李家峡水电站大坝观测自动化系统运行、维护手册

李家峡水电站大坝观测自动化系统运行、维护手册

李家峡水电站大坝自动化监测系统运行维护规程n1总则1.1内容与范围本手册介绍了李家峡水电站坝内廊道垂线系统、坝内廊道静力水准系统、坝内廊道扬压力系统、内观仪器观测项目的测点布设参数、仪器的结构原理和安装调试方法、自动化观测系统的结构原理及功能、软件结构及操作流程、常见故障的排除方法等，规定了各观测项目观测成果的计算方法、设备巡视检查、系统的维护与管理要求等内容。1.2引用标准l）GB12897－91《国家一、二等水准测量规范》；2）DL／T5178－2003《混凝土坝监测技术规范》；3）GB／T17942－2000《国家三角测量规范》；4）DL/T5211-2005《大坝安全监测自动化技术规范》；5）DL/T5209—2005《混凝土坝安全监测资料整编规程》；1.3观测自动化系统管理的一般规定1）自动化系统的管理应建立权限明确的分级管理员制度，管理员应由培训合格并经公司批准的人员担任；2)自动化采集系统必须全天候处于在线状态，操作人员严禁对系统进行关闭活动。系统密码应具备一定的保密性，操作人员以及系统管理员严禁将系统密码泄露给其他人员。3）自动化系统设备大都安装在露天或潮湿、有渗水和电磁干扰等恶劣环境中，系统运行中应定期进行各测点、测站设备的巡回检查，应建立完善的检查维护保养记录。4）发现异常测值，立即复测，要分析查找出现异常的原因，按手册中确定的故障处理方法进行处理，对手册中没有确定现场又无法处理的故障，按《设备缺陷管理制度》要求要及时汇报，联系厂家进行处理。监测系统要做到监测连续、数据可靠、记录真实、注记齐全、整理及时，出现问题，及时上报。5）系统运行参数等的修改应经公司安生部审核验证后报公司主管领导批准，任何人无权私自修改；6）数据库中数据，应与测次要求一致或多于测次规定的次数。管理员在数据存贮时，应确保存贮数据的准确性，对于因个别测点故障出现的异常测值，应详细记录，注明原因；7n）在自动化观测的同时，应同时进行人工比测，其初始值应同步建立，两种观测结果都应记录在相应的数据库中，每次观测完成后，应及时进行对比分析，当二者差值较大时，应分析产生误差的原因；8）每年应进行一次自动化系统的详查总结，编制自动化系统运行年度报表，上报公司安生部。1.4系统检查维护要求1）自动化监测系统应纳入日常设备管理系统中，应按规定要求建立设备技术台帐、运行日志和检修维护台帐；2）每月应进行一次设备巡回检查。检查的内容应包括自动化系统的所有设备和设施，检查的项目有测点设备的运行环境，自动化系统设备的运行环境，埋设电缆地面有无塌陷，固定电缆的卡环有无掉落等；对具体的仪器和系统应按其对运行环境要求进行逐项检查，对存在的异常情况应及时进行缺陷消除；3）严格计算机安全管理。对观测资料及系统的相关数据资料等应建立定期或不定期备分管理制度，严防资料丢失。当计算机因病毒或其他原因影响正常运行，需要重新安装操作系统和监测系统软件时，应有备用计算机替代，任何情况下监测资料都不得中断；4）自动化系统的运行维护管理是确保系统正常运行的关键，在运行中应不断积累和总结经验，归纳出现故障的类型和处理方法，对本手册进行补充和完善。2系统布置李家峡水电站大坝安全自动化监测系统包括：垂线系统、静力水准系统、扬压力系统、内观系统四个部分。2.1垂线系统布置李家峡水电站共布置了7组垂线，分别在拱坝的两岸坝肩（左重力墩1段和右1＃坝段），拱冠（11＃坝段），和1/4拱处（6＃坝段和16＃坝段），以及F7／断层和左重力墩3段。11＃坝段共设基础倒垂1组3条，孔深分别为25m、45m、65m，相应锚固点高程分别为▽2010m、▽1990m、▽1970m；其余垂线各设一条倒垂，除16＃坝段倒垂线锚固高程为▽2037m外，其余垂线锚固点高程均为▽2029m。为了监测左岸坝肩岩体的变位，在左岸重力墩3段外侧布置有0＃垂线，挂点高程为▽2185m，锚固点高程为▽2029m，共计32个测点，垂线的位置和线体参数如表2-1、表2-2所示。表2-1垂线参数表编号PL3-4PL3-5PL0-4PL1-4PL2-1PL3-1垂线位置2059层11#坝段2035层11#坝段2059层重3#坝段2059层重1#坝段2150层16#坝段2150层11#坝段悬挂点高程(m)208720872087208721852185测点高程(m)206020592060206021512151垂线长度(m)272827273434编号PL0-3PL2-3PL5-3PL4-3PL4-1PL5-1n垂线位置2087层重3#坝段2087层16#坝段2087层1#坝段2087层6#坝段2150层6#坝段2150层1#坝段悬挂点高程(m)2114.02114.02114.02114.021852185测点高程(m)208820882088208821512151垂线长度(m)26.026.026.026.034.034.0编号PL1-3PL3-3PL1-1PL0-1PL2-2PL3-2垂线位置2087层重1#坝段2087层11#坝段2162层重1#坝段2150层重3#坝段2114层16#坝段2114层11#坝段悬挂点高程(m)2114.02114.02185.02185.021502150测点高程(m)208820882157215121152115垂线长度(m)26.026.028.034.03535编号IP3-1IP3-2IP3-3IP0-1IP5-1-2IP1-1垂线位置2035层11#坝段2035层11#坝段2035层11#坝段2059层重3#坝段2059层1#坝段2059层重1#坝段孔底高程(m)201619961976202920292029测点高程(m)203620362036206020602060垂线长度(m)204060313131表2-2垂线参数表编号PL0-2PL1-2PL4-2PL5-2IP4-1IPF7’垂线位置2114层重3#坝段2114层重1#坝段2114层6#坝段2114层1#坝段2087层6#坝段2114层1#坝段孔底高程(m)215021502150215020292029测点高程(m)211521152115211520882088垂线长度(m)353535355959编号IP2-11P5-1-1　　　　垂线位置2087层16#坝段2087层1#坝段　　　　孔底高程(m)20292029　　　　测点高程(m)20882088　　　　垂线长度(m)5959　　　　（垂线参数表排列次序依据？）2.2静力水准系统布置李家峡水电站在▽2059m、▽2114m、▽2150m高程坝内灌浆廊道布设安装了南瑞公司JS电容式静力水准观测系统，纳入自动化观测的共50个测点。测点信息如表2-3、2-4、2-5所示。表2-32059廊道静力水准测点信息表测点号坝段（位置）测点号坝段（位置）nJS01右岸基础JS1313JS02右岸基础JS1515JS03右岸基础JS1615JS047JS17左岸基础JS057JS18左岸基础JS079JS19左岸基础JS0910JS20左岸基础JS1010JS21左岸基础JS1111表2-4：2114廊道静力水准测点信息表测点号坝段测点号坝段JS22右岸基础JS3711JS23右岸基础JS3811JS24右岸基础JS3912JS254JS4114JS264JS4214JS285JS4314JS295JS4516JS306JS4718JS328JS48左岸基础JS3410JS49左岸基础JS3510JS50左岸基础JS3610JS51左岸基础表2-52150廊道静力水准测点信息表测点号坝段（位置）测点号坝段（位置）JS62右岸基础JS6719#坝段JS631#坝段JS6820#坝段JS642#坝段JS69重1#坝段JS652#坝段JS70重2#坝段JS663#坝段2.3扬压力系统布置扬压力观测系统接入自动化测点有38支，另在2035层廊道11#、12#坝段埋设安装3支渗压计。测点安装仪器为美国基康公司生产的GK4500S型渗压计，测点信息如表2-6所示。表2-6扬压力测点信息表序号编号部位孔口高程（m）1Y2-1▽2150m层右岸灌浆廊道2150.474n2Y3-1▽2150m层右岸灌浆廊道2150.4283Y19-1▽2150m层左岸灌浆廊道2150.4024Y20-1▽2150m层左岸灌浆廊道2150.3255Y4-1▽2114m层右岸灌浆廊道2114.0976Y4-2▽2114m层右岸横向排水廊道2114.4047Y18-1▽2114m层左岸灌浆廊道2114.6508Y18-2▽2114m层左岸横向排水廊道2115.1079Y5-1▽2087m层右岸灌浆廊道2087.72710Y5-2▽2087m层右岸横向排水廊道2087.72711Y6-1▽2087m层右岸灌浆廊道2087.67712Y6-2▽2087m层右岸横向排水廊道2087.71913Y16-1▽2087m层左岸灌浆廊道2087.88014Y16-2▽2087m层左岸横向排水廊道2087.59815Y17-1▽2087m层左岸灌浆廊道2087.87016Y17-3▽2087m层左岸横向排水廊道2087.74317Y17-4▽2087m层左岸灌浆廊道2087.67418Y17-5▽2087m层左岸横向排水廊道2088.74519Y17-6▽2087m层左岸灌浆廊道2087.62520Y7-1▽2035m层~▽2059m层右岸爬坡廊道2056.69821Y7-2▽2030m层~▽2059m层右岸爬坡廊道2054.36822Y8-1▽2035m层~▽2059m层右岸爬坡廊道2043.11923Y8-2▽2030m层~▽2059m层右岸爬坡廊道2041.36624Y14-1▽2035m层~▽2059m层左岸爬坡廊道2037.91925Y14-2▽2030m层~▽2059m层左岸爬坡廊道2038.09026Y9-1▽2035m层灌浆廊道2036.24727Y10-1▽2035m层灌浆廊道2036.24528Y10-2▽2030m层9#~10#坝段骑缝廊道2031.79929Y10-5▽2035m层灌浆廊道2036.44630Y10-6▽2030m层灌浆廊道2031.77731Y11-4▽2030m层灌浆廊道2032.10332Y12-3▽2035m层灌浆廊道2032.50033Y13-1▽2035m层灌浆廊道2037.58534Y15_1▽2035m层~▽2059m层左岸爬坡廊道2055.34935Y9-2▽2030m层排水廊道2031.860n36Y13-2▽2030m层排水廊道2032.50037Y11-2▽2030m层灌浆廊道2032.04738Y12-2▽2030m层灌浆廊道2032.25139PJ11-1▽2035m层灌浆廊道孔口高程40PJ11-2▽2035m层灌浆廊道41PJ12-1▽2035m层灌浆廊道2.4内观系统布置李家峡水电站内部观测仪器均为差动电阻式仪器，主要用于监测坝体及其基础内部的接缝开合度、渗流、应力应变及温度。设计按“三梁”、“四拱”方式布置（“三梁”分别为6＃坝段、11＃坝段、16＃坝段，“四拱”分别为▽2058.00m、▽2083.00m、▽2110.00m、▽2150.00m高程），除布置在主坝的仪器外，还在厂房▽2047m电缆层和▽2029m阀门室布置有差动电阻式仪器。因此在主坝及厂房内共布设有测缝计、错动议、应变计组、无应力计、温度计、压应力计、土压计、渗压计、钢筋计、钢板计、岩石变位计等，接入自动化系统内观仪器测点共计1187支。（此数据进一步核实，准确统计改造后内观仪器的总数）2.5自动化观测系统设备布设李家峡大坝自动化监测系统网络采用LN1018-Ⅱ开放型分布式智能数据采集网络，由于现场测点分散，将李家峡大坝网络分为ABC三个网段，按物理位置划分为：1#坝段～9#坝段为A网段；10#坝段～12坝段为B网段；13#坝段～重力墩为C网段。其中A网段兼顾厂房网架内部观测仪器，B网段兼顾1#机压力钢管伸缩节与尾水管内部观测仪器。ABC三网供电方式采用树形结构，主供电线路为：主厂房6楼保护室BP57盘柜→6楼监控机房电源盘柜→通过主厂房电缆竖井引至2047层→穿过2047层电缆平洞，引至2059层8#坝段主坝电缆竖井→从2059层通过主坝8#坝段电缆竖井，引至2087层8#坝段电缆竖井门口→从2087层通过主坝8#坝段电缆竖井，引至2114层8#坝段电缆竖井门口→从2114层通过主坝8#坝段电缆竖井，引至2150层8#坝段电缆竖井门口→从2150层8坝段电缆竖井门口水平向引至11#坝段3#垂线室→引至19#坝段41#MCU→引至左岸重力墩45#MCU→引至坝顶上游9#MCU。主坝各层廊道供电路线：主坝各层廊道实行分层供电。各层廊道电源从主供电线路中设置在8#坝段电缆竖井门口设置的电源配电箱中接引，水平向向各MCU和垂线坐标仪供电。信号传输网络结构采用A、B、C三网结构。自动化监测网络系统由大坝现场、监控中心两部分组成，监控中心设在后方水工办公楼二楼，在前方n副厂房6楼机房增设485信号转换器、485中继器、光端机等设备，利用前后方已有的光缆实现与监控中心之间的数据通讯。表2-7监测项目和测点信息表监测项目设备名称设备型号单位数量备注内观自动化采集单元LN1018-ⅡMCU-R台62测量范围：电阻比0.8～1.2；电阻0～120Ω垂线自动化采集单元LN1018-ⅡMCU-D台3测量范围：±5V，±2V，±500mV,4～20mA垂线双管标光电式坐标仪LN2002A-I台32测量范围：50mm×50mm；灵敏度：0.02mm；精度：±0.1mm静力水准自动化采集单元LN1018-ⅡMCU-V台6测量范围：±5V，±2V，±500mV,4～20mA电容式静力水准变送器NDA1340台60量程：0mm～20mm；分辨率：0.02mm；精度：±0.1mm渗流自动化采集单元LN1018-ⅡMCU-VB台7测量范围：频率400～4500Hz；温度-50℃～150℃渗压计4500S支38标准量程：70～175Kpa；灵敏度：0.025%F.S；精度：±0.1%F.S自动采集单元是自动化系统数据采集前端，负责接收工控机发送的采集指令并执行反馈采集数据。设备包括MCU采集模块、端子排、避雷器、朝阳电源（变压器）、蓄电池、开关电源（静力水准专用）。内观自动采集单元中端子排接入线路包括电源线、网线（输入、输出）。电源经由避雷器接入朝阳电源模块，朝阳电源模块将220V变压为12V与13.8V两种电压，其中13.8V电压供蓄电池充电，12V电压供MCU主板。蓄电池在220V交流电源断电时为MCU主板供电。MCU设有仪器采集通道端口与下端差动电阻式仪器连接，直接测量仪器物理量。垂线采集单元与内观采集单元配置、功效基本相同，MCU采集通道端口按物理位置接引CCD垂线坐标仪信号传输网线。垂线坐标仪使用电源为220V交流电源，由各网段供电电缆分线接引。静力水准采集单元除了拥有内观采集单元内部的所有器件外，还加设有开关电源，其功效为将220V交流电转换为直流12V电压，该电压为MCU在测线路内所有静力水准仪工作电源。扬压力采集模块总体布置及功效与内观采集模块相同。2.6LN1018-Ⅱ开放型分布式智能数据采集网络2.6.1系统构成及典型布置2.6.1.1LN1018-Ⅱ型开放型分布式工程安全监测网络由以下部件构成：n(1)测量单元（即LN1018-ⅡMCU）LN1018-ⅡMCUR型LN1018-ⅡMCUV型LN1018-ⅡMCUVB型LN1018-ⅡMCUD型(2)双芯网络线（RVVP2×1.0mm2）(3)网络设备（RS485/CANbus隔离接口光缆接口无线收发接口中继接口）(4)“无人值守”测控软件系统及数据处理分析软件系统2.6.1.2系统主要功能特点（1）位于工程现场的测量单元（MCU）可接入不同类型的传感器：差动电阻式仪器和振弦式仪器（如应变计、测缝计、渗压计、钢筋计、压应力计等）以及输出标准信号的垂线、引张线坐标仪，静力水准传感器，压阻式扬压力、绕坝水位、渗漏量传感器。（2）易维护、易扩充，任何一个局部故障与正常维修，不影响全体系统的运行。（3）系统测量单元（MCU）通讯协议（LNNet2.）对用户开放。（4）系统各种软件系统均在WindowsNT或98平台下，采用VB、VC开发，采用通用的Windows数据库，ASCⅡ码程控命令对用户公开。（5）系统（MCU）采用可根据仪器绝缘情况自动调整激励的技术，提高测量精度。（6）系统（MCU）内防潮与外防潮相结合，抗潮湿能力极强。（7）采集速率快，通讯速率高，智能处理功能强大，每个MCU有历史数据存储区32KB。（8）支持电缆、光纤、无线通讯方式，为系统布置提供了较强的灵活性。（9）支持电池电源备用系统，发生停电时，无间隙自动切换至备用电池供电。2.6.1.3系统主要技术指标（1）通信协议：RS-485/CANbus，延长通信距离。（2）可挂接1～128个测量单元（MCU）稳定通信。（3）网络通讯速率：300bps～bps（推荐2400bps）。（4）每个测量单元（MCU）可测：20～60支传感器。（5）工作环境：温度-20℃～+50℃，湿度小于95%。（6）抗雷击电压：≥1000V/S。n（7）平均无故障时间（MTBF）≥28000小时。（8）工作方式：连续。2.6.2LN1018-II测量单元（MCU）2.6.2.1内观差阻式仪器测量单元（型号：LN1018-IIMCUR）该测量单元由主机板、传感器接线板、电源、蓄电池、防雷器、防水机箱组成，其内部结构与外观照片见下图MCU外观照片MCU内部结构照片1)可接入国内外各厂家多种阻值的差阻式仪器，仪器种类有应变计，无应力计，位移计，测缝计，渗压计，钢筋计，锚索测力计，钢板计等。2)具备RS485/CANbus网络接口；3)断电保护及Watchdog功能；4)内防潮功能；5）定时自动采集和实时采集功能；6）独立CPU、内存、时钟功能。主要技术指标（1）测量范围：电阻比0.8000-1.2500电阻0-120.00Ω（2）测量精度：电阻比≤±0.01%电阻≤±0.01Ω（3）分辨率（A/D）：18位（4）测量通道数：20~60个，差阻式仪器占两个通道，电阻式仪器占一个通道。工作环境：温度-20℃～+50℃，湿度小于95%n工作电压：AC220V±10%或电池供电配12V7AH电池，可断电情况下可工作24小时。尺寸：600×600×210（mm）安装及接线方式接线方式如下：2.6.2.2振弦式仪器测量单元（型号：LN1018-IIMCUVB）主要功能（1）可接入国内外各厂家单双线圈多种激励方式的振弦式仪器，仪器种类有应变计，无应力计，位移计，测缝计，渗压计，钢筋计，锚索测力计，钢板计等。（2）其它功能、外形外观与LN1018-IIMCUR型相同。主要技术指标测量范围：频率400Hz～4500Hz（单线圈仪器）温度-50～150℃（半导体温度计）测量精度：频率0.05%F.S温度±0.1℃，±0.3℃，±0.5℃分辨率：频率0.25us/255温度0.1℃，0.05℃测量通道数：16～32通道工作环境：温度-20℃～+50℃，湿度小于95%n工作电压：AC220V±10%或电池供电配12V7AH电池，可断电情况下可工作24小时。尺寸：600×380×210（mm）重量：约30kg安装及接线方式安装方法与LN1018-IIMCUR型相同。接线方式如下：2.6.2.3标准数字量测量单元（型号LN1018-IIMCUD）主要功能（1）可接入各种类型现场标准总线接口（如RS485，RS232等）的传感器，并提供可控的AC、DC输出。（2）其它功能、外形外观与LN1018-IIMCUR型相同主要技术指标测量范围：与智能传感器同测量范围；测量精度：与智能传感器同精度；测量通道数：1～64通道；接口标准：RS485、或RS232等；工作环境：温度-20℃～+60℃，湿度小于95%；工作电压：AC220V±10%或蓄电池供电，断电情况下可工作24小时；尺寸：600×380×210mm；n重量：约20kg。安装及接线方式2.6.2.4标准模拟量测量单元（型号LN1018-IIMCUV）主要功能（1）可接入各种输出标准模拟量信号传感器，提供DC激励。（2）其它功能、外形外观与LN1018-IIMCUR型相同。主要技术指标：测量范围：±5V，±2V，±5V，4～20mA等。测量精度：0.05%。分辨率：18位测量通道数：20～60通道激励输出：DC15～24V工作环境：温度-20℃～+60℃，湿度小于95%工作电压：AC220V±10%或电池供电配DC12V7AH电池，断电情况下可工作24小时。尺寸：600×600×210（mm）重量：约20kg安装及接线方式n安装方法与LN1018-IIMCUR型相同。接线方式如下n3观测与资料计算3.1垂线观测与成果计算垂线遥测采用垂线仪观测(原理、观测要求见附录A)，垂线人工观测采用垂线瞄准器(原理、观测要求见附录B),观测前应检查垂线有无异常，正常时可开始观测。人工观测每一测次应观测两测回，两测回观测值之差不得大于0.15mm。分别计算上下游方向X和左右岸方向Y的位移值。位移值=首次值-本次观测值3.2静力水准的观测3.2.1静力水准的自动化观测自动化观测前应进行仪器的灵敏度系数标定，按附录C中静力水准自动化观测方法进行观测。3.3扬压力观测3.3.1扬压力自动化观测扬压力自动化观测按附录F相关要求进行。3.3.2扬压力人工观测（1）进行观测的前一天，由观测员将用来测量扬压力的仪器工况进行检查是否完好。（2）采用压力表测量测压管内水压时，压力值应读到最小估读单位；（3）采用电测水位计量测测压管水位时，应将测头缓慢放入管内，当值开始反应时，测量出口管至孔内水面的距离，两次读数差不应大于1cm。3.4内观观测1)应按规定的测次和时间进行观测，相关项目应同时监测；2）观测用的直读仪表应每月进行一次准确度检验，检验结果应详细记录；3）观测中原始记录应注明仪器异常、仪表故障或其它影响正常观测的异常情况；4）所有仪器设备的标牌应完整，字迹清晰；5）集线箱和测控装置等应保持干燥，对出现的渗水情况应及时采取催时进行处理。6）内观的资料计算和精度控制应按《混凝土坝安全监测技术规范》的有关要求进行。4自动化观测系统软件运用n4.1数据采集实现了对MCU设备的数据采集、入库、动态过程线、任务设置、入库参数设置、环境量设置、MCU管理、运行日志等功能。点击【入库】菜单下的【数据采集】，打开数据采集窗口，界面如下图：4.1.1.测点数据采集：测点数据采集又分为巡测和选测，巡测是对所有配制了MCU及相关通道的测点进行数据测集，选测是在其中选择个别的测点进行数据采集。点击【巡测】或【选测】按钮，测点将加载到待采集测点列表处。点击【采集】按钮，系统将对所有待采集测点进行数据采集。采集完成后，数据显示在右面的[采集数据]区域的。界面如下图：点击【历史数据】按钮，弹出设置对话框。填入采集数据的开始位置和数据条数，点击【确定】按钮，将对所有待采集测点进行历史数据采集。[开始位置]指MCUn设备中存储历史数据的位置，数据越小距离当前时间越近；[数据条数]指从开始位置往后的几条记录。采集历史数据完成后的界面如下：实时采集和历史数据采集都是人工干预后采集到的测点数据，点击【保存】按钮，将这些数据保存到数据库中。在【采集】按钮的下拉菜单中，还有【开始循环采集】、【暂停循环采集】、【重新加载过程线】。点击【开始循环采集】按钮，弹出对话框，输入采集间隔，一般设置为0就可以。设置完成后点击【确定】按钮，将对待采集测点进行实时循环采集，并实时画出动态过程线。界面如下：n点击【采集】按钮下拉菜单中的【暂停循环采集】，则停止对待采集测点的实时采集和动态过程线。点击【采集】按钮下拉菜单中的【重新加载过程线】，则动态过程线被初始化且清空，等待添加实时采集的测点数据。点击【设置】按钮，弹出如下对话框，设置采集历史数据的数据条数。点击【清除】按钮，清除待采集测点中的所有测点。点击【保存】按钮，则保存实时采集，历史数据采集到的测点到数据库。4.1.2.任务设置：任务设置主要是定义自动采集任务，哪些测点什么时间，定时去自动采集，采集到的数据需经过入库判断和计算，将正确的数据存入观测数据库，异常的数据保存到报警库。点击【任务设置】，弹出任务设置对话框。可对任务的进行添加、编辑、删除、保存操作。界面如下：n点击【添加】按钮，弹出添加任务的对话框。如下图：填入任务名称、频率、基准时间、启用、选择测点，完成设置后点击【确定】按钮，返回到任务设置对话框。4.1.3.MCU管理：主要是设备的配制和调试。包括对MCU设备的增加、编辑、删除。以及对设备的调试和内部参数的设置：如设置采集周期、地址、校时、通道工作模式、取参数、连机检查等。点击【MCU管理】按钮后，弹出如下界面：n左边是MCU列表，右边是MCU对应的命令界面。在MCU列表下面有采集服务器选择框，显示的MCU是为选框中显示的采集服务器配制的。点击选择采集服务器旁的按钮，弹出采集服务器管理窗口，包括了对采集服务器的增加、编辑、删除的功能。下面是添加采集服务器窗口：填入服务器名称、远程地址、串口名称，采集间隔（默认0），然后点击【确定】按钮，采集服务器就添加完成。返回到MCU配制和调试对话框。点击【通讯设置】，可设置当前采集服务器的通信参数，如采集服务器名称、串口、采集间隔。【打开串口】、【关闭串口】按钮可设置MCU设备与PC是通过或断开。【联机巡检】就是对当前采集服务器下所有的MCU进行连机检测，如果连机成功，则在MCU前显示“对号”，否则显示“错号”，如下图所示。n4.1.4.环境量设置：主要功能是完成测点数据列和环境量的关联。这样自动化监测采集到的数据就会自动保存到环境量的库里。点击【环境量设置】按钮，弹出如下对话框：选择测点和数据列，点击【确定】完成设置。4.1.5.运行日志：主要功能是查询采集任务的自动运行情况：什么时候开始自动采集任务、什么时候完成自动采集任务、入库判断和计算是否有异常、串口是否异常等。点击【运行日志】按钮，弹出运行日志界面。如下图：n4.1.6.入库参数设置：主要功能是用于设置测点数据列的最大最小值、变化率、历史最大最小值。这些设置后，就会用于自动采集任务的入库判断。采集到的测点数据凡是符合这些设置的则保存的观测库，否则保存到报警库中。在报警处理模块中的可人为干预修改值，重新保存到观测库中。当采集到的数据与此处设置的最大最小值相等、变化率为0、历史最大最小值相等则不对数据做入库判断。点击【入库参数】按钮，弹出入库参数设置界面。如下图：左边是测点浏览器，右边是测点数据列的极值设置。用户直接在表格中编辑测点数据列的极值，编辑完成后单击【保存】按钮即可。在左边选择测点，然后点击【生成极值】按钮，则根据数据库中现有的测点数据，来生成该测点的极值，也可进行编辑，然后点击【确定】按钮，将设置保存到数据库里，但是这样会覆盖以前极值表里该测点的极值设置。点击【生成极值】后的界面如下图所示：n4.1.7用户管理对用户、用户权限和用户角色进行管理。本系统设三级权限：一是浏览权限，可以浏览系统中所有信息，但是不能做任何修改；二是监测管理员权限，可以对监测系统进行设置和维护以及对采集的数据进行编辑修改等；三是系统管理员权限，拥有本系统最高权限，除具备监测管理员的全部权限外，还可以对系统总参数及系统设置、用户及其权限等进行管理。点击【选项】菜单下的【用户管理】，打开用户管理窗口，界面如下图：1.管理用户信息：选择[用户信息]标签，点击窗口顶端的【添加】、【编辑】、【删除】按钮来添加、编辑和删除用户信息。下图为添加用户窗口：n填写相关信息。要注意的是：用户要被[批准登录]才可以正常进入系统；如果用户被勾选了[锁定],则暂时不能登录系统；完成基本信息填写后，还需要添加用户的[角色信息]：点击【添加】按钮，可以为用户添加已建立的角色信息。完成后，点击【确定】按钮，用户创建成功。选择已建立的用户，然后点击【编辑】按钮，可对其进行编辑。2.管理角色信息：选择[角色信息]标签，点击窗口顶端的【添加】、【编辑】、【删除】按钮来添加、编辑和删除用户的角色信息。下图为添加角色信息窗口：n填写相关信息。在[权限信息]处选择（可一次多选）要添加的权限移至右侧，然后勾选相应权限或者点击右键中的【增加权限】。完成后，点击【确定】按钮，添加用户角色信息完成。选择已建立的角色，然后点击【编辑】按钮，可对其进行编辑。4.4测点浏览器测点浏览器用于对现有测点按分类进行树状显示，并可以对所需要的测点进行过虑，同时还可以与其他部分模块进行配合使用，完成相应的数据操作。界面如下图：n在测点树中点击一个分类后显示相应的测点，选中测点则会在下端显示出该测点的编码，测点的颜色标识出其状态信息（测点是否正常）。通常系统在运行时该模块就已经被调用，使用过程中可以使用测点名称与测点编码过滤器，通过输入测点的名称或测点的编码，对测点树中的测点进行过滤，然后在树中相对应的分类下显示所过滤出的测点。使用过程中可以通过点击按钮，将测点浏览器暂时隐藏起来，需要使用的时候，只需要将鼠标移至左栏【测点浏览器】处，即可显示测点浏览器窗如果用户不小心关掉此窗口，可以通过点击【视图】菜单下的【测点浏览器】重新打开测点浏览器窗口。测点浏览器的其他功能：1.测点的右键功能：n在树中选择一个测点，右击：【查询数据】可进行默认时间段内所选择测点的数据查询（可选择多个测点进行查询）；【录入数据】可建立临时数据录入模板进行所选择测点的数据录入；【计算成果】可进行所选择测点的数据计算（可选择多个测点进行计算）；【数据预处理】可对单测点数据进行预处理；【报警处理】可对单测点的错误报警数据进行查看和处理；【报警配置】可配置测点的报警参数；【显示过程线】可显示所选择测点默认时间段的过程线图（可选择多个测点查看过程线）；【查看属性】可打开属性管理器，并显示所选择测点的属性信息。1.监测类型、仪器类型的编辑功能：点击测点浏览器窗口顶端的按钮（点击此按钮后，测点的右键功能将暂时不能使用，再次点击此按钮便可恢复使用），可在测点浏览器中进行监测类型的数据描述和可使用仪器的维护、仪器类型的数据描述维护。具体的维护方法与基础数据相同。完成编辑后，点击按钮，关闭编辑状态。n4.5属性管理器使用属性管理器可以方便的查看测点、仪器、仪器类型的属性信息，同时可对其信息进行修改和扩展，包括建筑物、断面等的属性扩展。界面如下图：当用户从测点管理处选择了一个测点，属性管理器处则会显示出其相应的信息。点击按钮，可修改相关属性信息。还可点击按钮，打开属性扩展窗口，进行所选测点的属性扩展。如下图：n点击按钮，添加属性信息，输入扩展名称，选择数据类型及单位，输入格式和符号信息，点击【确定】即可；在[扩展列]处选择不需要的扩展属性，点击按钮，即可删除所选扩展信息。4.6自动化观测系统调试流程4.7数据库备份与恢复实现手动的数据库备份与还原功能。1.数据库的定时备份：◆数据库定时备份程序登录：点击【开始】→【所有程序】→【工程安全监测信息管理系统】→【工程安全监测信息管理系统】→【数据库备份与恢复程序】，输入用户名和密码（登录用户名不能与已登录的用户名相同），登录，启动数据库备份程序。◆程序设置：n数据库备份程序界面如下图：其中，备份周期的选项如下图：[备份周期]是指备份频率。当选择每天时，星期选择、日期选择均不可以进行操作，只能进行时间的设置；当选择每周备份时，日期选择不可用，但需要选择星期；当选择每月或每年时，需要进行具体日期和时间设置；[保存在本地]是指备份文件将存放在本地计算机中指定的文件目录下；[保存到网络设备]时,需输入开启了数据库接收程序的计算机的IP地址，同时网络中的目标计算机上需要正确设置和启动接收程序,否则操作将失效。[分别存放]是将备份文件存放到本机指定目录的同时也发送到网络设备上，此项操作也需要设置目标计算机的IP地址及接收程序。点击按钮，进行备份数据库的本地存放位置设置，在窗口的右侧进行路径选择，完成后【保存设置】即可。如下图：n其他相关设置与操作：[每次备份时覆盖旧文件]和[自动开启定时备份]：其中每次备份时覆盖旧文件选项是针对在本地存放文件而使用的；而自动开启定时备份主要是用于程序正常登录后，在设置的情况下，自动启动定时备份功能。这两项默认被选中。点击【启动定时】后，程序会自动对时间进行判断，在设置的时间点上对数据库进行备份，其操作前提是各项设置正常保存。当此项被启用后，【保存设置】、【数据恢复】等相关操作将不能使用，该按钮也处于不可用状态。【停止备份】按钮在启动定时备份后或正在备份过程中处于可用状态。点击该按钮后备份程序设置、【保存设置】、【数据恢复】等相关操作才可以使用，而该按钮将处于不可用状态，同时备份程序将停止数据库的备份与判断。【保存设置】主要是对所做的设置操作进行存储。在程序运行过程中点击窗体关闭按钮，程序将自动隐藏于操作系统托盘，显示为。双击该图标时恢复程序窗口；鼠标右键点击时弹出菜单，选择【退出】，可以关闭此程序。2.数据库接收程序：接收程序主要是针对系统数据库备份程序中的[保存至网络设备]及[分别存放]功能所备份的文件进行接收以及保存的。点击【开始】→【所有程序】→【工程安全监测信息管理系统】→【工程安全监测信息管理系统】→【备份数据接收程序】，启动备份数据接收程序。界面如下图：n点击按钮后弹出备份目录的选择窗口，选择目录后点击【确定】按钮，完成备份文件存放位置的设置（所设置的备份目录必须是网络中共享的文件夹）。[接收时删除已有的备份文件]是指在接收程序接收到新的备份文件时自动删除已有的所有备份文件，然后重新保存一份新的备份文件。[程序运行时自动启动]是指在运行程序时，接收功能自动启动。【保存设置】按钮在接收状态时不可用。【保存设置】后，点击【启动】按钮，数据库接收程序被启动。关闭此窗口后，程序会自动隐藏于操作系统托盘处，操作方法和备份程序类似。3.数据库恢复：点击数据库备份与恢复的主窗口中的【数据恢复】按钮，弹出选择数据库备份文件的窗口，选择好备份文件后，点击【打开】，即可对数据库进行恢复。注意：数据库恢复时，先关闭所有客户端。4.8系统定期维护由于计算机系统在长期使用后，系统会应新建文件、文件夹而产生文件碎片，且由于观测资料的延续累计，会使计算机硬件工作反映迟缓，每周定期对计算机进行碎片整理和系统杀毒工作，每年定期对采集数据库进行备份，计算机硬盘存留数据为3年内观测数据即可,为计算机的良好运行创造条件。n5观测系统检查维护及常见故障处理5.1、LN1018-ⅡR型MCU原理、维护及一般故障现象和处理办法5.1.1.LN1018-ⅡR型MCU的工作原理及特点（1）工作原理LN1018-ⅡR型MCU采用高精度A/D转换模块，光电隔离继电器实现多路信号采集。采用MAX1480芯片实现RS-485数据通讯。采用16位中央处理器控制实现数据采集、处理及通讯功能。（2）特点⑴内防潮与外防潮相结合，抗潮湿效果更好。⑵有防雷电感应和过载保护装置。⑶支持电缆、光纤、无线通讯方式，为布线提供了较强的灵活性。⑷具有watchdog功能。⑸采集速率快，通讯速率高，智能处理功能强大，每个MCU有历史数据存储区32KB。⑹通讯协议（LNNETV2.0）（程控方式、命令格式、数据格式）对用户开放。⑺支持电源备用系统，无论何时发生停电，自动切换至备用电池供电。⑻可接入的仪器有扬压力传感器、绕坝液位传感器、量水堰传感器、差阻式仪器等。（3）内部布置图（图中加标注）5.1.2.LN1018-ⅡR型MCU日常维护n虽然LN1018系列MCU具有较强的适应恶劣环境的能力，但较好的运行环境有利于延长MCU的使用寿命。因此在条件许可的情况下，应尽量改善MCU周边的运行环境。一般应考虑以下几个方面的问题：⑴防水、排水：LN1018-Ⅱ型MCU具有良好的防潮性能，但是如果有水长时间直接溅到MCU上，会造成MCU内部的接线端子生锈，出现接触不良，严重的情况会造成整个系统瘫痪。⑵防雷击和防鼠害：雷击对任何电子设备都会造成严重损坏，因此，厂家在仪器设备制造时普遍会考虑防雷击措施。一般情况下不会因雷击而损坏。但是，外部防雷击保护措施也是不可缺的，内防和外防相结合，才能确保仪器设备免遭雷击损坏。另外，鼠害对电缆来说也是致命的，因此，施工时应采取防雷击和防鼠害措施，施工布线时，应将所有露天部位的电缆全部用金属管道或桥架进行保护，且金属管道或桥架必需可靠接地（一般接入大坝或厂房大地网即可）；所有非露天电缆全部用金属或非金属管道或桥架保护。⑶稳定可靠的工作电源：LN1018-Ⅱ型MCU使用AC220V±10%，50Hz电源，过高或过低的供电电源可能会损坏MCU或造成MCU工作异常。5.1.3.LN1018-ⅡR型MCU故障现象及处理办法LN1018-ⅡR型MCU的故障从现象来分有两种：第一种故障现象LN1018-ⅡR型MCU不连机（通讯出错）；第二种故障现象为LN1018-ⅡR型MCU连机正常，但出现测量数据出错。5.1.3.1第一种故障现象及处理办法出现这种故障现象，原因有以下几个：⑴交流220V电源问题。检查是否有交流220V电源，闸刀接线端子是否合上，处理方法为接通交流电源，合上闸刀端子。⑵直流电源（朝阳电源）问题。检查朝阳电源的各路输出是否正常，如果存在异常情况，应和厂家联系，更换直流电源。⑶网线问题。网线接入是否正确，是否有异常损坏的情况，处理的方法为按照正确的方法接入网线，如网线有异常损坏，应按照接线方法处理网线。⑷地址设置问题。是否有和其它的MCU地址设置重复，处理的方法为重新设置地址。⑸n采集模块问题。采集模块损坏，出现这种现象应和厂家联系，及时更换采集模块。5.1.3.2第二种故障现象及处理办法出现数据不正常这种故障现象，原因有以下几个：⑴通道模式设置问题。检查通道模式的设置是否和所接仪器相符，处理的方法为重新设置与仪器对应的工作模式。⑵仪器接线问题。仪器的接线是否按照说明书的要求接线。处理方法为按照说明书的要求重新接线。⑶接仪器的凤凰端子问题。接线端子与MCU脱落。处理方法为重新插入凤凰端子。⑷采集模块问题。采集模块损坏，出现这种现象应和厂家联系，及时更换采集模块。⑸如果是带激励的MCU出现传感器（LN2061、LN2062、LN2063或其它输出标准电量的传感器）数据不正常，主要的原因有：①朝阳电源无直流24V输出，处理的方法为更换朝阳电源，这种故障应和厂家联系，厂家提供同型号的电源。②采集模块故障，处理的方法为更换采集模块，这种故障应和厂家联系，厂家提供同型号的模块，厂家派专人前往现场处理。③激励源用户板故障，涉及的部件有DC/DC模块、精密电阻、接插件、焊接点有虚焊或脱焊等，处理的方法为更换损坏的部件，重新焊接虚焊或脱焊的部位。④连接传感器的凤凰端子与激励源用户板之间出现松动或脱落，处理的方法为重新接线或把松动的凤凰端子与激励源用户板重新插接。⑤传感器故障，处理的方法为更换同型号的传感器。⑥通道模式设置问题，出现数据错误的通道的模式设置与所接传感器的输出方式不一致。处理的方法为重新设置通道模式。5.2、LN1018-ⅡD型MCU原理、维护及一般故障现象和处理办法5.2.1LN1018-ⅡD型MCU的工作原理及特点（1）工作原理LN1018-ⅡnD型MCU采用当前先进的计算机嵌入技术，嵌入式一体化CPU，实现数据的采集、存储。通讯方式采用带隔离、双路485通讯，实现上位机与MCU、MCU与LN2000系列产品的通讯。（2）特点⑴内防潮与外防潮相结合，抗潮湿效果更好。⑵有防雷电感应和过载保护装置。⑶支持电缆、光纤、无线通讯方式，为布线提供了较强的灵活性。⑷具有watchdog功能。⑸采集速率快，通讯速率高，智能处理功能强大，每个MCU有历史数据存储区32KB。⑹通讯协议（LNNETV2.0）（程控方式、命令格式、数据格式）对用户开放。⑺可接入的仪器有垂线、引张线、双管标、激光准直系统、静力水准仪等。（3）内部布置图5.2.2.LN1018-ⅡD型MCU日常维护虽然LN1018-ⅡD型MCU具有较强的适应恶劣环境的能力，但较好的运行环境有利于延长MCU的使用寿命。因此在条件许可的情况下，应尽量改善MCU周边的运行环境。一般应考虑以下几个方面的问题：⑴防水、排水：LN1018-ⅡD型MCU具有良好的防潮性能，但是如果有水长时间直接溅到MCU上，会造成MCU内部的接线端子生锈，出现接触不良，严重的情况会造成整个系统瘫痪。n⑵防雷击和防鼠害：雷击对任何电子设备都会造成严重损坏，因此，厂家在仪器设备制造时普遍会考虑防雷击措施。一般情况下不会因雷击而损坏。但是，外部防雷击保护措施也是不可缺的，内防和外防相结合，才能确保仪器设备免遭雷击损坏。另外，鼠害对电缆来说也是致命的，因此，施工时应采取防雷击和防鼠害措施，施工布线时，应将所有露天部位的电缆全部用金属管道或桥架进行保护，且金属管道或桥架必需可靠接地（一般接入大坝或厂房大地网即可）；所有非露天电缆全部用金属或非金属管道或桥架保护。⑶稳定可靠的工作电源：LN1018-ⅡD型MCU使用AC220V±10%，50Hz电源，过高或过低的供电电源可能会损坏MCU或造成MCU工作异常。5.2.3.LN1018-ⅡD型MCU故障现象及处理办法LN1018-ⅡD型MCU的故障从现象来分有两种：第一种故障现象LN1018-ⅡD型MCU连机（通讯）正常，但所接的LN2000系列的CCD坐标仪显示有故障；第二种故障现象为LN1018-ⅡD型MCU不连机（通讯出错）。5.2.3.1第一种故障现象及处理办法通过对故障现象的分析，原因有以下几个方面：⑴显示接入D型MCU的LN2000系列的CCD坐标仪均不能连机。主要原因有两种：第一下行电源故障（既固态继电器可能损坏），处理的方法为启用下行强制开关恢复下行电源，所有坐标仪恢复正常。第二下行网线故障，处理的方法为检查接入下行网线的端子的螺钉是否脱落，检查网线是否有人为或异常损坏，按照接线要求重新接线或更换接线端子，所有坐标仪恢复正常。⑵显示接入D型MCU的LN2000系列的CCD坐标仪单个、多个不能连机。主要原因有两种：第一是硬件故障，原因有CCD网线损坏，CCD电源未接好或保险管损坏，CCD主板损坏。处理的方法为针对不同的原因进行相应的处理，按照接线方法重新接网线，接好电源或更换保险管，更换备用的CCD坐标仪（如果没有备品，应和厂家联系维修）。第二是软件故障，原因为坐标仪的地址设置重复，处理的方法为重新设置坐标仪地址。⑶显示坐标仪连机正常，但不能正确的采集数据。主要的原因两种：第一硬件故障，坐标仪故障。第二是软件故障，坐标仪的工作模式设置错误。处理的方法均参照坐标仪的处理方法。n5.2.3.2第二种故障现象及处理办法造成D型MCU不连机的原因有以下四个方面：⑴交流220V电源问题。D性MCU的总开关是否有断开或损坏，处理方法为合上总开关或更换总开关。⑵直流电源（朝阳电源）问题。朝阳电源没有直流+5V输出，处理方法为更换直流电源，这种故障应和厂家联系。⑶上行网线问题。D型MCU的上行网线的接线端子螺钉脱落或网线损坏，处理的方法为更换接线端子，按照接线要求重新接线。⑷D型采集模块问题。处理方法为更换采集模块，这种故障应和厂家联系。⑸D型MCU和接入同一个网络的其它MCU有相同的地址。处理方法为重新设置地址。5.3LN1018-ⅡVB型MCU原理、维护及一般故障现象和处理办法5.3.1LN1018-ⅡVB型MCU的工作原理及特点(1)工作原理LN1018-ⅡVB型MCU采用间歇激励，测量多种弦式传感器，支持多种热敏电阻，光电隔离继电器实现多路信号采集。测量的电阻值可以转换成温度显示出来。采用MAX1480芯片实现RS-485数据通讯。(2)特点⑴内防潮与外防潮相结合，抗潮湿效果更好。⑵有防雷电感应和过载保护装置。⑶支持电缆、光纤、无线通讯方式，为布线提供了较强的灵活性。⑷具有watchdog功能。⑸采集速率快，通讯速率高，智能处理功能强大，每个MCU有历史数据存储区32KB。⑹通讯协议（LNNETV2.0）（程控方式、命令格式、数据格式）对用户开放。⑺可接入各种弦式传感器。(3)VB型MCU内部布置图n5.3.2LN1018-ⅡVB型MCU日常维护虽然LN1018-ⅡVB型MCU具有较强的适应恶劣环境的能力，但较好的运行环境有利于延长MCU的使用寿命。因此在条件许可的情况下，应尽量改善MCU周边的运行环境。一般应考虑以下几个方面的问题：⑴防水、排水：LN1018-ⅡVB型MCU具有良好的防潮性能，但是如果有水长时间直接溅到MCU上，会造成MCU内部的接线端子生锈，出现接触不良，严重的情况会造成整个系统瘫痪。⑵防雷击和防鼠害：雷击对任何电子设备都会造成严重损坏，因此，厂家在仪器设备制造时普遍会考虑防雷击措施。一般情况下不会因雷击而损坏。但是，外部防雷击保护措施也是不可缺的，内防和外防相结合，才能确保仪器设备免遭雷击损坏。另外，鼠害对电缆来说也是致命的，因此，施工时应采取防雷击和防鼠害措施，施工布线时，应将所有露天部位的电缆全部用金属管道或桥架进行保护，且金属管道或桥架必需可靠接地（一般接入大坝或厂房大地网即可）；所有非露天电缆全部用金属或非金属管道或桥架保护。⑶稳定可靠的工作电源：LN1018-ⅡVB型MCU使用AC220V±10%，50Hz电源，过高或过低的供电电源可能会损坏MCU或造成MCU工作异常。5.3.3LN1018-ⅡVB型MCU故障现象及处理办法LN1018-ⅡVB型MCU的故障从现象来分有两种：第一种故障现象LN1018-ⅡVB型MCU连机（通讯）正常，但数据测量有误；第二种故障现象为LN1018-ⅡVB型MCU不连机（通讯出错）。n5.3.3.1第一种故障现象及处理办法通过对故障现象的分析，原因有以下几个方面：⑴MCU的测量类型选择不合适，不同类型的测量范围不同，类型0：400～4500HZ，类型1：2000～3500HZ，类型2：2800～4500HZ，类型3：400～1200HZ，类型4：1200～2800HZ，类型5：3500～4500HZ。处理的方法为根据所接传感器的测量范围选择合适的测量类型。⑵上、下限设置问题。上、下限设置不合适也是测量数据出错的原因，其设置的范围应大于传感器的测量范围，处理的方法为重新设置上、下限。⑶接线出现松动、接线端子与采集模块的连接不可靠。可能发生的原因为进行人工观测或日常维护时碰到了接线端子，处理的方法为重新接线，把接线端子重新安插。⑷传感器问题，传感器的绝缘下降或已经损坏。⑸VB型采集模块问题。处理方法为更换采集模块，这种故障应和厂家联系，厂家提供同型号的采集模块或派专人现场处理。5.3.3.2第二种故障现象及处理办法造成VB型MCU不连机的原因有以下四个方面：⑴交流220V电源问题。电源未接或接触不良，处理的方法为重新接通电源或处理接触不良的电源接线。⑵直流电源（朝阳电源）问题。朝阳电源没有直流+5V输出，处理方法为更换直流电源，这种故障应和厂家联系，厂家提供同型号的电源或派专人现场处理。⑶网线问题。VB型MCU网线的接线端子螺钉脱落或网线异常损坏，处理的方法为更换接线端子，按照接线要求重新接线。⑷VB型采集模块问题。处理方法为更换采集模块，这种故障应和厂家联系。⑸VB型MCU和接入同一个网络的其它MCU有相同的地址。处理方法为重新设置地址。5.4LN1018-Ⅱ型工程安全监测网络系统维护及一般故障现象和处理办法5.4.1.LN1018-Ⅱ型工程安全监测网络系统构成及特点(1)LN1018-Ⅱ网络系统由以下几部份构成：测量单元（即LN1018-ⅡMCU）n双芯网络线（RVVP2×1.0mm2）网络设备（RS485/CANbus隔离接口光缆接口无线收发接口中继接口）调试通话专用网络“无人值守”测控软件系统及数据处理分析软件系统（2）特点⑴位于工程现场的测量单元（MCU）可接入不同类型的传感器：差动电阻式仪器和振弦式仪器（如应变计、测缝计、渗压计、钢筋计、压应力计等）以及输出标准信号的垂线、引张线坐标仪，静力水准传感器，压阻式扬压力、绕坝水位、渗漏量传感器。⑵易维护、易扩充，任何一个局部故障与正常维修，不影响全体系统的运行。⑶系统测量单元（MCU）通讯协议（LNNet2.）对用户开放。⑷系统各种软件系统均在WindowsNT或98平台下，采用VB、VC开发，采用通用的Windows数据库，ASCⅡ码程控命令对用户公开。⑸系统（MCU）采用可根据仪器绝缘情况自动调整激励的技术，提高测量精度。⑹系统（MCU）内防潮与外防潮相结合，抗潮湿能力极强。⑺采集速率快，通讯速率高，智能处理功能强大，每个MCU有历史数据存储区32KB。⑻)支持电缆、光纤、无线通讯方式，为系统布置提供了较强的灵活性。⑼支持电池电源备用系统，发生停电时，无间隙自动切换至备用电池供电。5.4.2.LN1018-Ⅱ型工程安全监测网络系统日常维护虽然LN1018-Ⅱ网络具有较强的适应恶劣环境的能力，但较好的运行环境有利于延长网络设备的使用寿命和提高网络运行稳定性。因此在条件许可的情况下，应尽量改善MCU周边的运行环境。一般应考虑以下几个方面的问题：⑴网线、电源线、网罗设备防雷击和防鼠害n：雷击对任何电子设备都会造成严重损坏，因此，厂家在仪器设备制造时普遍会考虑防雷击措施。一般情况下不会因雷击而损坏。但是，外部防雷击保护措施也是不可缺的，内防和外防相结合，才能确保仪器设备免遭雷击损坏。另外，鼠害对电缆来说也是致命的，因此，施工时应采取防雷击和防鼠害措施，施工布线时，应将所有露天部位的电缆全部用金属管道或桥架进行保护，且金属管道或桥架必需可靠接地（一般接入大坝或厂房大地网即可）；所有非露天电缆全部用金属或非金属管道或桥架保护。⑵稳定可靠的工作电源：LN1018-Ⅱ型MCU使用AC220V±10%，50Hz电源，过高或过低的供电电源可能会损坏MCU或造成MCU工作异常。⑶专职人员维护网络主机及系统软件和应用软件（测控和分析软件）。5.4.3LN1018-Ⅱ型工程安全监测网络故障现象及处理办法LN1018-Ⅱ型工程安全监测网络的故障从现象来分有两种：第一种故障现象个别LN1018-Ⅱ型MCU不连机（通讯出错）；第二种故障现象为LN1018-Ⅱ型MCU全部不连机。5.4.3.1第一种故障现象及处理办法出现这种故障现象，原因有以下几个：⑴网络不匹配及网线故障。检查匹配电阻或中继器（如有），检查局部网线。⑵MCU故障。按各型号MCU检查方法处理。5.4.3.2第二种故障现象及处理办法出现数据不正常这种故障现象，原因有以下几个：⑴上位机测控软件对串口通信模式设置不正确，检查设置。恢复到正确设置。⑵RS485通信接口坏或网线断开。检查网线和RS485通信接口，更换RS485通信接口。⑶网络AC220V电源故障。检查网络AC22V电源。5.5LN2000系列CCD坐标仪原理、维护及一般故障现象和处理办法5.5.1LN2000系列CCD坐标仪的工作原理及特点（1）测量工作原理由点光源发出的光线经透镜后变为平行光源，照射到CCD线阵图像传感器表面，同时将待测线体的阴影投射到CCD线阵图像传感器表面，通过记录待测线体阴影的投射坐标，可检测出待测线体的位移，同时还检测被测线体宽度及个数，作为测值状态判断。(2)特点n光电式：迄今，国内外采用CCD的光电式坐标仪在光路原理上有两类：一类以法国电力公司输电局（DRT）格勒诺布技术改进处（DTG）生产的垂线坐标仪为类型代表。它采用漫射背景光照明，利用X、Y两个方向上布置的成像物境，将垂线分别成像在两块CCD阵列表面，通过测量垂线的像在CCD上的位置，利用几何关系推算出垂线坐标；另一类以意大利结构与模型（ISMES）研制的光学垂线坐标仪（Wipot/22）为典型代表。它采用平行光照明，将垂线直接投影在CCD表面，测量该投影在CCD上的位置可以直接得到垂线在垂直于平行光方向上的坐标。LN2000系列CCD坐标仪是基于后一种光路原理研制生产的智能型坐标仪，具有以下几个特点：⑴仪器测量精度高（±0.1mm），无温、时漂移，满足SDJ336-89规范要求,且测量附状态输出，提高仪器的智能水平，极大提高仪器测值可靠性。⑵数字电路技术，抗电磁干扰能力强。测量、控制电路分离模块布置、抗背景光噪声技术、抗强电磁干扰、防潮技术可行、可靠,集非接触测量、无机械动作、线性度高、精度高、无漂移等众多优点为一体。(3)采用当今先进的CCD图像传感器与固态激光源平行光系统，使测量原理机构简明，可方便构成垂线、引张线、双管标遥测坐标仪，安装、调试、维护简单。(4)输出国际标准信号RS485，与其它自动化网络系统具有兼容性，便于在施工期实现局部自动化监测以及工程竣工后总体自动化联网。5.5.2LN2000系列CCD坐标仪日常维护5.5.2.1工作环境的一般要求虽然LN2000系列CCD坐标仪具有较强的适应恶劣环境的能力，但较好的运行环境有利于延长坐标仪寿命和提高测值的准确度。因此在条件许可的情况下，应尽量改善CCD坐标仪的运行环境。一般应考虑以下几个方面的问题：⑴防水、排水：LN2000系列CCD坐标仪具有良好的防潮性能，但是如果有水直接溅到CCD坐标仪镜头或接受端，可能会造成CCD坐标仪测值状态的改变，引起“检测到多根线”、“未检测到线体”等状态的出现。因此，施工时应做好防水和排水措施，尽量避免水直接溅到CCD坐标仪镜头或接受端。⑵防强光：LN2000系列CCD坐标仪是通过线阵光电耦合器件（CCD）检测线体投影位置来测量线体坐标的，在阳光直射或强光照射的环境下，光电耦合器件（CCD）无法检测到线体投影，造成CCD坐标仪测值状态的改变，引起“n未检测到线体”状态的出现。因此施工时应采取措施，避免日光直射或强光照射。⑶防风：风对于LN2000系列CCD坐标仪本身无任何影响，但风会引起线体摆动，从而影响测值的准确度。因此，施工时应做好防风措施，垂线、引张线均应用防风管保护。⑷防雷击和防鼠害：雷击对任何电子设备都会造成严重损坏，因此，厂家在仪器设备制造时普遍会考虑防雷击措施。LN2000系列CCD坐标仪采用了内部防雷击技术，CCD坐标仪一般情况下不会因雷击而损坏。但是，外部防雷击保护措施也是不可或缺的，内防和外防相结合，才能确保仪器设备免遭雷击损坏。另外，鼠害对电缆来说也是致命的，因此，施工时应采取防雷击和防鼠害措施，施工布线时，应将所有露天部位的电缆全部用金属管道或桥架进行保护，且金属管道或桥架必需可靠接地（一般接入大坝或厂房大地网即可）；所有非露天电缆全部用金属或非金属管道或桥架保护。⑸稳定可靠的工作电源：LN2000系列CCD坐标仪使用AC220V±10%，50Hz电源，过高或过低的供电电源可能会损坏CCD坐标仪或造成CCD坐标仪工作异常。5.5.2.2LN2000系列CCD坐标仪日常维护⑴定期检查CCD坐标仪的运行环境，发现异常及时处理。⑵定期或不定期擦拭CCD坐标仪镜头和接受端滤光片，防止灰尘沉积在镜头表面，影响CCD坐标仪正常运行。⑶每天定期浏览CCD坐标仪报警信息库，发现异常及时处理。5.5.3LN2000系列CCD坐标仪故障现象及处理办法LN2000系列CCD坐标仪是新一代智能型仪器，它能够随测值返回CCD坐标仪当前工作状态信息，共五种状态信息即“坐标仪复位”、“传感器无信号”、“检测到多根线”、“未检测到线体”和“测量正常”n。这五种状态信息能够告诉运行人员CCD坐标仪当前工作状态，运行人员依据CCD坐标仪随测值返回的状态信息，对坐标仪进行检查和维护。一般来讲，偶然性的故障现象是由于CCD坐标仪受到不确定的随机因素影响而引起的，运行人员只需重复执行一次测量命令即可判断故障现象是否为偶然故障现象。排除偶然故障现象后，我们把LN2000系列CCD坐标仪常见故障现象分为A、B、C三种类型：A为简单故障现象，运行人员进行简单处理即可排出故障；B为复杂故障现象，运行人员需要和厂家技术人员协商后排除故障；C为严重故障现象，需厂家技术人员处理。5.5.3.1A类型简单故障现象及处理办法⑴“通讯出错”：引起CCD坐标仪“通讯出错”的原因有两个。属于A类型的原因是CCD坐标仪无供电电源，处理办法是检查电源线或电源保险丝断开，连接电源线或更换保险丝使CCD坐标仪恢复正常供电。⑵“传感器无信号”：引起CCD坐标仪“传感器无信号”的原因主要有三个。属于A类型的原因是CCD坐标仪镜头或接受端滤光片被覆盖，接受端接收不到光线所致，处理办法是将覆盖物清除。另外两个原因及处理办法在后面详述。⑶“检测到多根线”：引起CCD坐标仪“检测到多根线”的原因有三个。属于A类型的原因有两个，一个是CCD坐标仪镜头或接受端滤光片有污物，处理办法是清洁CCD镜头或接受端滤光片。一个是线体高频抖动，处理办法是使线体恢复稳定。另外一个原因及处理办法在后面详述。⑷“未检测到线体”：引起CCD坐标仪“未检测到线体”的原因有两个。属于A类型的原因是线体偏离，超出CCD坐标仪量程，处理办法是将线体置于CCD坐标仪量程范围之内。另外一个原因及处理办法在后面详述。5.5.3.2B类型复杂故障现象及处理办法⑴“通讯出错”：引起CCD坐标仪非A类型“通讯出错”的原因是坐标仪地址设置错误，即软件数据库中该通道CCD坐标仪的地址与CCD坐标仪的物理地址不符，处理办法是在厂家技术人员指导下修正软件数据库中该通道CCD坐标仪的地址。⑵“传感器无信号”：引起CCD坐标仪非A类型“传感器无信号”的原因是发光二极管损坏，处理办法是在厂家技术人员指导下更换发光二极管。3.3C类型严重故障现象及处理办法⑴频繁出现“坐标仪复位”：引起CCD坐标仪频繁出现“坐标仪复位”的原因是CCD坐标仪内部电路故障，需厂家技术人员处理。⑵“传感器无信号”：引起CCD坐标仪非A、B类型“传感器无信号”的原因是CCD坐标仪内部电路故障，需厂家技术人员处理。⑶“检测到多根线”：引起CCD坐标仪非A、B类型“检测到多根线”的原因是CCD坐标仪内部电路故障，需厂家技术人员处理。n⑷“未检测到线体”：引起CCD坐标仪非A、B类型“未检测到线体”的原因是CCD坐标仪内部电路故障，需厂家技术人员处理。5.6垂线系统检查维护及常见故障处理5.6.1影响垂线正常运行的因素1）垂线建设安装质量缺陷。如倒垂锚块锚固松动、垂线孔倾斜引起线体碰孔壁、垂线仪支架松动、浮桶倾斜致使浮子碰壁、串风引起线体摆动、线体卡死等引起的故障；2）环境因素。垂线大都设置在大坝竖井、基础廊道等非常潮湿的环境中，竖井环境存在冷热空气交换，使竖井及座标仪上长期存在大量冷凝水，应采取措施防止冷凝水等流入座标仪内，影响座标仪的正常工作。5.6.2垂线系统检查维护垂线系统检查的内容：1）正、倒垂油桶液位是否符合要求，油桶内有无杂物，浮体是否处于“自由”状态；2）倒垂孔内有无杂物，线体是否处于“自由”状态；3）垂线仪接线是否完好，CCD传感器上是否有水珠（或水气）；4）垂线仪支架是否稳固；5）垂线仪及垂线瞄准器固定螺栓有无松动；以上各项每月检查一次，台帐记录应详细完整，发现问题，及时处理。5.6.3常见故障处理方法5.6.3.1常见故障类型1）气流的扰动；2）仪器无测值；3）测值不稳定；4）仪器接线断线；5）传感器更换。5.6.3.2故障判断1）仪器无测值：可能是传感器接线有断线或连接电缆断线；2）测值不稳定：检查有无气流扰动。5.6.4.故障处理方法及流程1）垂线仪内进水的处理方法：用绵软的干布轻轻擦干CCD镜头表面的水珠后晾干或用电吹风（轻微风）吹干；2）仪器接线断线：重新焊接连线并进行绝缘处理，方法见附录A。3）传感器更换处理方法：n传感器更换前，应先测量线体的位置读数，作为更换后资料衔接的依据。资料衔接的方法是将更换前后的观测值X、Y相加，注意方向负号必须与规程规定相一致。a、传感器更换：拆除仪器外壳和旧主板、光筒、接收靶。安装新主板，光筒、接收靶，用螺丝固定牢固。接收靶安装时，注意X、Y方向。5.7静力水准系统检查维护及常见故障处理5.7.1影响静力水准系统正常运行的因素1）测点仪器泥水进入。2）水流入位移计内3）液体渗漏；4）电缆破端5.7.2静力水准系统检查维护1）定期检查仪器下接口缝及连通管接口等是否存在漏水情况，如有漏水，应及时进行密封处理；2）电缆是否有破损；3）保护箱是否完好。5.7.3故障判断1）无测值；2）测值趋势性减小；3）测值不稳定。5.7.4常见故障的处理1）无测值：处理方法与垂线相同。2）测值趋势性减小：检查仪器下接口缝及连通管接口等是否存在漏水情况，如存在漏水现象，应进行密封处理。3）测值不稳定：用摇表检测仪器接线对屏蔽层的绝缘、中间极和极板对地的绝缘是否达到规定数值，如有绝缘下降（从兆欧级下降倒千欧级或更低），则应按安装要求重新进行接线和绝缘处理。5.8扬压力系统检查维护及常见故障处理5.8.1影响渗压计正常观测的因素（1）压力表拆卸重新安装后压力值尚未稳定进行测读；（2）压力表、渗压计量程选择不适当；（3）压力表故障对测值的影响；（4）渗压计传感器背水一面的腔体与大气相不通，引起气压变化对仪器测量水压的影响；（5）测压管渗漏引起水位变化；n5.8.2常见故障的排除方法（1）对于拆卸后重新安装的压力表应待压力稳定后才能读数；（2）每年应对压力表进行校验。（3）帷幕前的测压管不得任意排水，以防发生管涌。（4）采用压力表量测测压管的水头时，应根管口可能产生的最大值，选用量程符合的精密压力表，使读数在1/3~2/3量程范围内，精度不得低于0.4级。（5）用渗压计测量监测孔的水位时需根据不同量程的渗压计，采用相应的读数仪进行测读，精度不得低于满量程的5/1000。（6）渗压计量程应与测点有压力相适应，宜选用能消除气压的渗压计。5.8.3常规维护（1）传感器保护:要小心搬运传感器时。如果在气温比较低的环境下工作,不要让水充满传感器或饱和后冻结。（2）电缆保护保证电缆在运输和贮存过程中是干燥安全的，避免鼠类对电缆造成损坏。小心搬运电缆。不要将电缆放在路上，以防被车压坏。不要在岩石表面拉电缆；不要用力拉电缆，这样会损坏电线。不要把电缆卷盘的很小。开始安装前和安装中，将传感器平放在地上，此点在长电缆情况下尤其重要，将电缆头上的导线拧到一起，接到一个接地导体上。如电缆绕在电缆绞盘上，将电缆的自由端接地。给电缆做一个标记以便识别。不要让信号电缆的末端浸到水中，电缆应放在防水的箱子里或给电缆接上防水接头。（3）钻孔回填在传统的钻孔安装中，渗压计周围需要回填砂子，砂土段由回填膨润土密封，用来隔离孔隙水压力，并且防止水泥浆进入，密封层隔离开孔隙水压力并且防止挤开砂土，从而堵塞水压传递到渗压计上。最新研究表明，可以不设置砂土段，渗压计可直接用膨润土水泥沙浆回填。透水石不需要进行保护，因为没有水流入渗压计。如果钻孔时使用了套管，套管在钻孔回填时必须取出。抽出套管时请注意避免扭曲或损坏电缆。(4)获取初始读数n钻孔安装及回填会暂时影响钻孔周围的孔隙水压力分布，所以安装完毕后的读数是不准确的基准读数。恢复自然的孔隙水压力可能需要几小时甚至几周时间，这取决于土的渗透性。稳定后的孔隙水压力可作为基准孔隙水压力，这时才会显示正确的读数。(5)透水石饱和标准透水石：大部分渗压计带有50到60微米孔隙的透水石。空气和水可以通过透水石，所以它们不需要专门的浸泡方法。把透水石取出，在传感器中加满水，再将透水石装好。高通气性透水石：有时设计要求使用高透气透水石，这样的透水石孔隙非常细，孔隙中水的表面张力会阻止空气的进入，带有高通气性透水石的水力渗压计最初用于监测粘土芯墙坝中的负孔隙水压力，此种透水石可以防止空气的进入水力渗压计。隔膜渗压计，例如振弦式渗压计，可以采用高通气性透水石，但工地现场往往没有相应的设备浸透高通气性透水石使其饱和，如果土处于不饱和状态则孔隙透水石不能监测其负水压力。可作为高通气性透水石使用的膨润土水泥浆：(6)零点检查a、理想状况是，率定应在一个没有强劲气流运动的房间进行，传感器应保持在一个恒定的温度。传感器要放在一个阳光不能直射到而且没有空气流动可以达到热平衡的地方。保持一小时，在率定时不要用手拿着传感器。b、连接读数仪和信号电缆，读出一个频率值，检查读数的可重复性；c、用修正系数将频率信号转化为一个以psi为单位的压力值；d、如果当地的海拔高于海平面，您获得的压力值可能是负的。这是因为传感器校准需要在一个标准大气压（海平面）下。计算海拔校准值，每1000英尺高度允许有0.5psi的误差(1.15mb／10米)。在您得到的读数中加入校正值。例如，如果您所在地有5000英尺，您应该在压力值中加2.5psi。e、如果校正后的压力值与零值的差在满量程的2%范围内(对于一支100psi量程的渗压计为2psi)，传感器工作正常。如需更精确的校对，您需要对海拔、气压、温度引起的误差进行修正。（7）钻孔压力检查如果渗压计在充满水的钻孔中或竖井中工作，则需要进行修正。na、给信号电缆做两个标记，一个在比较浅的地方，另一个在不超出量程的情况下尽可能深些。测量隔膜的位置：钻孔型渗压计隔膜到尖端有0.9inch，推进型渗压计隔膜到尖端有4.4inches，埋置型渗压计隔膜到尖端有2inches。b、拿出透水石，给渗压计里充满清水，再安好透水石。保持透水石向上直到渗压计进入水中。c、将渗压计下到浅水标记处，夹紧电缆，使渗压计在水中呆至少30分钟，这样渗压计的温度和水温就一样了。连接读数仪和信号电缆，读出稳定后的读数，记录在浅水深度读出的频率和温度值。d、将渗压计下到另一深度，等待渗压计调整到此时的水温，记录稳定后的频率和温度值。e、通过修正系数将频率值转化为压力值。f、用深水处读到的压力值减去浅水处读到的压力值，这样得到的读数消除了高程引起的误差。g、将压力换算成水头单位并和信号电缆上两个标记间的距离进行比较。有许多因素会影响率定的准确性，包括定位的误差，不同深度水的重力，渗压计的温度等等。您可以进行修正，但率定的目的是给您提供一个您所希望得到的大概数据。（8）不显示读数故障处理将手持万能表设置为较低值（5K欧姆），测量两根振弦频率信号电缆芯线（橙色，白橙色）的电阻。正常读数应为300欧姆。如果读数显示很大或无限大，此时，线圈已被损坏（或电缆问题）。如果读数很低，此时电缆可能已被压碎而造成了短路。测量两根温度信号电缆芯线（蓝色和白蓝色）的电阻。热敏电阻读数应为3000欧姆。RTDs的读数应为2000欧姆。如果读数很大或无限大，温度计已被损坏（或电缆问题）。如果读数很低，电缆可能已被压碎而造成了短路。（9）不稳定读数将手持万能表设置为较高值（10或20M欧姆）a、测量振弦频率信号电缆与温度信号电缆之间的电阻，读数应为无限大或超出预设范围。b、测量任意一根带颜色的电线和屏蔽线之间的电阻，读数应为无限大或超出预设范围。nc、测量两个已安装好的振弦式传感器上的屏蔽线之间的电阻，此时的电线必须与数据处理器或集线箱断开连接。读数应为较大或无限大。较低读数表示存在接地短路。造成不稳定读数的其它原因有附近电源线产生的噪音，无线电传输器或发动机的噪音。超过量程范围或震动仪器都可能是造成读数不稳定的原因。检查电缆线是否有接地现象。在自动化软件渗压计采集频率设置中，将低频设置更改为高频。（10）扬压力监测孔灵敏度测试扬压力监测孔灵敏度测试采用注水（无压孔）或放水（有压孔）试验，根据孔内水位的恢复情况，评价测孔的灵敏度。具体方法是：a、对于无压孔，测试前，先测定管中的水位，然后向管内注入清水，开始记录注水后的孔内水位变化。根据水位恢复速度进行观测，若水位回落速度快则加密观测次数；若回落速度较慢可根据情况适当减少观测次数，直至水位恢复恢复或接近注水前水位（差值小于20mm），若5天后水位未恢复或接近注水前水位（差值大于20mm），应在10天左右再测一次，结束本次灵敏度测试工作。b、对于有压孔，则打开水龙头放水，记录时间同注水测试。