[發明專利]大壩安全監測自動化數據采集裝置的測量數據在線自校方法

無效

• 申請號: 201010271557.0
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN101936754A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 毛良明
• 申請（專利權）人: 南京卡爾勝水電科技有限公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

技術領域

本發明涉及大壩和巖土工程的安全監測，尤其涉及大壩安全監測自動化數據采集裝置的測量數據在線自校方法。

背景技術

在對大壩和巖土工程的安全監測中，通常采用差阻式、振弦式(或稱鋼弦式)等安全監測儀器監測大壩和巖土工程的應力應變、溫度、接縫開度、滲漏和變形等測量信號，用以分析判斷大壩或巖土工程的安全。

差阻式應變計是由2根相同材質(電阻率相同均為ρ)、相同截面積(均為s)的鋼絲配對組成，2根鋼絲初始長度相等，鋼絲總長為L，在感知外界作用力ε(可以是大壩和巖土工程的應力應變、溫度、接縫開度、滲漏和變形等測量信號)的時候，其中一組鋼絲會產生ΔL的拉伸變形，而另一組鋼絲則會產生ΔL的壓縮變形。在彈性范圍內，其中K為已知恒常數。而兩根鋼絲的電阻值分別為因此：即ε是電阻比的單一函數，通過測量電阻比就能實現對應變量ε的測量。

振弦式傳感器由一根兩端固定、均質的鋼弦組成。鋼弦長度為L，在感知外界作用力ε(可以是大壩和巖土工程的應力應變、溫度、接縫開度、滲漏和變形等測量信號)的時候，鋼弦會產生ΔL的拉伸變形，在彈性范圍內，其中K為已知恒常數。鋼弦的機械振動固有頻率f可以按如下公式獲得：其中E是鋼弦的彈性模量，ρ_v是鋼弦的密度，λ是鋼弦材料的泊松系數，這些均是定常數，因此ε是f的單一函數，通過測量f就能實現應變量ε的測量。

安全監測儀器的測量數據通常由安全監測自動化數據采集裝置定期地采集和存儲，完成對大壩和巖土工程監測所需的信號采集。所述安全監測自動化數據采集裝置對這些采集的信號進行處理、形成用以評判和預測大壩和巖土工程是否安全的依據。

大壩和巖土工程安全至關重要，不能誤判，因此保證監測數據的正確可靠，就非常重要。要保證所采集的監測數據正確可靠，首先必須保證數據采集系統運行正常，測量基準準確，才能保證采集測量的數據準確可靠。但是，現有數據采集系統的基準只是在出廠前的生產和調試過程中進行校準，安裝到現場后即投入在線運行。其采集數據的準確性決定于出廠前的校準，有的系統雖然采用一些軟件對所采集的數據通過超限檢驗等方法進行數據準確性檢驗，在一定程度能保證數據的準確性，但這種檢驗并不完備，不能及時將數據采集裝置中的異常數據予以標識或剔除，最終影響數據處理的準確性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中不能將系統非正常狀態下采集的數據及時分辨加以去除，以致影響測量數據的準確性的缺陷，提供的一種大壩安全監測自動化數據采集裝置的測量數據在線自校方法，其技術方案如下：

所述系統中的N個傳感器在T時刻產生N路測量信號ε_N，N＝1、2、…n，用模擬傳感器產生T時刻的校驗信號ε_C，并設定：所述模擬傳感器的真值為ε_z，所述裝置的測量誤差為δ；比較T時刻的校驗信號ε_C與真值ε_z的差值，如|ε_C-ε_Z|≤δ，該時刻的所采集測量信號ε_N為有效測量值，如|ε_C-ε_Z|＞δ，該時刻的所采集的測量信號ε_N為無效測量值。

所述方法的進一步設計在于，模擬傳感器為差阻式模擬傳感器或振弦式模擬傳感器。

所述方法的更進一步設計在于，差阻式模擬傳感器是一由兩電阻串接形成的電路，測量端分別從該電路的兩端及兩電阻連接端引出。

所述方法的更進一步設計在于，振弦式模擬傳感器是一個頻率發生器。

本發明方法在采集檢測信號的同時采集模擬傳感器的校驗信號，以此獲得該時刻所述采集裝置的工作狀態的信息，保證采集檢測信號是在采集裝置處于正常工作狀態下獲得的，以防止采集裝置在非正常狀態下采集的無效數據，形成對正常狀態下所采集的有效數據的干擾，保證采集的數據準確可靠。