点的变形值,其优点是:①能够提供变形体整体的变形状态;②适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的监测环境;③可以提供绝对变形信息。但外业工作量大,布点受地形条件影响,不易实现自动化监测。特殊测量手段包括应变测量、准直测量和倾斜测量,它具有测量过程简单、可监测变形体内部的变形、容易实现自动化监测等优点,但通常只能提供局部的和相对的变形信息。
GPS技术的应用给测量技术带来了一场深刻的革命。GPS技术是监测地壳形变和板块运动的有效手段。我国在利用GPS进行地壳形变监测方面起步较早。从1990年开始,先后建立了多个全国性的GPS监测网(包括中国地壳运动观测网络、国家GPSA级网等)和主要活动带的区域性GPS监测网,进行了多期的复测和连续观测，并利用这些资料首次建立了定量的中国大陆及其周围地区地壳运动的速度场，给出了中国大陆地壳水平运动的基本特征,得到了中国地壳水平运动呈现明显的非均匀性，西强东弱,西部地区的地壳运动受印度板块强烈冲击呈现南北向缩短、东西向伸展、有明显块体特点等重要结论。
三、GPS数据处理在变形检测中的应用分析
1、GPS 变形监测网静态平差。GPS变形监测网的静态平差是把各期的外业观测数据分别进行平差，解算时并不考虑相邻两期观测数据之间的动态参数。在各种变形监测工程中，针对周期性重复测量模式，一般采用静态平差法；
而对于不同的变形体和不同的监测环境，可分别选择经典自由网平差、秩亏自由网平差和拟稳平差进行整网的平差解算。
2、GPS监测网变形分析基准的统一。周期性重复测量模式下 GPS 监测网观测是分期进行的。由于各种误差源的影响，导致各期基线向量之间可能存在系统性尺度和方位上的差异，如果解算时不考虑这种偏差，就有可能将其当作变形值来处理，从而导致变形分析结果出现错误，也就不能提供正确的决策依据。因此，解算时必须统一方位基准和尺度基准，常用的方法有多项式拟合法和坐标系统转换法等。
3、建立GPS变形监控在线实时分析系统。对于大坝、大型桥梁、高层建(构)筑物、滑坡和地区性地壳变形监测,研究建立技术先进而又实用的GPS变形监控在线实时分析系统是一个重要的发展趋势。这种系统由数据采集、数据传输和数据处理与分析等几个主要部分组成,可以使监测数据得到及时地分析和处理,从而实时地评价变形的现状和预测其发展趋势,为灾害发生的可能性分析与预报提供科学依据,这对处于活跃阶段的滑坡体变形及断层的相对运动监测具有特别重要的意义。由于建立连续运行的GPS网络系统进行大坝和滑坡等变形监测,成本较为昂贵,因此,研究低成本的GPS一机多天线变形在线实时监测分析系统也一个颇有实际意义的研究方向。
4、建立“3S”(GPS、GIS、RS)集成变形监测系统。随着计算机技术、无线电通讯技术、空间技术及地球科学的迅猛发展,“3S”(GPS、GIS、RS)技术已从各自独立发展进入相互集成融合的阶段。“3S”技术集成,可为分析、研究包括变形信息在内的各种灾变信息之间的相互关系提供技术支撑,特别是时态GIS(TemporalGIS,简称TGIS)技术的应用,它可以描述四维空间的地质现象,除具有一般GIS的功能外,还能够记载研究区域内各种地质现象随时间的演绎过程,这对滑坡等地质灾害的监测预报具有非常重要的作用。因此,研究“3S”集成变形监测系统,也是变形监测技术的重要发展趋势之一。
5、建立GPS与其他变形监测技术集成组合的综合变形监测系统。为克服GPS技术用于变形监测的不足和局限性,根据变形监测的对象和目的,将GPS与其他变形监测技术(如IN2SAR、摄影测量和特殊变形测量技术等)集成组合形成综合变形监测系统,可实现不同监测技术之间的优势互补。例如,将GPS与INSAR集成组合成GPS/INS变形监测系统,可从离散点位测定进入到四维形变场(x,y, z, t)的整体动态精确测定,使GPS变形监测技术应用范围更加广阔。现在GPS等空间测地技术不仅可以应用于水库大坝及各种滑坡的精密外观形变监测,而且已经用于研究板块运动、亚板块运动等问题,这在过去是不敢想象的。
四、结束语
GPS以其连续、实时、高精度、全天候测量和自动化程度高等优点,在地壳形变和工程及灾害监测中的应用将越来越广泛。GPS用于变形监测，其总的发展趋势是针对不同的监测对象和监测目的，研究建立技术先进而又实用的GPS在线实时监测分析系统和基于GPS与其他技术(GIS、RS、IN2SAR、摄影测量和特殊变形测量技术等)集成组合的综合性的变形在线实时分析系统。GPS应用于大坝和滑坡体等的外观变形监测，与传统的地面测量技术相比有其独特的优越性,但是成本亦较为昂贵。
参考文献
[1]过家春.GPS术在桥梁变形监测中的应用研究[J].合肥工业大学出版社.2010.
自动化监测技术论文范文第4篇
关键词 电气工程；
自动化技术；
电力行业；
技术运用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0069-01
随着计算机技术的不断发展，社会各领域都在普遍使用计算机来提高工作效率。种类繁多且方便的自动化技术也得到不同行业的宠爱。作为经济发展的基础，电力行业同样也需要自动化技术的帮助。先进的技术和科学系统的管理方法，使整个电网建设不断趋于科学合理化。本文通过自动化技术在电气工程系统中的实际应用进行分析探讨，以得到更完整更系统科学的电气工程自动化技术。
1 电气工程及其自动化技术
电气工程（Electrical Engineering简称EE）是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。电气工程及其自动化技术主要以电力电子技术、计算机技术作为主要技术手段，包含系统分析、系统管理等研究领域。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化的基础。控制理论是研究如何通过信号反馈来改正动态系统的行为和性能，以达到预期的控制的目的。控制理论由最初的萌芽形式发展到如今渗透到各个科学领域包括数学、自动化技术、通讯技术、电子计算机、物理学等学科。在信息接收、传递与反馈中达到控制的目的。控制理论与电力网理论有机的结合在一起，就是基本电气工程及其自动化的基础，在此基础上提高电力工程的工作效率，节约资源与时间，不仅改进了生产技术提高了运行质量，还有利于环境的保护。
2 自动化技术在电气系统中的应用
2.1 发电厂自动化
发电厂作为整个电力系统的源流，它的自动化技术发展及使用情况决定着整个电力工程的自动化程度。目前我国主要使用火力发电、水力发电、风力发电三种发电方式。
火力发电是利用煤炭石油天然气等作为燃料的发电厂。它的自动化一般由监控信息系统、管理信息系统、运动系统、故障管理系统、继电保护系统以及故障信息系统、数据采集与控制系统等构成。
水力发电厂是利用水的重力或运动势能为能量的发电厂。水力发电自动化一般由集调速系统、励兹、控制、保护、信息收集与监控系统于一体的自动化系统构成。主要对机组的测量、控制、调节、保护等功能，进行调速，调整机组的功率以及对电压的转换调节，从而保证使用水力发电厂的正常发电。
风力发电厂是比较新型的发电方式，主要通过风力进行发电。风力发电厂主要由叶片、主发电机、塔架、自动迎风转向设备、叶片旋角控制以及监控保护等功能组成。通过自动化技术，调整最佳迎风位置，保护监控发电装置，实现清洁稳定发电。
2.2 电网调度自动化系统
以计算机为核心的电网监控调度自动化系统的基本结构按其功能可分为信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息的采集处理和控制子系统以及人机联系子系统。通过计算机系统对现有的电力系统运行状况、电力负荷状况、完成自动发电和调度等工作。自动化技术对整个电网电镀有着相当关键的影响，它不仅要分析现有的电力系统运行状况、电力负荷状况以及可能发生的电力问题外，还要收集数据进行分析，做好电力的调度与自动发电，接受回馈的实际使用状况，保证电力的合理安全使用。
2.3 变电站自动化技术
变电站自动化是电力系统中的一个重要组成部分，它的主要作用就是为了提高工作效率，减少人力的使用，实现变电站功能最大化。变电站综合自动化采用分布式系统结构、组网方式、分层控制，其基本功能通过分布于各电气设备的远动终端和继电保护装置的通信，完成对变电站系统的调整和保护，对变电站进行实时的监控，发送和接受信息，是控制中心可以时刻保护变电站。利用新的计算机设备替代原本的常规设备，不仅是在满足了变电站的整体运行需要，对于整个电力系统更是起着十分重要的作用。
3 电力系统自动化的发展方向与趋势
3.1 对电力调度系统的监测将从传统的稳态监测全面向动态监测发展
目前电气系统自动化监测还是处于传统的监测，不能实时的进行同步监测。下一步发展方向便是要从对电力调度系统的传统稳态监测逐步向动态监测方向发展，可以更好的保证电力调度系统的安全使用，最大化保证系统工作效率。
3.2 全面建立DMS系统
DMS系统是提高电气管理水平，适应电力系统自动化技术的发展需要。提高各个分系统对各自设备的保护，从而保证电力的供应；
建立科学的事故处理措施，最大限度的减少电力事故所带来的损失；
使管理者能够更加全面、准确的掌握电力系统运行的状况，如电力配备、电流电压的情况、设备使用情况、功率等，DMS系统也能进行详细精准的计算，对电力平衡、设备负荷等问题都能起到监控作用。通过这些功能的应用，真正达到无人看守自然运行的状态。
3.3 电力一次设备智能化
由于电力系统之间的互相影响，一般情况下，电力的一次设备与二次设备相隔几十米，而电力一次设备智能化就是将二次设备具有的部分功能通过一次设备实现，减少设备的使用和电信号的使用。电力一次设备只要具有在线自动监测功能和保护功能就基本上可以不借助二次设备，实现真正的自动化。目前这是电气工程自动化中最重要的发展趋势之一。
4 结束语
通过以上分析可知，目前电力工程中的自动化技术使用越来越广泛，也越来越重要。社会发展的趋势使得电力系统对自动化的需求不断提升。只有开发更实用、更全面的自动化技术，提高能源使用率、提高工作效率，才能满足社会发展的需要。自动化技术不仅减少了劳动力的使用，更节省了成本，提高了经济效益，保护了环境。所以对电力工程自动化技术的提高是必不可少的。
参考文献
[1]张伟国.浅谈电气工程管理[J].中国-东盟博览，2011（04）.
[2]冯彬.浅述电力配电自动化技术[J].中国新技术新产品，2011（15）.
[3]赵传文.浅谈发电厂的电气综合自动化应用[J].科技促进发展（应用版），2011（04）.
自动化监测技术论文范文第5篇
[关键词]公路变形监测 GNSS 监测方式
[中图分类号] X734 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-242-2
随着我国信息化、自动化的不断发展，在对公路的测量方面也有了质的飞跃。公路变形会影响到使用安全性，因此变形测量必须保障有效程度。本文以公路测量中GNSS的运用为主线，现做出如下分析：
1GNSS测量原理分析
GNSS实际上是一种定位技术，其与GPS不同，GNSS在范围上范围广泛，包含了所有卫星导航系统，例如欧洲的Galileo、俄罗斯的Glonass、美国的GPS、我国的北斗卫星导航系统。同时，GNSS还包含了一些相关性的增强系统，例如欧洲静地导航冲重叠系统（EGNOS）、美国广域增强系统（WAAS）以及日本的多功能运输卫星增强系统（MSAS）。换言之，国际GNSS是一盒层面多、系统多、模式多且组合复杂的系统。
在测量原理方面，GNSS系统的测量类似于后方交会技术。例如在需要测量公路时，可以在目标位置点将GNSS接收机架设好，选定某一时间点同时接受3颗卫星信号，通过卫星到站点距离的测量了解其集合距离，之后可利用后方交会理论将测量点的三维坐标表示出来，同时发射导航电文以及测距信号，其中卫星位置相关信息会包含在导航电文中。
简单来说，测量人员在使用GNSS过程中，通过测量目标区域与三颗卫星之间的距离便可得出GNSS卫星空间坐标，从而可实现对测站位置信息的求解。在公路变形测量中，测量人员同样可利用GNSS原理，检测公路是否存在沉降等不良情况。
2在公路变形监测中GNSS的应用
变形监测主要指的是物体的使用过程中由于应力等因素影响造成的形态变化，对于公路而言更易由于荷载或是本身修建因素造成沉降变形等现象。实际上，变形监测也包含了建筑物，例如水库、大桥等，对于物体的沉降、变形、位移方面的测量效果较好。
在公路变形监测中，基本监测技术会运用到水准测量方式，了解公路是否存在沉降情况。由于新疆地区本身土壤状态影响，公路在使用一段时间后可能由于车辆荷载力造成一定程度的沉陷，若没有及时发现可能造成公路路面受损引发交通事故危险。另外，监测也可以利用角度交汇或是三角测量方式了解公路建设过程中是否存在变形情况，若发生了整体倾斜或是位移可及时调整，避免公路建设出现偏差。
对于公路监测而言，通常存在目标占地面积大、监测环境较恶劣、复杂以及检测技术要求偏高情况，因此若在对公路变形监测上采用常规方式并不能够有效保障监测有效性，且劳动强度较大，需要监测人员花费大量时间去投入，在自动化方面处于欠缺状态。但若运用了GNSS技术，由于这类技术在定位上精确度高，且不需要通视，能够全天不间断持续工作，因此在操作上能够极大节省劳动力并将监测提升到自动化程度。研究发现，在采用了GNSS实施水平位移观测时，能够有效发现公路变形在2厘米以内的位移矢量；
即使在高程测量下也能够将精度控制在10厘米之内。换言之，在较大型监测中，GNSS的作用发挥效力更强，应用范围也更广泛。因此对于公路而言，其变形监测利用GNSS技术是完全可行的，并且在操作上更为简单便捷，减少了操作人员劳动强度。加上这种技术在使用中受天气影响程度较小，因此能够实现全天候作业监测，极大提升了监测效率。
3公路变形监测中GNSS方式分析
3.1动态测量方式
动态测量能够被分为实时动态测量以及准动态测量两种，其中实时测量可以被称作RTK测量，是一种建立在载波相位观测基础上的测量技术。操作方面，测量人员首先需要在目标监测公路上安置移动观测GNSS接收机，在基准站上安置GNSS接收机用于连续监测可见卫星，同时将观测得到的数据信息利用无线电传输方式传输到移动观测接收机（位于目标测量公路）上。当接收机收到信号时，能够利用差分定位原理以及基准观测到的实际数据在当下通过计算程序计算出监测点的精度以及三维坐标，对于公路监测而言精度能够达到5毫米，实际操作中精度最低达到了2厘米。另外，若监测方投入力度较大，可实现监测点与基准点之间存在5颗以上卫星时，监测精度能够达到2厘米甚至1厘米。
3.2静态测量方式
将至少3台的GNSS接收机同时放在目标监测公路上，在同一时间段展开监测。通常情况下，监测需要持续花费1-2小时之间不等，构网采用边连接方式，对基线的解算采用后处理软件完成，三维坐标的计算利用评查计算方式进行。在这种静态测量方式下，公路变形状态监测的精度相对较高，且能够有效适用于长边测量，侧边相对精度大致在10-9左右。
3.3快速静态测量法
快速静态测量法相对而言更适应于对监测点的监测。操作方面，将两台接收机安放在基准点上，以固定模式进行持续性的观测。另设置1-4台接收机在监测点上移动，每隔两秒时间采样一次，
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto。
由GNSS原理可知，当卫星不间断的将数据信号发送给接收机后，接收机接收到相关公路变形信息。此时操作系统能够自动将公路测量点的位置信息表示出来并计算出其三维方向以及三维位置。经过对比，监测人员便可发现公路是否存在变形状态。
5结束语
综上所述，GNSS技术在公路变形中的监测具有速度快、劳动强度小、精度高等特点，并且较少受到气候、环境因素影响，可保障监测效率。实践证明，在公路变形测量中利用这一技术可弥补传统测量的缺陷，减少误差。相关人员在技术运用上还应加大投入，进一步提升监测有效性。另外，这种监测方式更适应于公路这类测量范围广、环境相对恶劣的情况，在测量过程中不需要测量点之间能够相互通视，只需要观测点的上空处于开阔形态即可，因此在费用方面节省较高。在实际测量过程中，公路变形监测点的位置能够自行设定，例如监测点的位置以及之间距离等，可省掉过渡点以及传算点的测量工作。因此GNSS技术适合在公路变形监测中推广使用。
参考文献
[1]赵亚蓓，景喜林，张慧利. 高速公路采空区变形监测的应用效果分析[J]. 测绘信息与工程，2011（02）.
[2]伍锡锈. 动态变形监测中的Kalman滤波方法研究[D].中南大学，2011.
