所有传感器在安装前均应按照设计要求进行编号,在安装时,按照对应编号进行安装。所有类型传感器的第一次安装必须在生产厂家的指导下进行安装。安装时必须全程进行监测,防止传感器在安装过程中因为外力原因造成管道、导线破损而导致传感器失效。对于安装时出现问题的传感器及时更换。
五、数据的测试与分析处理 ⑴变形数据采集
除测位桩采用水准仪或经纬仪进行测量外,其它所有电测传感器均采用二次仪表进行数据采集。二次仪表与传感器配套,并实现自动采集与传递。数据采集与传递按照线路条件的不同,分两种形式进行。
1)在具备有线传输条件的情况下,有线传输选用电话线的ADSL网络服务。采用有线传输系统时的数据采集与传输系统框图如下图。有线数据采集与传输系统主要由传感器、具有数据采集功能模块CDJM-MCU(8~64)、RS-485模块、分段计算机和ADSL设备构成。
数据处理中心电话线 电话线 ADSL 计算机(分段) RS-485总结 RS-485 RS-485 CDJM-MCU(32-64) CDJM-MCU(32-64) 传感器 传感器 ······ 传感器 ······ 传感器 传感器 ······ 传感器
有线网络数据传输流程框图
2)在不具备有线传输条件的情况下,选用无线网络传输。无线网络传输系统可选用北京思瑞德计算机系统集成有限公司的WFSU-100数据无线传输解决方案。该方案是一种相对经济、可靠、方便的解决方法,利用无线公众网络(GSM /GPRS )来实现数据传输。其应用建立在公众信道的平台上,通过公众化的服务实现维护,成本低,不用自建网络,性能更可靠。不用成立专业队伍负责运行、维护。同时可方便的与工业现场仪器仪表、智能设备连接、通讯。该方案的原理图如下图。
数据处理中心电话线 GPRS WFSU-100 RS-485总结 RS-485 RS-485 CDJM-MCU(32-64) ······ CDJM-MCU(32-64) 传感器 传感器 ······ 传感器 传感器 传感器 ······ 传感器
无线数据传输方案
由图可知,现场监控设备WFSU-100将采集到的检测设备或智能设备的输出数据,进行存储、解析、运算后,实时上传到GSM/GPRS网络上,经过应用服务器、数据库、Web服务器上的程序处理后,直接传输到数据处理中心,通过浏览器可直接浏览、查询数据、电源、配电、环境等监控对象的参数和状态,实现远距离测试和控制。WFSU—100的设计充分考虑了安装、维护、扩充和调整的灵活性,实现硬件模块化。监控模块采用了一次冲型的金属外壳,通过紧固件进行固定,具有较强的防震、抗震能力。在常规运输、储存和安装过程中不会产生破损和变形。WFSU—100具有良好的电磁兼容性,被监控设备处于任何工作状态下,它均能正常工作;同时它本身不产生影响被监控设备正常工作的电磁干扰。WFSU—100能监控具有不同接地要求的多种设备,任何监控点的接入均不会破坏被监控设备的接地系统。WFSU—100设备具有可靠的抗雷击和过电压保护装置。经严格检测
WFSU—100满足下列工作环境要求,工作温度:-10℃~+50℃,相对湿度:20%~95%,WFSU—100不影响被监控设备的正常工作,不会改变具有内部自动控制功能设备的原有功能,并以自身控制功能优先。提供15路模拟量输入(A1),16路数字量输入(D1),4路遥控开关量输出(DO),以及外部传感器的供电电源。提供3个RS-232配置口。
针对RS-485的有效传输距离为1.5km,根据本标段路基范围和测试要求,共划分为多个分段,每个分段的路基范围在2km左右。每个分段设置一台计算机,用于本段的数据采集及与数据处理中心的通讯联络和数据上传。每个分段计算机与若干个RS-485模块相连,每个RS-485模块连接一个具有数据采集功能模块CDJM-MCU(8~64),每个CDJM-MCU可接8~64个沉降计和相关传感器。
⑵变形数据采集频度
变形监测应分四阶段进行,第一阶段:路基填筑施工期间的监测,主要监测路基填土施工期间地基沉降以及路堤坡脚边桩位移;第二阶段:路基填土施工完成后,自然沉降期及放置期的变形监测,该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行系统的监测,知道工后沉降评估可满足要求铺设无碴轨道止;第三阶段:铺设无碴轨道施工期的监测;第四阶段:铺设轨道后及试运营期的监测。
对于变形位桩和基准点,由于采用人工水准仪或经纬仪进行测量,因此,它们的测量频率按下列要求进行:在填筑期期间,应每天监测一次,各种原因暂时停工期间,前两天每天监测一次,以后每三
天测试一次。填筑施工完成后至铺设无碴轨道期间,前30天内每三天监测一次,以后每星期监测一次,第100天后每15天监测一次,雨后应加密监测。无碴轨道铺设后至试运营期间每月监测一次。应根据监测数据的变化情况,调整监测频度。
对于电测变形数据,由于采用自动或半自动化的数据采集方式,它们的采集频度除特殊情况外,做到每天一次数据。
⑶变形数据库
由于需要随时供业主、监理人员、本单位技术人员提供变形数据,考虑本段测试点位较多,数据量大,因此,建立变形数据库,所有测试数据及时传递到数据库进行集中处理。
变形数据库基本功能包括测点的基本数据,如地基基本状态、基本参数、里程、断面形式、测点类型等,数据输入能够通过远程网络进行录入或自动录入。数据处理后,能够以图形方式实现变形~时间曲线,同一测试断面不同测点变形~时间(日期)曲线,同一时间路基面沉降或高程沿线路里程的变化曲线。这样可以及时地将变形数据进行分析。
变形数据库还具有基本的数据分析功能,包括双曲线法、三点法、沉降速率法等基本的预测方法。
变形数据库具备基本的报告功能,主要有EXCEL电子格输出、word格式报告。
⑶工后沉降的分析与评估
路基施工至设计标高(有预压土方时至预压土方的顶面)后,先