测控论文.doc

测量与控制技术在人类的历史中由来已久，自人类开始进行生产活动后，测量与控制就从此与人们结下了不解之缘。尤其是在工业革命之后，工业水平的日益发展和现代化大规模生产的形成将测量与控制的位置摆上了一个新的高度。在步入信息化社会之后，由于测控技术背后所载有的庞大的信息量更是扮演着重要的角色。在国民经济上，测量与控制技术是“倍增器”，对其起着巨大的辐射作用和影响力。在科学研究中，测控技术更是“先行官”，离开了测量与控制，一切科学研究都无法进行。在军事上，它的测量精度决定了与其系统的大几精度，它的测试速度、诊断能力则决定了武器的反应能力。此外，测控技术不仅在生产活动、军事技术、社会服务和科学研究中广泛应用，还开始走进家庭成为提高人们生活质量的重要工具。测量技术在实验教学、气象预报、大地测绘、疾病诊断、交通指挥、灾情探测等社会生活的方方面面都有广泛的应用，遍布“农轻重、海陆空、吃穿用”等各行各业、方方面面。而作为现代社会能源的主要形式的电能，其发电的过程中自然也少不了测控技术的参与。随着科学技术的发展，“单片机”的技术日新月异、微电子技术的发展更使得测量与控制进入了自动化这样的新的阶段，从而使得测控的过程更加方便、直观。在现有的发电形式中，水利发电已得到了一定的发展，并开始在发电比例中占有相当的比重。我国现有的水利水电工程在防洪、发电、灌溉、供水和航运等方面,发挥了巨大的社会效益和经济效益,是我国国民经济的重要基础设施.然而,由于工作和运行条件极其复杂,并随着时间的增长,堤坝的病害和老化日趋严重.而工程质量的好坏和能否安全运行,不仅会影响工程效益的充分发挥,还将直接关系到下游或两岸人民的生命财产安全.国内外大量工程实践表明,对水利水电工程进行全面的监测和监控,是保证工程安全运行的重要措施之一.同时,将监测和监控的资料及时反馈给设计、施工和运行管理部门,又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。这一过程当中就需要大量的测量与控制技术。现代化的测控技术,应该具有采集数据、科学管理数据,及时或实时对水利水电工程的安全状况作出分析和评价,并对其异常或险情作出辅助决策等功能.因此,高新测控技术的基本要素包括数据采集系统、数据管理系统和分析评价系统及其计算机通讯网络支撑等。在对水利水电工程关键部位（或坝段）主要监测量（变形和渗流等）进行采集时通常采用自动化采集数据.即通过测控单元自动采集、笔记本电脑现场采集或人工观测埋入坝体或安装的传感器采集的监测效应量（大坝的变形、渗流、应力应变和温度等）和影响量（水位、气温、降雨和地震等）,并输入计算机的数据库.在数据采集系统采集的数据进入计算机数据库后,由数据管理系统对其进行科学有序的管理.包括将电容、电感、电阻、电压、频率等转换为位移、扬压力、渗流量、应力应变、裂缝开合度以及温度等,及它们的误差识别和处理,并将监测量按有关监测规范进行整编和初分析;编制月报和年报等.分析评价系统根据监测到的数据,进行观测资料的分析和反分析,结构和渗流正、反分析,建立各类监控模型和拟定监控技术指标等;将收集到的工程设计、施工、运行管理、有关法规和规范等方面的专家知识进行编辑,构成分析、评价、辅助决策等方面的知识库和推理分析知识.在测量与控制的过程中还需要大量的电子器件以此来实现测控的目的，比如传感器和一些自动采集装置等。应用于水利水电的传感器有如差动电阻式传感器，利用两个元件的电阻值比值，测出物理量的数值；振弦式传感器，通过引起固定频率的变化,从而测出物理量的数值；差动电容式传感器，电容极板的电容产生变化,从而测出位移量；差动电感式传感器，通过测得的感应电势发生变化反映位移量的大小等等。此外，还有应用于水利水电一些新颖传感技术，如光纤传感技术、技术、渗流热技术、技术等。而所采用的数据采集装置将各类传感器测出的物理量（如电阻、电阻比、电容、电感和频率等）转化为数字量（如位移、渗压、应变和温度等）,即/转换,以便远程输送.经常采用的数据采集装置有自动化数据采集装置、人工或半自动化数据采集装置。水利水电工程大坝可埋有几百个、几千个甚至上万个传感器，其采集数据每年达几百万个,并随着观测年限的增加,数据将越来越多,对这些海量数据必须进行科学有序地管理,以便为分析评价系统提供可靠的信息.数据管理系统的核心是数据管理软件和应用软件.将测量得到的数据作为对水利水电工程监测和监控依据，并以此来对工程的安全状况作出综合分析和评价。通过以上的阐述我们可以清楚的看出，在水利水电工程中利用测控技术来实现对于工程的防护和运行。通过实现代化测控技术中的