緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇測量技術(shù)論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

2配置偏心距和旋轉(zhuǎn)角

由于測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡低溫下監(jiān)測，只能透過觀察窗向真空室內(nèi)部的光學(xué)靶觀測．而光的傳播存在折射和衍射，會(huì)對光學(xué)觀測產(chǎn)生誤差．采用數(shù)字水平儀調(diào)平望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸，并且借助激光跟蹤儀事先將遠(yuǎn)近兩處的基準(zhǔn)靶和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸中心調(diào)整至統(tǒng)一高程面，可以消弱光透過空氣和玻璃觀察窗不同介質(zhì)時(shí)的折射誤差．為了避免光的衍射誤差，可以人為將不同十字絲目標(biāo)的上下左右配置在±0．2mm以內(nèi)不同偏心距上（見圖4）．由于六個(gè)十字絲之間間隔太小，為了便于觀測，可以將不同十字絲目標(biāo)配置不同的旋轉(zhuǎn)角（30度和60度），間隔放置在螺線管和超導(dǎo)腔下方（見圖4）．

3理論模擬

在低溫壓力容器的元件中，除了承受由載荷（壓力、外載）產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力外，由于在運(yùn)行過程中元件的溫度場發(fā)生變化，還將承受熱應(yīng)力的作用［5］．為了確定腔體、磁體、支撐以及氦容器在重力和冷縮變形時(shí)的補(bǔ)償量和熱應(yīng)力，以減小或消除應(yīng)力和變形．必須采用有限元方法，模擬低溫下所有冷質(zhì)量組件的熱應(yīng)力和冷縮變形．本文采用SOLID－WORKS建模，使用ANSYS進(jìn)行熱應(yīng)力模擬．

3．1有限元模型及其材料屬性

冷質(zhì)量及其支撐組件的有限元模型如圖3所示．模型中磁體、氦槽及其本身焊接連接支架采用316LSS不銹鋼材料，HWR腔及其本身焊接連接支架為鈦材，冷質(zhì)量支撐組件和腔體的6根橫梁采用鈦材料，準(zhǔn)直支架及十字絲目標(biāo)采用G10材料．模型中支撐桿室溫端為球鉸接，支撐桿低溫端與鈦架之間為綁定．不同接觸材料之間采用螺栓連接，模擬為不同接觸材料之間可相互滑動(dòng)且不分離．所有冷質(zhì)量材料的機(jī)械特性見表2．

3．2邊界條件與模擬結(jié)果

實(shí)測的兩次試驗(yàn)采用液氮降溫，模型中支撐室溫端球鉸鏈接觸面為300K室溫，所建模型腔體、氦容器以及超導(dǎo)磁體接觸面處為80K，80K表面熱負(fù)荷0．1W／m2．80K下豎直和橫向位移計(jì)算結(jié)果見表3，螺線管和HWR底部上移約2．0mm，橫向向中心收縮約1mm．

4實(shí)測分析

4．1低溫監(jiān)測

先用WYLER電子水平儀，將測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸調(diào)平，精度控制在0．05mm／m內(nèi)［6］．再調(diào)焦至遠(yuǎn)處基準(zhǔn)靶，使用旋轉(zhuǎn)按鈕，擺動(dòng)鏡筒使其對齊遠(yuǎn)處目標(biāo)中心（見圖5第1步）；然后調(diào)整焦距瞄準(zhǔn)近處基準(zhǔn)靶，使用平移工作臺(tái)，移動(dòng)鏡筒至近處目標(biāo)中心（見圖5第2步）．重復(fù)上述兩步“遠(yuǎn)旋轉(zhuǎn)移”多次，調(diào)整鏡筒至兩基準(zhǔn)靶偏心線上，控制其直線度誤差在0．1mm以內(nèi)．圖5中虛線矩形框代表已旋轉(zhuǎn)的測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡，實(shí)線矩形框代表已平移的測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡，圓形目標(biāo)為MAT基準(zhǔn)靶．由于同軸十字絲目標(biāo)存在加工誤差，所以需要使用測微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡，借助可調(diào)絲扣，調(diào)整六個(gè)十字絲中心上下左右至設(shè)計(jì)偏心線位置．由于光學(xué)儀器不可避免地存在瞄準(zhǔn)誤差，而且瞄準(zhǔn)誤差的大小與距離成正比，呈正態(tài)分布．所以為了提高測量精度，應(yīng)該采用多次測量取平均值，和盡量縮短瞄準(zhǔn)距離的方法［7］．

4．2數(shù)據(jù)分析

兩次試驗(yàn)降至液氮溫區(qū)時(shí)跟蹤儀和望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測數(shù)據(jù)見圖6和7．80K時(shí)豎直方向上跟蹤儀監(jiān)測到2號(hào)螺線管向上移動(dòng)1．8mm，望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測到2號(hào)螺線管向上移動(dòng)1．9mm；80K時(shí)橫向跟蹤儀監(jiān)測到2號(hào)螺線管向中心移動(dòng)1mm，望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測到2號(hào)螺線管向中心移動(dòng)0．9mm．

篇（2）

2拱壩測量放樣的簡易方法實(shí)例

2.1工程概況

GwayiShangani拱壩工程位于津巴布韋西部的呱邑河上，壩址在呱邑河和尚嘎尼河交匯處下游約6.0km處，距津巴布韋第二大城市布拉瓦約276.0km，是以供水為主、發(fā)電為輔的水利工程。該工程為重力式混凝土單曲拱壩，壩高78.0m，壩底厚度27.1m，頂寬8m，溢流段弧長200m，庫容6.91億m3。水庫每天可向布拉瓦約供水20萬m2．3.2拱壩施工測量內(nèi)業(yè)計(jì)算2.2.1拱壩設(shè)計(jì)尺寸溢流段弧長200m，半徑109.874m，上游面垂直，下游坡比1∶0.2；兩側(cè)止推塊頂寬8m，上游坡，1∶0.1，下游坡比1∶0.25。圓心及A、B點(diǎn)坐標(biāo)分別為（42088.550，-17954.620）、（42093.340，-17824.520）、（42196.800，-17935.800）。2.2.2拱壩平面圖（見圖1）3.2.3拱冠梁斷面圖（見圖2）

2.2基準(zhǔn)線的“線路要素”計(jì)算

以拱圈上游面，半徑為109.874m，兩側(cè)止推塊頂上游1m畫線，作為基準(zhǔn)線（見平面圖），設(shè)右側(cè)直線端點(diǎn)為起點(diǎn)，樁號(hào)0+000，經(jīng)計(jì)算起點(diǎn)坐標(biāo)（42083.779，-17827.656），交點(diǎn)JD1坐標(biāo)（42264.957，-17923.951），起始方位角：332°00′34.7″，交點(diǎn)間距205.178m，交點(diǎn)轉(zhuǎn)角：104°17′38″。運(yùn)行“HintCAD”，按道路設(shè)計(jì)程序，將上述數(shù)據(jù)輸入到“主線平面線形設(shè)計(jì)”，得到“主線平面線形”，如圖3。同時(shí)得到直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，如表1。

3拱壩施工測量放樣（外業(yè)施測）

3.1控制點(diǎn)

大壩施工測量控制系統(tǒng)依據(jù)原有的控制點(diǎn)，按照“從高級(jí)到低級(jí)，從整體到局部”的原則，結(jié)合施工布置，合理布設(shè)施工控制點(diǎn)。

3.2線路要素輸入到全站儀

把直線、曲線及轉(zhuǎn)角表中的“線路要素”輸入到全站儀“道路放樣”程序中。

3.3放樣

斷面里程為0+163.8，下游843高程壩體坡腳點(diǎn)的放樣：此坡腳點(diǎn)距基準(zhǔn)線的距離，用計(jì)算器計(jì)算，距離=相應(yīng)900.15高程壩頂寬+坡度×（設(shè)計(jì)高程-地面高程），D=11.7+0.2×（900.15-843）=23.13m。調(diào)出全站儀的道路放樣程序，輸入里程163.8，輸入左偏距23.13，此坡腳點(diǎn)的坐標(biāo)全站儀自動(dòng)計(jì)算顯示，接下來就按照坐標(biāo)點(diǎn)放樣的方法，轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀至放樣點(diǎn)方位角的方向，再測量距離，進(jìn)行放樣。其他點(diǎn)的放樣同上述，已知其里程和距基線的距離，就可以對其放樣。

篇（3）

1密集光波分復(fù)用（DWDM）系統(tǒng)

DWDM系統(tǒng)主要由光合波器、光分波器和摻鉺光纖放大器（EDFA）組成。其中EDFA的作用是由比信號(hào)波長低的高能量光泵源將能量輻射進(jìn)一段摻鉺光纖中，當(dāng)載有凈負(fù)荷的光波通過此段光纖一起傳播時(shí)，完成光能量的轉(zhuǎn)移，使在1530-1565m波長范圍內(nèi)各個(gè)光波承載的凈負(fù)荷信號(hào)全都得到放大，彌補(bǔ)了光纖線路的能量損失。這樣，當(dāng)用EDFA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光通信鏈路中的中繼段設(shè)備時(shí)，就能以最少的費(fèi)用直接通過增加波長數(shù)增大傳輸容量，使整個(gè)光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)都大大簡化，并便于施工維護(hù)。

EDFA在DWDM系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用時(shí)又分為功放或后置放大器（BA），預(yù)放或前置放大器（PA）和線路放大器（LA）3種，但有的公司為了簡化，盡量減少設(shè)備品種，統(tǒng)一為OA，以便于維護(hù)。

目前商用的DWDM系統(tǒng)的每個(gè)波長的數(shù)據(jù)速率是2.5Gbps，或10Gbps，波長數(shù)為4、8、16、32等；40、80甚至132個(gè)波長的DWDM系統(tǒng)也已有產(chǎn)品。常用的有兩類配置。一類是在光合波器前與在光分波器后設(shè)置波長轉(zhuǎn)換器（WavelengthTransponder）OTU。這一類配置是開放式的，采用這種可以使用現(xiàn)有的1310nm和1550nm波長區(qū)的任一廠家的光發(fā)送與光接收機(jī)模塊；波長轉(zhuǎn)換器將這些非標(biāo)準(zhǔn)的光波長信號(hào)變換到1550nm窗口中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光波長信號(hào)，以便在DWDM系統(tǒng)中傳輸。美國的Ciena公司、歐洲的pirelli公司采用這類配置，他們是生產(chǎn)光器件的公司，通常，所生產(chǎn)的光分波合波器有較好的光學(xué)性能參數(shù)。如Ciena公司采用的信道波長間隔為0.8nm，對應(yīng)100GHz的帶寬，在1545.3-1557.4nm波長范圍內(nèi)提供16個(gè)光波信道或光路。但他們沒有SDH傳輸設(shè)備，因此，在系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)管理方面不能統(tǒng)一考慮。此類配置的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用靈活、通用性強(qiáng)，缺點(diǎn)是增加波長轉(zhuǎn)換器、成本較高。另一類配置是不用波長轉(zhuǎn)換器，將波分復(fù)用、解復(fù)用部分和傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品集成在一起，這一類配置是一體的或集成的，這樣簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低了成本，而且便于將SDH傳輸設(shè)備和DWDM設(shè)備在同一網(wǎng)管平臺(tái)上進(jìn)行管理操作。這類配置的生產(chǎn)廠家如Lucent、Siemens、Nortel等，他們是SDH傳輸系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商，有條件這樣做。他們在做4×2.5G32bpsDWDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就考慮與4×10Gbps速率的兼容，考慮增加至8個(gè)波長、16個(gè)波長、基至40個(gè)波長、80個(gè)波長，以及2.5Gbps和10Gbps的混合應(yīng)用，確保系統(tǒng)在線不斷擴(kuò)容，平滑過渡，不影響通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)。當(dāng)然，他們也提供開放式配置，或發(fā)送是開放式，接收為一體式的DWDM系統(tǒng)設(shè)備。

由于初期商用的EDFA帶寬平坦范圍在1540-1560nm，故早期使用的DWDM系統(tǒng)的復(fù)用光波長多在1550nm附近。后來實(shí)際EDFA的增益譜寬為35nm，約4.2THz，其中增益起伏小于1dB的譜寬在1539-1565nm之間，若以1.6nm（對應(yīng)200GHz）的波長間隔，則最少可實(shí)現(xiàn)8波長，乃至16波長的同步放大；若以0.8nm（對應(yīng)100GHz）的波長間隔，則最少可實(shí)現(xiàn)16個(gè)波長，乃至32個(gè)波長的DWDM系統(tǒng)，再加上EDFA約40dB的高增益，大于100mW的高輸出功率，以及4-5dB的低噪聲值等優(yōu)越性能，故極大地促進(jìn)了DWDM系統(tǒng)的快速發(fā)展。

正如電放大器那樣，光放大器在放大光信號(hào)的同時(shí)也要引入噪聲。它由光子的自發(fā)幅射（SpontaneousEmission）產(chǎn)生。此種噪聲和光信號(hào)在光放大器中一起放大，并逐級(jí)積累形成干擾信號(hào)，即熟知的放大自發(fā)輻射（AmplifiedSpontaneousEmission，簡寫為ASE）干擾信號(hào)。這種ASE干擾信號(hào)經(jīng)多經(jīng)光放積累的功率會(huì)大到1-2mW，其頻譜分布與波長增益譜對應(yīng)。

這就是為什么經(jīng)過若干個(gè)OLA放大后必須經(jīng)過光電變換，分別取出各波長光路的電信號(hào)進(jìn)行定時(shí)、整形與再生（3R），完成光數(shù)字信號(hào)處理的主要原因，它決定了電中繼段或復(fù)用段的最大距離或最大光中繼段數(shù)。當(dāng)然，其他因素例如允許的總的色散值也決定此電中繼段的最大距離，這要由系統(tǒng)設(shè)計(jì)作光功率預(yù)算時(shí)，哪個(gè)因素要求最嚴(yán)格來確定。

2DWDM系統(tǒng)的測試要求

以SDH終端設(shè)備為基礎(chǔ)的多波長密集光波分復(fù)用系統(tǒng)和單波長SDH系統(tǒng)的測試要求差別很大。首先，單波長光通信系統(tǒng)的精確波長測試是不重要的，只需用普通的光功率計(jì)測量了光功率值就可判斷光系統(tǒng)是否正常了。設(shè)置光功率計(jì)到一個(gè)特定的波長值，例如是1310nm還是1550nm，僅用作不同波長區(qū)光系統(tǒng)光源發(fā)光功率測試的較準(zhǔn)與修正，因?yàn)閷捁庾V的功率計(jì)而言，光源波長差幾十nm時(shí)測出的光功率值的差別也不大。可是，對DWDM系統(tǒng)就完全不同了，系統(tǒng)有很多波長，很多光路，要分別測出系統(tǒng)中每個(gè)光路的波長值與光功率大小，才能共發(fā)判斷出是哪個(gè)波長，哪個(gè)光路系統(tǒng)出了問題。由于各個(gè)光路的波長間隔通常是1.6nm（200GHz）、0.8nm（GHz），甚至0.4nm（50GHz），故必須有波長選擇性的光功率計(jì)，即波長計(jì)或光譜分析儀才能測出系統(tǒng)的各個(gè)光路的波長值和光功率的大小，因此，用一般的光功率計(jì)測出系統(tǒng)的總光功率值是不解決問題。其次，為了平滑地增加波長、擴(kuò)大DWDM系統(tǒng)容量，或?yàn)榱遂`活地調(diào)度、調(diào)整電路和網(wǎng)絡(luò)的容量，需要減少某個(gè)DWDM系統(tǒng)的波長數(shù)，即要求DWDM系統(tǒng)在增加或減少波長數(shù)時(shí)，總的輸出光功率基本穩(wěn)定。這樣，當(dāng)有某個(gè)光路、某個(gè)凈負(fù)荷載體，即光波長或光載頻失效時(shí)，又用普通光功率計(jì)測量總光功率值是無法發(fā)現(xiàn)問題的，因?yàn)橐粌蓚€(gè)光載頻功率大大降低或失效，對總的光功率值影響很小。此時(shí)，必須對各個(gè)光載頻的功率進(jìn)行選擇性測量，不僅測出光功率電平值，而且還準(zhǔn)確地測出具體的波長數(shù)值后，才能確切知道是哪個(gè)波長哪條光路出了問題。這不僅在判斷光路故障時(shí)非常必要，而且在系統(tǒng)安裝、調(diào)測和日常維護(hù)時(shí)也很重要。

此外，為了測量光放大器增益光譜特性，尤其是增益平坦度，需找出各波長或各光路的功率電平差值時(shí)，也必須測量出各光路的波長值和光功率值。

為便于查尋光線路放大器的故障，除測量各個(gè)光路的波長值和光功率外，還要測量出各個(gè)光路的信噪比（OSNR）。這里，在測量OSNR時(shí)要注意測量儀表的噪聲帶寬。例如用HP70952B光譜分析儀（噪聲帶寬1nm）測量的OSNR要比用Agilent86121AWDM光路分析儀（噪聲帶寬0.1nm）測量出的OSNR低約10dB；這是因?yàn)榍罢呷〕龅脑肼暪β适呛笳呷〕龅脑肼暪β实?0倍，自然，前者測出的OSNR要低約10db（因光信號(hào)功率測量有差別）。

由于DWDM系統(tǒng)有n個(gè)波長，n個(gè)光路，等效于n個(gè)虛SDH光通信系統(tǒng)，故在系統(tǒng)的重要測量點(diǎn)必須有光分路器（分光器），以避免在做波長和功率測量時(shí)中斷系統(tǒng)，造成大量業(yè)務(wù)丟失。

為便于比較對照，將OSP-102/OMS-100組合測試儀和一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)室用光譜分析儀OSA的技術(shù)規(guī)范列在一起。

3可調(diào)諧光濾波器

為使具有光譜分析儀功能的儀表適合現(xiàn)場測試，需要有輕便靈巧的可調(diào)諧光濾波器選擇光波長。它是一個(gè)可調(diào)法布里-泊羅（Fabry-Perot）濾波腔體，它的基本結(jié)構(gòu)是由兩塊部分鍍銀的板構(gòu)成反射平面，兩塊板相對分開的距離是可普的。其濾波原理是：對某個(gè)波長的光，當(dāng)調(diào)節(jié)兩塊板之間的距離，使在兩塊板之間反射引起的部分射線在相位上完全重疊時(shí)，濾波器對該波長的光是直通的，而對其他波長的光會(huì)引入很大的衰減。

這種可調(diào)諧光濾波器與光分度計(jì)或旋轉(zhuǎn)干涉濾波器相比有很多優(yōu)點(diǎn)。它沒有軸承、軸、馬達(dá)等，不存在由于連續(xù)持久的操作引起磨損、破裂等問題；結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)實(shí)，對振動(dòng)不敏感。它是不可逆的光器件，無論是衰減，還是通常波長均與輸入光波的射線極化無關(guān)；這一優(yōu)點(diǎn)在有幾個(gè)波長激光器都調(diào)整到有相同輸出光功率時(shí)尤其重要。

4便攜式光譜分析儀

適用于DWSM系統(tǒng)現(xiàn)場安裝調(diào)測與日常維護(hù)的便攜式光譜分析儀，除去前已介紹的HP70952B,Agilent86121A外，現(xiàn)舉OSP-102插件和OMS-100主機(jī)配合專用于DWDM系統(tǒng)測試的便攜式光譜分析儀為例，說明采用可調(diào)諧光濾波器一方面使成本顯著降低，一方面使重量減輕。體積縮小，有利于便攜。為便于使用，還增加了下述分立的應(yīng)用方式。

（1）光譜分析儀方式

用可調(diào)諧光濾波器沿著要選測的波長范圍調(diào)整移動(dòng)，將以圖形方式顯示測量結(jié)果，可用游標(biāo)定位估計(jì)波長、功率數(shù)值，以及各波長和功率差值的測試數(shù)據(jù)。還可用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)兩個(gè)光譜的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

（2）光纖系統(tǒng)方式

用表列出直到16個(gè)光路或波信道的被測試的波長、功率和S/N。這種應(yīng)用方式對光纖通信系統(tǒng)的日常維護(hù)測試特別有用。因?yàn)樵贒WDM系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，通常不希望光載頻信號(hào)的功率超過規(guī)定的容限。

（3）光功率計(jì)方式

可調(diào)諧光濾波器固定調(diào)整到所選的波長，以數(shù)字顯示該波長的光功率，就可以用來檢測該光路或信道光載頻功率隨時(shí)間的變化，即穩(wěn)定程度。這一方式在檢測中斷故障時(shí)尤其有用。

（4）監(jiān)視器輸出方式

篇（4）

2間接計(jì)算法

這種方法需要獲知幾種變壓器其繞組的熱點(diǎn)溫度,通過套入公式來間接計(jì)算需要測量的變壓器的溫度。這種計(jì)算方法的模型有三種,分別基于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、熱路和熱阻。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確,實(shí)用性非常強(qiáng)。

3在線測量技術(shù)的優(yōu)越性

上文中提到,直接測量法成本高昂且結(jié)果不精準(zhǔn),光纖光柵法結(jié)果精準(zhǔn),但成本高昂,而熱模擬法雖然在日德等許多國家都有應(yīng)用,但理論分析與實(shí)際情況有著巨大差別,導(dǎo)致了測量結(jié)果的較大偏差。僅間接計(jì)算法按照《油浸式變壓器負(fù)載導(dǎo)則》中提到的計(jì)算公式[2],可以較準(zhǔn)確地計(jì)算出變壓器的熱點(diǎn)溫度。間接計(jì)算法經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡便的優(yōu)越性使其在變壓器測溫方面得到了廣泛應(yīng)用。由于間接計(jì)算法要通過幾種變壓器來間接獲得最終結(jié)果,計(jì)算過程耗費(fèi)時(shí)間較長,對計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力要求極高,待結(jié)果得出后向有關(guān)部門反應(yīng),有關(guān)部門再派出維護(hù)人員進(jìn)行維修,這使得間接計(jì)算法暴露出一個(gè)非常明顯的缺點(diǎn)——計(jì)算復(fù)雜、反應(yīng)不及時(shí)。為此,業(yè)界許多研究人員對變壓器的溫度測量方法進(jìn)行了深入的研究,目前已經(jīng)取得了一定的研究成果,制作出一種在線監(jiān)測儀器。這種儀器基于負(fù)載導(dǎo)則,模型依循舊版導(dǎo)則的簡單計(jì)算公式,受到外界影響的可能非常小,結(jié)果的精確度非常高。由于計(jì)算公式涉及到的溫度是穩(wěn)態(tài)溫度,不必考慮不同時(shí)間段溫度的變化會(huì)對最終結(jié)果造成影響。在線監(jiān)測儀器內(nèi)置GPRS模塊,可以與距離較遠(yuǎn)的變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。

4在線測量系統(tǒng)

4.1在線測量系統(tǒng)的工作原理

在線測量系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)、傳感器和變壓器本身。電力人員在油浸式變壓器內(nèi)安裝在線監(jiān)測儀器,在線監(jiān)測儀器包括N個(gè)溫度傳感器,傳感器在變壓器溫度上升時(shí)通過下位機(jī)中內(nèi)置的GPRS模塊將信息傳送至變電站的控制中心,變電站的工作人員通過上位機(jī)獲得變壓器的溫變信息,可以及時(shí)快速地安排人員前去維護(hù)。下位機(jī)的主要部件有溫度傳感器與單片機(jī)處理單元。下位機(jī)在變壓器上只需安置五個(gè)檢測點(diǎn),即可對變壓器的底部、油面、頂部、箱體以及環(huán)境五處溫度進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測。下位機(jī)內(nèi)置微處理器,與傳感器相連,通過液晶屏顯示即時(shí)溫度。五處檢測點(diǎn),有任何一點(diǎn)的溫度值超過內(nèi)置的溫度標(biāo)準(zhǔn),將會(huì)引發(fā)微處理器發(fā)生報(bào)警信息。下位機(jī)通過內(nèi)置的GPRS模塊將信息傳輸至變電站內(nèi)的上位機(jī),上位機(jī)內(nèi)的相關(guān)軟件通過代碼編譯,迅速顯示出工作人員可以理解的曲線和數(shù)據(jù)結(jié)果,并作出音像報(bào)警和故障分析。

4.2硬件

4.2.1下位機(jī)下位機(jī)的溫度傳感器通常為產(chǎn)自美國Dallas公司的DS18-B20半導(dǎo)體,微處理器一般為Atmel公司生產(chǎn)的AT89-S52。這種微處理器的串口可以跨越較遠(yuǎn)的距離,與GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。YM-12684液晶屏可以顯示溫度信息與故障代碼。溫度傳感器通過屏蔽雙絞線將溫度信號(hào)傳送至單片機(jī)中,鑒于屏蔽雙絞線的特性,有效距離最多為50m。4.2.2GPRS模塊GPRS模塊是遠(yuǎn)距離無線通信的核心,通過TCP/IP協(xié)議,數(shù)據(jù)可以暢通到達(dá)終端設(shè)備處。

4.3軟件

4.3.1通信協(xié)議在線測量系統(tǒng)的通信協(xié)議就是上文所提到的TCP/IP協(xié)議,AT指令集也能支持。4.3.2上位機(jī)和下位機(jī)軟件上位機(jī)的軟件可以借助GPRS模塊查詢到來自下位機(jī)的變壓器溫度信息,并顯示溫變數(shù)據(jù)、繪制溫度曲線、打印溫度報(bào)表、做出音像報(bào)警、記錄故障信息、分析故障原因。下位機(jī)的軟件依托于C語言指令,循環(huán)讀取各個(gè)端口的溫度信息,依照內(nèi)置命令完成監(jiān)控、報(bào)警功能。

篇（5）

作者：李智炯 單位：中國神華神東煤炭集團(tuán)地測公司

礦山測量理論發(fā)展

隨著電子計(jì)算機(jī)的軟硬件發(fā)展，以及各種測量計(jì)算分析軟件的推出，計(jì)算機(jī)已成為測量控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、測量數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)化成圖最有效和必不可少的工具。相對于以前測量工作人員在小型計(jì)算器上編程進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理或者進(jìn)行簡單的平差數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)在的測量數(shù)據(jù)處理則體現(xiàn)出智能化、自動(dòng)化和可視化，且數(shù)據(jù)處理理論得到了更深入的發(fā)展。灰色理論、小波分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等新的理論大量應(yīng)用于礦山工程測量數(shù)據(jù)處理中，單一模型的變形預(yù)測與組合模型的變形預(yù)測均得到了發(fā)展。以公路勘測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為例，這個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要包括3部分:1)數(shù)據(jù)獲取和處理模塊;2)數(shù)字地面模型模塊;3)繪圖與設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。礦山測量控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)測量方案的設(shè)計(jì)以前都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)正在向著更科學(xué)的方向發(fā)展。優(yōu)化設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有人力、物力和財(cái)力條件下，使礦山工程控制網(wǎng)具有較高的精度。而在滿足控制網(wǎng)的精度和可靠性的前提下，使成本最低。網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)迭代求解過程，它包括以下內(nèi)容:1)提出設(shè)計(jì)任務(wù)。由測量人員與應(yīng)用單位共同擬定，通常是后者提出要求，前者對其具體化，每一個(gè)優(yōu)化任務(wù)都必須表示為數(shù)值上的要求。2)制定設(shè)計(jì)方案。包括網(wǎng)的圖形和觀測方案，觀測方案指每個(gè)點(diǎn)上所有可能的觀測，通過室內(nèi)設(shè)計(jì)和野外踏勘來制定。3)進(jìn)行方案評(píng)價(jià)。按精度和可靠性準(zhǔn)則進(jìn)行，同時(shí)考慮費(fèi)用和靈敏度。4)進(jìn)行方案優(yōu)化。對網(wǎng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，以期得到一個(gè)接近理想的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。礦山測量信息管理隨著礦山測量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的逐步自動(dòng)化、數(shù)字化，測量工作者更好地使用和管理海量礦山測量信息的最有效途徑是建立礦山測量數(shù)據(jù)庫或與GIS技術(shù)結(jié)合建立各種礦山信息系統(tǒng)。目前，礦山測量部門已經(jīng)建立了各種用途的數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)，為礦山管理部門進(jìn)行信息、數(shù)據(jù)檢索與使用管理的科學(xué)化、實(shí)時(shí)化和現(xiàn)代化創(chuàng)造了條件。目前，礦山測量人員對這個(gè)問題都很重視，并且正在參與和從事各種信息的收集、傳遞和管理工作，建立礦山信息系統(tǒng)、礦山生活區(qū)信息系統(tǒng)、礦區(qū)信息系統(tǒng)以及土地信息系統(tǒng)等。煤礦開采沉陷預(yù)計(jì)理論開采沉陷預(yù)計(jì)理論按采用方法的基礎(chǔ)可分為:經(jīng)驗(yàn)方法、分布函數(shù)、理論模型法三大類。而常用的預(yù)計(jì)方法主要有:概率積分法、負(fù)指數(shù)函數(shù)法、典型曲線法、威布爾分布法、樣條函數(shù)法、皮爾森函數(shù)法、山區(qū)地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)法、基于托板理論的條帶開采的預(yù)計(jì)法、力學(xué)預(yù)計(jì)法和有限元法。近年來，隨著變形理論的深入發(fā)展，灰色系統(tǒng)理論預(yù)計(jì)法和神將網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)法被應(yīng)用到了沉陷預(yù)計(jì)領(lǐng)域，并有了一定的實(shí)踐進(jìn)展。同時(shí)，基于地質(zhì)觀點(diǎn)的沉陷預(yù)計(jì)方法也有相應(yīng)報(bào)道。

3S技術(shù)在采煤地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地圖可視化技術(shù)和空間分析技術(shù)，建立對包含空間定位和屬性關(guān)聯(lián)的問題進(jìn)行計(jì)算機(jī)化處理，進(jìn)而提供輔助決策的功能系統(tǒng)。目前，GIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性分析和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等防災(zāi)減災(zāi)工作當(dāng)中。由于GIS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間分析能力，因此，其不再局限于某種地質(zhì)災(zāi)害的分布顯示，而可提供綜合多種地質(zhì)災(zāi)害，并能進(jìn)行區(qū)域劃分的功能。RS技術(shù)的應(yīng)用RS(遙感技術(shù))作為一門新興的高新技術(shù)手段，近幾年迅速在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的使用，而應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的文章也多不勝數(shù)。總結(jié)歸納，遙感技術(shù)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測是可行的，也是必要、可推廣的。從地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與防治的角度來看，遙感技術(shù)貫穿地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測、預(yù)警、評(píng)估的全過程，為地質(zhì)災(zāi)害防治提供了很好的決策參考。隨著遙感技術(shù)在理論上、技術(shù)上和實(shí)際應(yīng)用上的逐步發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)源向著高分辨率遙感影像過渡，其不僅具有精確的空間分辨率，更重要的是擁有豐富的光譜信息，使具有特殊光譜特征的地物探測成為可能。這也必將使得遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害宏觀調(diào)查、災(zāi)體動(dòng)態(tài)監(jiān)測和災(zāi)情評(píng)估中大顯身手，成為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與防治的重要手段之一。GPS技術(shù)的應(yīng)用煤炭開采中，大量的采空區(qū)隨之出現(xiàn)，給采煤區(qū)居民的生活帶來了很大的影響，而因此誘發(fā)的大量的地面塌陷災(zāi)害更給采煤區(qū)的經(jīng)濟(jì)帶來了巨大損失。以采空區(qū)為變形體所進(jìn)行的沉陷觀測，受采空區(qū)自身沉陷影響，很難找到穩(wěn)定的地點(diǎn)埋設(shè)監(jiān)測基點(diǎn)。同時(shí)，在對沉陷引起的地裂縫進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，需掌握其空間位置，針對上述工作，如果采用傳統(tǒng)測量方法，必將面臨諸多不便與不利因素。作為新一代空間定位技術(shù)的代表—GPS技術(shù)，經(jīng)眾多技術(shù)人員從實(shí)踐角度和眾多學(xué)者從理論角度的驗(yàn)證，其不僅可以滿足沉陷觀測的精度要求，而且可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測工作的自動(dòng)化與實(shí)時(shí)化。目前，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各類變形監(jiān)測項(xiàng)目中。而動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)的出現(xiàn)，更為地質(zhì)調(diào)查、災(zāi)害地點(diǎn)確定等實(shí)時(shí)、高精度定位工作提供了有力支持。

篇（6）

2實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)在同一測量環(huán)境條件下進(jìn)行：恒溫（20℃±1℃），恒濕（50％±3％）。使激光器預(yù)熱2h，激光波長穩(wěn)定在632．8334nm，讓導(dǎo)軌以某一速度勻速運(yùn)動(dòng)，然后對采集的信號(hào)加入電子五細(xì)分處理。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，由自混合干涉光路細(xì)分原理可知，一個(gè)條紋對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)距離為λ／8，將此波形通過閾值為0的比較器后得到對應(yīng)的方波信號(hào)，再將方波信號(hào)n細(xì)分，通過計(jì)數(shù)方波的個(gè)數(shù)來得到外部物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)距離。這樣處理后，可以得到的分辨率為λ／8n。一個(gè)周期內(nèi)的正弦波通過過零比較器整形成方波信號(hào)，五細(xì)分后的波形如圖7所示。這樣通過計(jì)數(shù)的方法就可以再次提高分辨率。此外，細(xì)分處理前對干涉信號(hào)進(jìn)行了整形，可以顯著增強(qiáng)對于疊加在自混合干涉信號(hào)上的高斯噪聲的抗干擾能力，使測量結(jié)果更加穩(wěn)定可靠。在數(shù)字域進(jìn)行細(xì)分時(shí)，將上面得到的方波信號(hào)改寫成二進(jìn)制碼（1111100000），然后將其右移9次，將其奇數(shù)次和偶數(shù)次的右移結(jié)果兩兩異或，則可以得到（1010101010），即對應(yīng)的五細(xì)分信號(hào)及其互補(bǔ)信號(hào)（0101010101），實(shí)現(xiàn)了對原自混合干涉信號(hào)的細(xì)分。將PD探測到的微弱信號(hào)進(jìn)行電流－電壓（I－V）轉(zhuǎn)換后，變成電壓信號(hào)，經(jīng)高通電路去直流后，再經(jīng)放大電路放大，通過NI公司的數(shù)據(jù)采集卡USB－6251采集，在PC機(jī)上編寫LabVIEW程序進(jìn)行細(xì)分計(jì)數(shù)處理。信號(hào)經(jīng)數(shù)字域電子細(xì)分后，進(jìn)行計(jì)數(shù)后就可以重構(gòu)并顯示物體的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)距離。測量實(shí)驗(yàn)使用PI精密導(dǎo)軌對實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。導(dǎo)軌的移動(dòng)范圍設(shè)置為0～200mm，每次勻速步進(jìn)20mm，移動(dòng)速度設(shè)置為5mm／s，步進(jìn)10次，每次導(dǎo)軌的示數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)；該運(yùn)動(dòng)過程由電機(jī)自動(dòng)完成，系統(tǒng)對每次的步進(jìn)長度進(jìn)行自動(dòng)測量記錄并給出實(shí)時(shí)誤差，連續(xù)記錄幾十組，選擇其中的5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過擬合曲線與誤差分析可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離有良好的線性關(guān)系，且重復(fù)性非常的好，實(shí)現(xiàn)了使用光學(xué)細(xì)分與電子細(xì)分相結(jié)合的方法對物體的運(yùn)動(dòng)距離進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析吻合。

3討論

激光器作為測量光路的一部分而不能成為一個(gè)獨(dú)立的、波長穩(wěn)定的光源，其穩(wěn)定性對測量準(zhǔn)確度有很大的影響。空氣折射率的變化和角錐棱鏡的直角誤差也會(huì)影響系統(tǒng)的測試精度。1）激光器頻率穩(wěn)定性帶來的累計(jì)誤差。實(shí)驗(yàn)中的氦氖激光器輸出光在空氣中傳播的中心波長為632．8334nm，短期頻率穩(wěn)定性為1．5×10－6，因此，在沒有反饋時(shí)，激光器波長穩(wěn)定性為δλ＝λδν／ν≈0．9492×10－6μm。當(dāng)自混合效應(yīng)反饋系數(shù)很低時(shí)，頻率波動(dòng)極小。理論計(jì)算表明，當(dāng)外腔長度在百毫米量級(jí)時(shí)，波長穩(wěn)定度可以達(dá)到10－8的測量準(zhǔn)確度，測量不確定度小于0．4μm［9－10］。2）空氣折射率變化帶來的誤差。測量環(huán)境的初始條件：空氣壓強(qiáng)101325Pa，室溫20℃，濕度1333Pa。測量過程中，由溫度、濕度以及壓強(qiáng)傳感器可知，只有環(huán)境溫度會(huì)有最大不超過1℃的改變。因此得到折射率的變化為δn≈0．929×10－6。當(dāng)測量長度為200mm時(shí)，測距不確定度小于0．3μm［9］。3）角錐棱鏡的直角誤差。角錐棱鏡的直角誤差會(huì)直接影響其對光路的反射特性。對于Agilent10767A型號(hào)的角錐棱鏡，其3個(gè)直角誤差δθ＜5″。玻璃的折射率為1．56，則測量長度為200mm的測距誤差小于0．002μm［11］。由于本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)存在3個(gè)角錐，則測距不確定度應(yīng)小于0．006μm。由以上討論可以知道，影響測量精度的最大因素來自于激光的頻率的穩(wěn)定度。理論上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測量分辨率可達(dá)到波長的1／40。而實(shí)際上，受制于激光頻率的穩(wěn)定程度，在弱反饋條件下，百毫米量級(jí)運(yùn)動(dòng)距離的測量只能達(dá)到微米級(jí)的測量精度。

篇（7）

測量要求：1）需結(jié)合批準(zhǔn)可行的安裝方案和批準(zhǔn)的導(dǎo)管架設(shè)計(jì)圖紙尺寸在電腦中事先模擬出導(dǎo)管架所有檢測點(diǎn)的理論坐標(biāo)；2）需提前在周圍建立足夠數(shù)量的坐標(biāo)控制網(wǎng)站；3）測量儀器需具有GPS等全球定位系統(tǒng)及能夠準(zhǔn)確獲取各點(diǎn)坐標(biāo)的功能。使用絕對測量法的構(gòu)件，通常構(gòu)件繁多，測量人員難以到達(dá)，不能架設(shè)棱鏡，而只能通過紅外線瞄準(zhǔn)儀進(jìn)行測量事先做好的標(biāo)記。如我國第一個(gè)深水項(xiàng)目——荔灣3-1中心平臺(tái)的導(dǎo)管架在總裝期間主要使用該法，使復(fù)雜紛繁的構(gòu)件測量難點(diǎn)工作變得簡單易行。相對測量法和絕對測量法無好壞之分，只是是否更適合而已。現(xiàn)階段隨著科技水平的提高，先進(jìn)的測量儀器日新月異，隨著導(dǎo)管架的設(shè)計(jì)規(guī)模和建造水平的增強(qiáng)，導(dǎo)管架的原始測量方法也被先進(jìn)的儀器測量方法所取代。但即便是最先進(jìn)的儀器，由于環(huán)境條件地不同，使用時(shí)也具有局限性，尤其在特殊的測量環(huán)境條件下，各方法之間具有互補(bǔ)性。

2常用技術(shù)

2.1連通管法

利用連通管原理，是在沒有儀器或儀器難以架設(shè)的條件下所使用的一種測量水平的方法。該方法所用到的工具主要有：膠皮水管，線錘，鋼卷尺等。施工時(shí)，將膠皮水管一端設(shè)置井口平臺(tái)采油樹一側(cè)（做好標(biāo)記），另一端作為活動(dòng)端在在樁管或過渡段上移動(dòng)，找到同一高度位置處做好標(biāo)記（一般每個(gè)樁管或過渡段上至少取2個(gè)點(diǎn)）。施工時(shí)，通過圖紙的要求與標(biāo)記的偏差即判斷出高程的變化，作到實(shí)時(shí)校正，從而達(dá)到水平測量的目的。此法古老而經(jīng)典，至今仍常被工人采用，尤其在周圍視覺障礙多的條件下，是普通甚至精密儀器無法取代的。但陸地導(dǎo)管架總裝現(xiàn)場應(yīng)用較少。

2.2三點(diǎn)一線法

依據(jù)三點(diǎn)一線的原理，是進(jìn)行測量水平度、直線度的一種方法。此法所用設(shè)備簡單，容易操作，適用于缺少儀器或儀器難以架設(shè)，以及穿越長度短、精度要求低的情況。此方法所用到的工具主要有：膠皮水管、鐵尺、中心尺、水平尺、線錐等。施工時(shí)，通過連通管確定外部基準(zhǔn)面，利用基準(zhǔn)面確定測量點(diǎn)進(jìn)行第三點(diǎn)測量的方法。施工時(shí)，靠觀測第三點(diǎn)與標(biāo)記的偏差即可判斷出高程或直線度的變化，作到實(shí)時(shí)校正。此法在現(xiàn)場仍然常用，主要用于細(xì)節(jié)尺寸和機(jī)器難以觀測的部位。不能同時(shí)測量所有數(shù)據(jù)。

2.3水平儀/經(jīng)緯儀測量法

設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)，利用水平儀/經(jīng)緯儀，進(jìn)行定點(diǎn)定位測量，此方法簡單、快捷、準(zhǔn)確，提高測量效率，在施工中廣泛運(yùn)用。水平儀/經(jīng)緯儀測量法要求水平儀/經(jīng)緯儀位置擺放合理、固定，不得與現(xiàn)場施工設(shè)備及施工作業(yè)沖突，同時(shí)，擺放位置避免振動(dòng)。測量時(shí)，通過靠觀測兩點(diǎn)的偏差即可判斷出水平和垂直度的變化。該法目前仍然廣泛使用。但要測量導(dǎo)管架所用尺寸，還需其他方法的補(bǔ)充。

2.4激光測量法

測量時(shí)，在工作臺(tái)上安裝好激光發(fā)射器，按照導(dǎo)管架的位置和方向調(diào)整發(fā)射器，同時(shí)在導(dǎo)管架上裝有刻度的靶，測量時(shí)觀測靶的位置與設(shè)計(jì)位置是否一致，如激光點(diǎn)直射靶心，說明高程符合要求。否則，存在較大偏差，需進(jìn)行調(diào)正。此法在中海油青島海工場地導(dǎo)管架建造過程中和曾建造的“海洋石油921、922、923、924”鉆井船上大量使用，主要用在樁腿、齒輪箱以及導(dǎo)管架等關(guān)鍵構(gòu)件的制作和總裝控制，效果良好。

2.5全站儀測量法

此法精度高，功能強(qiáng)大，可同時(shí)獲得坐標(biāo)、距離、角度及方位等信息，是目前最常使用、甚至在一些項(xiàng)目上無法替代的測量方法。由于全站儀的GPS功能，大大提升了海工的建造能力，從而使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)安裝變得簡單容易，尤其當(dāng)前我國海工項(xiàng)目在由淺海走向深海的過程中，對于數(shù)量繁多的導(dǎo)管架桿件，如仍然采用以往的老辦法活水平儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行測量，可能建造過程難以進(jìn)行甚至不能進(jìn)行。以往的測量方法歸結(jié)起來可統(tǒng)稱為相對測量法，即所有的測量數(shù)據(jù)均為直觀的數(shù)據(jù)，如距離、高度、斜度等。而使用全站儀測量法后除能夠?qū)崿F(xiàn)以上測量方法，而且出現(xiàn)了新的測量方法，由于GPS功能的存在，測量不再按傳統(tǒng)的方法，而是通過建模和在現(xiàn)場建立坐標(biāo)控制網(wǎng)，通過現(xiàn)場坐標(biāo)點(diǎn)的控制和偏差測量，實(shí)現(xiàn)對各桿件之間距離、對角線、傾斜度等測量，甚至通過對實(shí)際數(shù)據(jù)的采集和輸入，實(shí)現(xiàn)對各點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取。是目前干深水項(xiàng)目導(dǎo)管架建造中最有效的、甚至不可替代的測量方法。

3精度控制

導(dǎo)管架建造時(shí)期，安裝精度控制主要發(fā)生在兩個(gè)階段，即陸地預(yù)制階段和海上就位階段[1]。陸地預(yù)制階段的精度控制點(diǎn)主要有：

1）總體尺寸控制，如主導(dǎo)管的傾斜度、上下水平面的平面尺寸、各水平面之間尤其防沉板所在平面的標(biāo)高控制，等。

2）附件尺寸控制，如靠船件、泵護(hù)管、管卡子、電纜護(hù)管等附件的安裝方位控制，靠船件的標(biāo)高控制，等。

3）單個(gè)構(gòu)件的尺寸控制，如裙樁的安裝位置，導(dǎo)管的橢圓度、直線度，高空桿件的尺寸控制，等。海上就位階段的精度控制點(diǎn)主要有[2]：1）平臺(tái)與導(dǎo)管架之間的吻合控制；2）導(dǎo)管架海上就位時(shí)的水平度控制；

3）平臺(tái)間的高程控制；

4）平臺(tái)間的方位控制。

4注意事項(xiàng)

建造期間，做好測量的精度控制應(yīng)注意如下方面：

1）學(xué)會(huì)選擇合適的測量設(shè)備，所有儀器的校準(zhǔn)應(yīng)在有效期內(nèi)。

2）制定合理及細(xì)致的測量方案，做好測量前期準(zhǔn)備工作，如桿件標(biāo)識(shí)工作、儀器標(biāo)定工作、控制網(wǎng)站點(diǎn)的埋設(shè)和校核工作等。

3）在使用全站儀測量過程中，需注意：

（1）儀器架設(shè)在控制網(wǎng)站點(diǎn)上使用前，應(yīng)可以測量目標(biāo)點(diǎn)的所有三維坐標(biāo)，并事先通過與理論坐標(biāo)比較確定所有點(diǎn)的三維偏差。

（2）主要的測量點(diǎn)要用洋沖打在導(dǎo)管及拉筋的表面并貼上標(biāo)簽，并計(jì)算這些點(diǎn)在控制網(wǎng)中的理論坐標(biāo)。

（3）在十字花片的預(yù)制中，主要的測量點(diǎn)要用洋沖打點(diǎn)并貼上測量標(biāo)簽，利用全站儀等儀器測量這些點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，通過與理論尺寸的比較，得到拉筋的偏差。測量需在焊前和焊后進(jìn)行。

（4）對于登船平臺(tái)、靠船件、立管卡子、套筒、浮筒及消防用水泵護(hù)管等附件的位置，測量人員通過三維坐標(biāo)控制網(wǎng)測量預(yù)先制定在這些附件上的控制點(diǎn)從而得到三維偏差。

篇（8）

1采用差壓測量液位

由于化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，有的工況較復(fù)雜或介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)，不能在設(shè)備上開孔如儲(chǔ)槽或反應(yīng)器等等，因此，用現(xiàn)有的液位計(jì)無法準(zhǔn)確測量;有的雖然能測量但不能長期穩(wěn)定運(yùn)行，而液位又要求嚴(yán)格控制;有的可以選擇核液位計(jì)，但核液位計(jì)不僅價(jià)格高，而且核輻射對人身及環(huán)境影響較大，運(yùn)行成本也較高。采用軟測量可解決類似的測量難題。下面以云南云天化國際化工股份有限公司紅磷分公司磷酸廠磷酸濃縮液位測量為例(見圖1)，來說明采用軟測量方法解決復(fù)雜工況的液位測量的可行性。工況說明:紅磷分公司1#磷酸濃縮系統(tǒng)由東華科技公司設(shè)計(jì)，采用強(qiáng)制循環(huán)真空蒸發(fā)技術(shù)，將w(P2O5)=25%左右的稀磷酸濃縮至w(P2O5)=45%～50%，同時(shí)蒸發(fā)氣體采用兩級(jí)逆流真空氟吸收系統(tǒng)生產(chǎn)出w=12%～16%的H2SiF6。特點(diǎn)是強(qiáng)腐蝕、高真空、設(shè)備內(nèi)件復(fù)雜。控制系統(tǒng)DCS采用艾默生公司的deltav控制系統(tǒng)。

1）第一氟吸收塔T-301A液位的測量

T-301A內(nèi)液相為w=12%～16%的H2SiF6，氣相成分主要為HF、F2、H3PO4蒸汽，溫度68℃左右，表壓10kPa左右。設(shè)備采用A3鋼內(nèi)襯膠板，內(nèi)有多層洗滌噴頭。T-301A液位測量設(shè)計(jì)采用雙法蘭液位變送器測量，法蘭膜片為鉭+F隔膜。在使用過程中，由于真空度較高，負(fù)壓室鉭+F隔膜經(jīng)常損壞，使用周期僅為一個(gè)月左右，正壓室由于有F隔膜的保護(hù)能長期使用。雙法蘭液位計(jì)大約2．5萬元一臺(tái)，如此高的運(yùn)行費(fèi)用顯然是不能接受的。2001年，筆者采用軟測量的方式解決了這個(gè)問題，具體方法是:把LT-1301雙法蘭液位變送器改為單法蘭變送器，在DCS系統(tǒng)中作算法，用LT-1301的信號(hào)減去PIC-1307信號(hào)模擬出液位LICA-1301。采用該測量方式后，液位測量10年來穩(wěn)定運(yùn)行，降低了運(yùn)行成本并在公司內(nèi)推廣應(yīng)用。

2）磷酸濃縮閃蒸室(V-301A)液位測量

磷酸濃縮閃蒸器(V-301A)是磷酸生產(chǎn)的重要設(shè)備，正常生產(chǎn)時(shí)，液相溫度81℃左右，汽相溫度68℃左右，表壓10kPa左右，氣相含F(xiàn)、H3PO4。設(shè)備采用A3鋼內(nèi)襯膠板，下半部襯膠板加碳磚，內(nèi)有多層折流板。1#濃縮閃蒸器(V-301A)液位設(shè)計(jì)采用阿瑪特的γ-射線液位計(jì)測量，存在測量誤差大、有核輻射的問題。在LICA-1301液位測量使用軟測量技術(shù)獲得成功之后，儀表技術(shù)員在閃蒸器底部的進(jìn)酸管上安裝一個(gè)單法蘭差壓變送器，也使用軟測量方式來測量。具體作法是:用新裝的差壓變送器信號(hào)LT－1303A與原有的PIC-1307壓力進(jìn)行計(jì)算，模擬出液位LIA-1303A。這種軟測量方式雖然簡單，但在實(shí)際生產(chǎn)中的確解決了一些測量的難題，云南云天化國際化工股份有限公司紅磷分公司從2001年以來一直采用，并推廣到2#、3#、4#濃縮及其它分公司。

2采用物料平衡測量液位

篇（9）

1.1切削測力儀

1.1.1應(yīng)變式測力儀

應(yīng)變式測力儀由彈性元件、電阻應(yīng)變片及相應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路組成，其工作原理如圖2所示。把電阻應(yīng)變片貼在彈性元件表面，并連接成某種形式的電橋電路，當(dāng)彈性元件受到力的作用而產(chǎn)生變形時(shí)，電阻應(yīng)變片便隨之產(chǎn)生變形，從而引起其電阻阻值的變化ΔR，即

應(yīng)變片電阻值的變化ΔR造成電橋不平衡，使電橋輸出發(fā)生變化ΔU，通過標(biāo)定建立輸出電壓與力之間的關(guān)系。使用時(shí)根據(jù)輸出電壓反算切削力的大小。

應(yīng)變式測力具有靈活性大、適應(yīng)性廣、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，而且配套儀表（如靜態(tài)應(yīng)變儀、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀等已標(biāo)準(zhǔn)化，因而得到廣泛應(yīng)用。但是其測量原理決定了測量精度和動(dòng)態(tài)特性主要取決于彈性元件的結(jié)構(gòu)，如何有效解決靈敏度和剛度之間的矛盾，是提高應(yīng)變式測力儀測量精度和動(dòng)態(tài)特性的關(guān)鍵。

1.1.2壓電式測力儀

壓電式測力儀是以壓電晶體為力傳感元件的切削測力儀，當(dāng)石英晶體在外力作用下發(fā)生變形時(shí)，在它的某些表面上出現(xiàn)異號(hào)極化電荷。這種沒有電場的作用、只是由于應(yīng)變或應(yīng)力在晶體內(nèi)產(chǎn)生電極化的現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。通過測量產(chǎn)生電荷量即可以達(dá)到測量切削力的目的。

從動(dòng)態(tài)測力的觀點(diǎn)出發(fā)，壓電式測力儀是一種比較理想的測力傳感器，具有靈敏度高、受力變形小等優(yōu)點(diǎn)。然而壓電式測力傳感器仍然存在一系列缺點(diǎn)：如由于電荷泄漏而不能測試靜態(tài)力、固有頻率的提高受裝配接觸剛度的限制、維護(hù)極不方便、價(jià)格昂貴，因此在使用上受到很大的限制。

1.1.3電流式測力儀

直接使用測力儀測量切削力有其局限性：①安裝測力儀時(shí)，工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞從而導(dǎo)致其剛度發(fā)生變化，采集不到精確的切削力力信號(hào)；②測力儀的安裝、調(diào)試技術(shù)復(fù)雜；③測試設(shè)備花費(fèi)較高；④測力儀測試系統(tǒng)可靠性較低。

文獻(xiàn)［4］提供了一種間接測量切削力的方法，即電流式測力儀，其測量原理是：切削力的變化會(huì)引起主軸電機(jī)電流的變化，通過測量主軸電機(jī)電流來估計(jì)切削力的大小。因機(jī)床主軸電機(jī)電流的測量比較容易和簡單，所以這是一種經(jīng)濟(jì)而又簡便的方法。

電流式測力儀的局限性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①把主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型看作是一個(gè)線性模型，所以加工過程中的非線性因素會(huì)在一定程度上降低測量精度；②當(dāng)切削力發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的主軸電流信號(hào)有一定的滯后現(xiàn)象，無法滿足對切削力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的較高要求。

1.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

如圖3所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過一定的電子線路，對測力儀的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理后，將其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)橛?jì)算機(jī)的可用信號(hào)，再通過接口電路與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

目前大多數(shù)切削力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡等分立元器件組成，體積較大，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，測量精度和實(shí)時(shí)性也漸漸滿足不了現(xiàn)代測力系統(tǒng)的要求。

1.3數(shù)據(jù)顯示和分析處理

早期的數(shù)據(jù)顯示和分析處理單元由指示儀表、示波器和記錄儀等組成，其數(shù)據(jù)顯示和分析處理功能都是很有限的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，目前數(shù)據(jù)顯示和分析處理單元基本上被計(jì)算機(jī)終端所代替，顯示功能更加豐富和強(qiáng)大，但軟件的功能僅局限于數(shù)據(jù)擬合、圖表顯示和輸出等，對測力儀各向力之間的耦合沒有進(jìn)行有效的處理，從一定程度上影響了測力精度。

2切削力測量技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代切削加工正在向高速強(qiáng)力切削、精密超精密加工方向發(fā)展，機(jī)床的振動(dòng)頻率也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)的固有頻率，這對切削力測量系統(tǒng)提出了新的要求：①測量范圍大、高精度和高分辨率；②實(shí)時(shí)性好，能夠在線實(shí)時(shí)測量；③數(shù)據(jù)處理和分析能力強(qiáng)，能夠?qū)?fù)雜多變的切削力信號(hào)進(jìn)行各種處理和分析。

針對這些方面的要求，切削力測量技術(shù)將朝著以下幾方面發(fā)展：

（1）開發(fā)新型彈性元件，優(yōu)化彈性元件結(jié)構(gòu)及應(yīng)變片布片方案，提高應(yīng)變式測力儀固有頻率，有效解決應(yīng)變式測力儀剛度和靈敏度之間的矛盾問題，降低各向力之間的耦合程度；

（2）應(yīng)用集成電路和微電子技術(shù)，使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成化，提高數(shù)據(jù)采集的速度與精度；

（3）完善數(shù)據(jù)處理分析軟件的功能，例如通過解耦運(yùn)算進(jìn)一步減小測力儀各向力之間的耦合程度，以提高測量精度；將虛擬儀器技術(shù)引入切削力測試系統(tǒng)，以便對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行多種操作和數(shù)據(jù)庫管理；建立專家系統(tǒng)，通過對測試數(shù)據(jù)的分析處理，對刀具磨損、切削顫振等情況做出預(yù)報(bào)并提出相應(yīng)的治理措施。

參考文獻(xiàn)

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［5］張小牛，侯國平，趙偉.虛擬儀器技術(shù)回顧與展望［J］.測控技術(shù)，2000，（9）.

篇（10）

2水下地形測量技術(shù)方案探討

2.1水下地形測量技術(shù)的測量設(shè)備選擇

（1）水下地形測量中測深儀的選擇：傳統(tǒng)的測深儀器與工具主要包括測深錘、測深桿和回聲探測儀等，而現(xiàn)階段這些設(shè)備通常被當(dāng)作輔助工具來進(jìn)行選用。現(xiàn)階段的水深測量工作都是通過回聲探測儀來完成的，測深儀的機(jī)型主要分為雙頻測深儀和單頻測深儀兩種，其中單頻測深儀能夠滿足普通的深度測量需要，但一旦碰到需要進(jìn)行土方計(jì)算的測量就顯得比較困難，所以通常需要兩個(gè)測深儀的配合使用才能更好的進(jìn)行水深的測量工作。（2）水下地形測量中GPS的選擇：在水下地形的測量設(shè)備中，GPS主要用于完成水上的導(dǎo)航與定位工作，這就要求我們必須依照測圖比例尺來進(jìn)行GPS的機(jī)型選擇工作，同時(shí)要對測距精度和定位精度等進(jìn)行充分考慮，結(jié)合實(shí)際選用的應(yīng)用系統(tǒng)和探測儀，來進(jìn)一步提高所采用的技術(shù)線路的可操作性。（3）水下地形測量中測深船的選擇：在波浪等的影響下，使得測深船容易形成前后與上下波動(dòng)，導(dǎo)致架設(shè)在船體上的GPS天線也會(huì)受到一定的波動(dòng)影響，從而進(jìn)一步影響到垂直方向的測量結(jié)果。專業(yè)的測量船對于各個(gè)方位的波動(dòng)情況都能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的儀器測定，如果測深船體積過大，雖然能夠確保船體的穩(wěn)定性，卻影響到其靈活性，不能有效的進(jìn)行淺水區(qū)的水深測量工作，因此，測量人員必須依據(jù)作業(yè)環(huán)境的實(shí)際情況，來對測深船進(jìn)行有針對性的船型選擇[3]。

2.2水下地形測量技術(shù)的測量線路選擇

所有的測量工作都需要在技術(shù)確定之前，充分的結(jié)合客戶需要以及測區(qū)的實(shí)際特點(diǎn)來進(jìn)行測量線路的合理規(guī)劃，進(jìn)行水下地形的測量工作也不例外。在對大型的河道進(jìn)行水下地形的測量工作時(shí)，受到水域面積與水域特征的影響，提高了測量工作的難度，加大了測量工程的安全隱患，這就需要測量人員對測量點(diǎn)進(jìn)行充分的調(diào)查了解，來確定出一條更加合理的測量路線，從而保障測量工作能夠順利開展。

2.3水下地形測量技術(shù)的測量軟件選擇

現(xiàn)階段，一般的水下地形測量儀器都有與之配套的后處理軟件系統(tǒng)，而依據(jù)測量儀的探頭數(shù)量，我們又可以把測量系統(tǒng)劃分為單波束測探系統(tǒng)和多波束測探系統(tǒng)這兩種主要形式。多波束測量具有明顯的測探速度更快，測探點(diǎn)更多，且測探覆蓋范圍更廣泛等特點(diǎn)，有效的運(yùn)用了旋轉(zhuǎn)定向技術(shù)，提高了系統(tǒng)的測量效率與測量精度，降低了數(shù)據(jù)的處理時(shí)間，能夠更好的保證測量的成圖質(zhì)量。

2.4水下地形測量技術(shù)的測量方式選擇

我們常見的水下地形測量方式主要是踏勘測區(qū)，即運(yùn)用先前掌握的數(shù)據(jù)資料來進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)，在進(jìn)行控制測量的計(jì)算之后，有效的利用全站儀岸上的觀測，將測深數(shù)據(jù)整合成一份完整的操作報(bào)告，最后將數(shù)據(jù)輸出到編輯軟件中進(jìn)行合理的修改，從而得到一副符合1：10000國際分幅的水下地形圖。

篇（11）

2礦山測量技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

（1）測量儀器的應(yīng)用。

現(xiàn)在，巖層移動(dòng)變形檢測儀器、全站型儀器、衛(wèi)星定位技術(shù)以及電子經(jīng)緯儀等，不僅僅應(yīng)用于測量地面與數(shù)據(jù)收集上，而且還能夠大大提高工作效率以及測量的準(zhǔn)確性，從而使得勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，工作環(huán)境不斷改善。為能夠更好的開發(fā)與保護(hù)土地與礦產(chǎn)資源等，更好的保護(hù)礦區(qū)的環(huán)境等具有非常重要的作用；

（2）測量技術(shù)的應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)以及衛(wèi)星空間定位技術(shù)等，不單單是整個(gè)測繪學(xué)科的核心，而且還是整個(gè)礦山測量中的重要核心技術(shù)，同時(shí)這些技術(shù)在不斷發(fā)展的過程中，其理論研究與實(shí)際應(yīng)用也得以不斷完善與發(fā)展。在當(dāng)前礦山測量中遙感技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測量、衛(wèi)星定位技術(shù)、機(jī)助制圖、電子速測儀以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等都得到了廣泛的應(yīng)用。礦山測量的工作者已經(jīng)了解到了外業(yè)儀器設(shè)備智能化、數(shù)字化以及自動(dòng)化的優(yōu)越性，而對內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理、輸出的一體化、形象化使得信息得以加工與處理，所以對認(rèn)識(shí)資源與改造自然會(huì)不斷深入，使得現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對環(huán)境保護(hù)與資源綜合開發(fā)的潛力與優(yōu)勢得以充分發(fā)揮；

（3）變形觀測的應(yīng)用。

在礦山測量技術(shù)學(xué)科之中“三下”采礦研究、地表移動(dòng)規(guī)律以及檢測是其重要領(lǐng)域，這些研究具備重要的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。現(xiàn)在，我國在這上面的研究越來越朝著質(zhì)復(fù)雜、地形復(fù)雜條件下發(fā)展，因此，對于多技術(shù)與多手段的三維空間開展計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)室模擬方法研究以及非線性理論等方法研究都予以極大的重視，而且效果顯著。

3全面質(zhì)量管理的探索與實(shí)踐

3.1全員質(zhì)量管理的核心內(nèi)容

3.1.1做好測量人員的思想工作

對礦山測量工作人員開展警示教育工作，定期召開座談會(huì)，對測量事故及其發(fā)生原因進(jìn)行分析討論，從而使測量人員樹立起“質(zhì)量第一”的思想，質(zhì)量意識(shí)大大提高。

3.1.2測量技術(shù)與技術(shù)培訓(xùn)

與礦山測量實(shí)際工作需要相結(jié)合，有計(jì)劃的組織所有測量工作者學(xué)習(xí)測量技術(shù)，并且交流技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，從而使得測量人員的操作技術(shù)、業(yè)務(wù)素質(zhì)和處理問題的能力不斷提高。

3.2全過程質(zhì)量管理

3.2.1加強(qiáng)外業(yè)測量工作

在開展礦山測量工作之前一定要認(rèn)真的對工具、儀器進(jìn)行檢查與校正，使得檢測結(jié)果的正確性得以確保。熟悉并檢查施工設(shè)計(jì)圖紙，查閱測量資料，在對測量方案開展共同研究之后，施工人員開始下井施測，對工序的各環(huán)節(jié)進(jìn)行測量，嚴(yán)格根據(jù)《礦山測量規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測量，在測量現(xiàn)場，應(yīng)該將測量數(shù)據(jù)記錄清楚，不能夠存在涂改現(xiàn)象，在測量結(jié)束之后，應(yīng)該對現(xiàn)場記錄和計(jì)算推導(dǎo)的正確性進(jìn)行檢查，在保證其正確后才能夠離開。

3.2.2加強(qiáng)測量內(nèi)業(yè)計(jì)算工作

認(rèn)真的檢查與復(fù)算原始的記錄數(shù)據(jù)，在礦山觀測工作結(jié)束之后，應(yīng)該對外業(yè)觀測手薄里的計(jì)算正確與否進(jìn)行及時(shí)的整理與檢查，對檢查結(jié)果是否符合各項(xiàng)限差要求進(jìn)行觀測，在確定觀測結(jié)果都與要求相符后，才可以開展計(jì)算。要仔細(xì)的開展復(fù)測復(fù)算。在礦山測量工作中，要求繪圖人員在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上開展繪圖時(shí)，一定要根據(jù)“對算薄”的最終結(jié)果，并且“對算薄”一定要經(jīng)由相關(guān)負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)之后才可以使用，這就在一定程度上避免了由于資料錯(cuò)誤展開繪圖而致使繪圖出錯(cuò)問題的出現(xiàn)。

3.3全方位質(zhì)量管理

礦山測量人員因?yàn)榉止げ煌⒐芾韺哟尾煌⒇?fù)責(zé)區(qū)段與范圍不同，因此個(gè)作業(yè)小組應(yīng)該增強(qiáng)組織協(xié)調(diào)，將測量工作做好，還應(yīng)該把現(xiàn)場工作的質(zhì)量保證，推廣到測量工作與服務(wù)工作之中。在礦山測量工作中，都應(yīng)該對之前測量成果的精確性、可靠性進(jìn)行檢查，根據(jù)《礦山測量規(guī)程》相關(guān)規(guī)定決定限差；對工具、儀器定期的進(jìn)行檢核，使得這些器具能夠保持良好的狀態(tài)，對于有問題的工具、儀器，杜絕使用；對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真檢查，在確保其準(zhǔn)確無誤后，才可以通過對算之后準(zhǔn)備測量資料，在對測量方案進(jìn)行研究之后，施工人員才可以下井施測。測量工序之中的各環(huán)節(jié)，都應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)《礦山測量規(guī)程》中的標(biāo)準(zhǔn)測量方法進(jìn)行測量，并進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，及時(shí)的對超限資料進(jìn)行補(bǔ)測及重測。