CR1000數(shù)字記錄儀及土工自動監(jiān)測系統(tǒng)

一、介紹

一套完整的土工自動監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集記錄單元CR1000，分析軟件以及數(shù)據(jù)傳輸、接收裝置。

二、數(shù)字自動記錄儀組成

數(shù)據(jù)記錄裝置：CR1000數(shù)據(jù)記錄裝置已經(jīng)被證實在巖土應(yīng)用領(lǐng)域里非?？煽?，而且可以兼容幾乎所有的傳感器和數(shù)據(jù)采集單元。CR1000是CR10X更新?lián)Q代產(chǎn)品，具有CR10X的基本功能，同時在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲容量、數(shù)據(jù)采集通道數(shù)量、數(shù)據(jù)采集速度等方面都有提高，CR1000在外部接口方面支持網(wǎng)絡(luò)接口和RS485，為系統(tǒng)連接提供了更好的靈活性，對本工程這種系統(tǒng)龐大、情況復(fù)雜、分層管理、分步實施的監(jiān)測系統(tǒng)，CR1000設(shè)備具有更強(qiáng)的適應(yīng)性、靈活性、可開展性和技術(shù)先進(jìn)性，是當(dāng)前適宜的現(xiàn)地監(jiān)測單元。

模塊接口：某些類型的傳感器需要額外的接口。例如，振弦式傳感器需要使用VW接口，VW接口是連接在數(shù)據(jù)記錄裝置和多路復(fù)用器之間的。

多路復(fù)用器：多路復(fù)用器增加了數(shù)據(jù)記錄裝置監(jiān)測傳感器的數(shù)量。CR1000可以控制7個多路復(fù)用器，每個多路復(fù)用器又可以處理16到32個傳感器。實際上，數(shù)據(jù)記錄裝置通常是控制1個或2個多路復(fù)用器，如果傳感器數(shù)量過多，可以使用附加的數(shù)據(jù)記錄裝置和多路復(fù)用器。

    電源：數(shù)據(jù)記錄裝置和傳感器的調(diào)節(jié)電源由該電源提供。通常該電池可由AC 電源或太陽能板充電。

    防水外殼：CR1000的所有構(gòu)件都必須裝在有防水外殼的箱子內(nèi)。

三、數(shù)據(jù)采集的連接方式

   有線連接：數(shù)據(jù)采集的有線連接包括直接與電腦，調(diào)制解調(diào)器，短途調(diào)制解調(diào)器和多支路網(wǎng)絡(luò)連接。有線連接通?；ㄙM(fèi)較低而且安裝簡單。也可以更好的應(yīng)用于數(shù)據(jù)實時監(jiān)測。

   無線連接：數(shù)據(jù)采集的無線連接包括調(diào)制解調(diào)器單元，擴(kuò)張波譜無線電調(diào)制解調(diào)器和受許可的頻率無線調(diào)制解調(diào)器。在遇到遠(yuǎn)距離，現(xiàn)場交通問題或者其他障礙物遮擋等問題時，有線連接都很難實現(xiàn)，而無線連接就非常有用。同時，在一定程度上，無線連接可以減少電流瞬時現(xiàn)象產(chǎn)生的問題。但是，在采購無線連接之前，需要檢查高壓電纜或無線傳輸塔的位置，不能設(shè)立在太嘈雜的地方。

四、軟件部分

   數(shù)據(jù)記錄控制軟件：Logger- Net 軟件常用于創(chuàng)建監(jiān)測程序，并且檢索從記錄器到電腦的數(shù)據(jù)。

   自定義程序：SINCO公司通常都會提供用于CR1000的自定義監(jiān)測程序。由Logger-Net創(chuàng)建的程序可以減少配置數(shù)據(jù)采集單元的時間和費(fèi)用，非常有實際意義。

   處理軟件：SINCO公司也提供MultiMon和GraphX軟件，可以顯示系統(tǒng)所記錄的數(shù)據(jù)。配置用戶的使用規(guī)格，這些程序可以幫助工程師解決在工作中所遇到的問題。MultiMon軟件是專門為需要實時監(jiān)控處理和容納近12個數(shù)據(jù)記錄裝置的項目所設(shè)計。它的特點(diǎn)就是多窗口有層理的顯示出傳感器在現(xiàn)場的平面視圖，斷面視圖中的數(shù)據(jù)。軟件也可以生成趨勢圖和輪廓圖。GraphX提供了更多種的類似功能，但它是用于不需要實時監(jiān)控的項目中。

五、DATALOGGER的組成：CR1000數(shù)據(jù)記錄儀、PS12LA 電源、AC 轉(zhuǎn)換器, 90 to 260 VAC、SC32A 串形接口、接口數(shù)據(jù)線、ENC 16/18 保護(hù)箱、AVW1 VW轉(zhuǎn)接模塊、AVW100 VW 轉(zhuǎn)接模塊、AM16/32多路復(fù)用器、Com200調(diào)制解調(diào)器。

一套CR1000自動采集系統(tǒng)包括CR1000數(shù)據(jù)記錄儀，帶有AC轉(zhuǎn)換器或大容量電池的PS12LA 電源裝置，SC32A串形接口和與PC連接的通訊數(shù)據(jù)線，一個防水保護(hù)箱及為PC使用的LoggetNET軟件。VW轉(zhuǎn)接模塊是為振弦式傳感器配備。一套擴(kuò)展的系統(tǒng)也可以包括附加的數(shù)據(jù)記錄器，電源，多路復(fù)用器，保護(hù)箱及數(shù)據(jù)接收裝置。

ENC 16/18保護(hù)箱可以容納一個帶有電源的CR100X，SC32A串形接口，VW轉(zhuǎn)接模塊，一個AM16/32多路復(fù)用器及一個通訊模塊，例如調(diào)制解調(diào)器。有時在同一個保護(hù)箱內(nèi)可以配備第二個多路復(fù)用器。電池電力系統(tǒng)需要一個獨(dú)立的箱子裝配電池。

AM16/32多路復(fù)用器的容量大小取決于所連接的傳感器類型。一般說來，AM16/32多路復(fù)用器可以接同一類型32支兩芯的傳感器或16支四芯的傳感器。下表列出的是多路復(fù)用器配合一般傳感器使用時的容量。

六、基本的數(shù)據(jù)接收裝置

Com200調(diào)制解調(diào)器：COM200調(diào)制解調(diào)器特別為CR1000所設(shè)計。每個數(shù)據(jù)記錄器都配備一個調(diào)制解調(diào)器，并由專門數(shù)字標(biāo)識的線連接。計算機(jī)通過使用Logger NET連接記錄器并采集數(shù)據(jù)，啟動通訊傳輸過程。在連接的狀態(tài)下，實時數(shù)據(jù)傳輸是*可以實現(xiàn)的。

七、其他的數(shù)據(jù)接收裝置

用戶可以根據(jù)自己的需要，對下面的各種調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行選擇：

音頻調(diào)制解調(diào)器：音頻調(diào)制解調(diào)器是調(diào)制解調(diào)器的一種演變，可以通過事先對的調(diào)整而進(jìn)行傳輸信息。音頻調(diào)制解調(diào)器通常需要額外的設(shè)置時間。

短程調(diào)制解調(diào)器：每個記錄器都要配備一個短程調(diào)制解調(diào)器，并提供一個可以在CR1000 和計算機(jī)之間進(jìn)行可靠的實時連接。用戶使用四芯電纜進(jìn)行傳輸，通過短程調(diào)制解調(diào)器，數(shù)據(jù)傳輸距離超過8Km。

MD9多支路接口：每個記錄器都要配備一個MD9。同軸信號電纜將MD9連接到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)又被連接到控制計算機(jī)上或者是連接到有線或無線調(diào)制解調(diào)器上。

蜂窩調(diào)制解調(diào)器：每個記錄器都要配備一個蜂窩調(diào)制解調(diào)器。由于連接比較費(fèi)時，所以定期傳輸數(shù)據(jù)比實時連接更有實際應(yīng)用價值。

擴(kuò)展光譜調(diào)制解調(diào)器：每個記錄器都配備有一個擴(kuò)展光譜調(diào)制解調(diào)器。由計算機(jī)啟動整個通訊過程。擴(kuò)展光譜無線信號傳輸距離可以達(dá)到1.6 千米。一些國家對這些調(diào)制解調(diào)器的許可證沒有要求。

無線調(diào)制解調(diào)器：每個記錄器都要配備一個無線調(diào)制解調(diào)器。由計算機(jī)啟動整個通訊過程。在視線可以看到的時候，無線信號可以傳輸近25 英里（約40.3千米）。更遠(yuǎn)的距離或者視線不可以直接看到的時候，傳輸數(shù)據(jù)應(yīng)該需要配置中繼站。一些國家對使用這些調(diào)制解調(diào)器的許可證有要求。

八、軟件組成

LoggerNet 軟件、監(jiān)測程序、GraphX軟件、GraphX軟件配置程序、MultiMon軟件、MultiMon軟件配置程序

LoggerNet軟件：每個數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)都需要這套軟件。它常常用來編寫，編譯監(jiān)測程序，然后將程序傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀上，再直接通過電纜，調(diào)制解調(diào)器，或無線電遙測采集數(shù)據(jù)。

配置程序：Slope Indicator 公司為CR1000提供了可以在EDLOG下改寫的配置程序，對于LoggetNET也很實用。一個*的程序會激發(fā)傳感器，在預(yù)制好的間隔時間內(nèi)獲取讀數(shù)，并且存儲數(shù)據(jù)，但是它卻不能完成縮減數(shù)據(jù)的操作。用戶可以根據(jù)使用的需要修改程序。

GraphX 軟件: GraphX是一個對數(shù)據(jù)簡化，處理并進(jìn)行描述的程序。它應(yīng)用傳感器的率定系數(shù)，進(jìn)行必要的計算，然后生成結(jié)果顯示在屏幕上。它提供了下面所講述的MultiMon軟件的大部分特點(diǎn)，但是它只提供單一的視窗顯示，而且不能實時操作。

GraphX軟件配置程序：這個程序可以根據(jù)需求自行定制GraphX軟件，如特殊的現(xiàn)場情況，現(xiàn)場對圖形的使用需求，傳感器的編號和率定系數(shù)，率定表，圖形和屏幕所需顯示的內(nèi)容。

MultiMon軟件：MultiMon軟件是一個簡化、處理數(shù)據(jù)的程序，專門為這種可以近乎實時顯示，由12個數(shù)據(jù)記錄儀所記錄的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖形所設(shè)計。它的一個特點(diǎn)是支持多視窗，可以有層理的顯示設(shè)計視圖上的傳感器數(shù)據(jù)和現(xiàn)場的斷面視圖。該軟件也可以生成趨勢圖，斷面圖并可以自動報警。

MultiMon軟件配置程序：這個程序可以根據(jù)需求自行定制MultiMon軟件，如特殊的現(xiàn)場情況，現(xiàn)場對圖形的使用需求，傳感器的編號和率定系數(shù)，率定表，圖形和屏幕所需顯示的內(nèi)容。

九、可聯(lián)接的傳感器：常用的土木工程傳感器如：EL電解質(zhì)固定式測斜探頭、水平測斜探頭、梁式傳感器、巴塞特收斂系統(tǒng)、滲壓計、水位計、沉降儀、測縫計、多點(diǎn)位移計、土壓力盒、應(yīng)變計、錨索測力計等。