系统应能采集本工程所选用的各类传感器监测数据，能实现对各类传感器按指定方式自动进行数据采集，包括中央控制方式及自动控制方式，即可通过监测管理中心的监测服务器或具有一定权限的监测工作站下发的命令进行选测、巡测或单检等，还可通过预先设定的参数（如采集时间、频次等），由数据测量控制装置自动定时测量，满足“无人值班”的要求，各测值具有越限报警功能。数据测量控制装置具有2个月的数据存贮空间，与便携式电脑直接通信的接口，保证在现场获得监测数据；另外在数据管理软件中应有人工输入接口。所采集的数据可暂存在测量控制装置中或根据监测中心的命令将所测数据传输到监测中心并进行相关处理、计算、检验、转入数据库等操作。
在监测服务器、监测工作站上可实现有关监视操作、输入/输出、显示打印、报告当前测值状态、调用历史数据等功能；具有系统调度、过程信息文件的形成、转入数据库、通信等一系列运行管理功能；可通过人机接口界面控制各级画面显示，可对系统配置、测点信息及相应的参数、监测数据等进行编辑修改；可显示建筑物及监测系统布置图、绘制监测量的历史过程图、分布图，显示报警窗口等。
监测自动化系统能及时采集运行期的各种监测数据，并进行综合分析以掌握各监测对象的工作性态，包括建筑物性态的在线监测、离线分析、图形制作、报表制作、测值预报、图文资料、数据库管理及远程服务等。实现数据的自动/人工采集、测值的离线性态分析、分析模型管理及预报、工程文档资料管理、测值及图形图像管理、报表制作、图形制作等日常安全监测管理的全部内容。
测控装置应具有存储器和掉电保护模块，能暂存所采集的数据，存储容量用完后应能自动覆盖。装置还应具备有备用电源（如蓄电池等），在交流供电电源故障时，数据不丢失和不影响正常的数据采集。
自动数据采集装置应具有与便携计算机连接的接口，能够使用便携计算机从测控装置中读取监测数据，以保证在通信系统故障时可获得监测数据；另外在数据管理软件中应有人工数据输入接口。
安全监测自动化系统采用集中式网络结构，拦河闸、船闸及连接段的监测仪器电缆通过相应电缆沟敷设引至中控室，数据采集自动化、数据运算处理自动化、资料传输均集中至中控室内进行。测站层主要由数据传感器组成；监测中心站层由数据采集装置、监测工作站、打印机、UPS电源设备等组成。安全监测自动化系统采用交流380/220V电源供电，交流电源由工程统一完成配置和线缆敷设。
4.2仪器设备的安装和埋设施工工艺措施
在工程建筑物施工过程中，每套(支)监测仪器设备安装和埋设完毕后，我方会同监理人立即对仪器设备的安装和埋设质量进行检查和检验，经监理人检查确认其质量合格后，方能允许与本合同相关的工程建筑物继续施工。
4.2.1 倒垂线
（1） 仪器支架的准备
仪器固定架根据工程的特点和实际情况进行设计、加工，固定架从观测点混凝土墙壁上支撑出来，固定架也可根据仪器安装位置做在混凝土墩上，或做成钢架形式。仪器固定架最根本的要求是稳定、可靠，与待测部位固结，自身不发生变形，能代表所测位置的变形。
垂线坐标仪有4个Æ10的安装孔，孔间距为320mm´125mm。
垂线坐标仪是精密的传感器，可在潮湿环境下使用，但需有保护设施，防止漏水或大颗粒尘埃、凝结水直接流入仪器。
（2） 电缆准备
垂线自动监测系统中共采用三种类型电缆，均为特制的专用电缆，一种是6芯电机驱动电缆，一种是14芯信号及控制电缆，还有一种是2芯加热去湿电缆。
在现场安装前应对电缆做如下检查：
a. 用万用表测量，检查每根芯线是否导通。
b. 用100V兆欧表分别检查每根芯线与屏蔽层的绝缘电阻值，并记录，要求阻值大于100兆欧。
（3） 垂线坐标仪的现场安装
a.将仪器用4个M8的螺栓拧在准备好的支架上，调整位置，要求探头前进方向为坝体上下游方向，使垂线仪测量范围满足垂线监测要求。
b.检查原有垂线的可靠性，对垂线作复位试验，使垂线满足规范要求。
（4）电缆连接
a.将三种电缆的接头拧在坐标仪的三个插座上，分别为19芯座、7芯座、4芯座，对号入座即可。
b.在电缆端部做好标记，用钢管或塑料管保护, 妥善接地。
（5） 现场性能检查
为确保仪器使用质量，并使用户在现场能检查仪器性能，每台仪器安装完工后都必须进行现场检查。现场检查是利用仪器本身自带的基准杆进行的，非常简便。反复测量多次（三次以上），记录两根基准杆之间的测值，最大误差不应大于0.1mm。
为了便于计算，垂线坐标仪的测值方向应与《规范》一致，即坝体向下位移为正，坝体向左位移为正。
4.2.2静力水准仪
（1）原理及结构
静力水准仪依据连通管原理的方法，用差动变压器式传感器，测量每个测点容器内液面的相对变化，再通过计算求得各点相对于基点的相对沉陷量。
如图所示，设共布设有n个测点，1号点为相对基准点，初始状态时各测量安装高程相对与（基准）参考高程面▽H0间的距离则为：Y01、Y02……Y0i…Yon(i为测点代号I=0，1……n)；各测点安装高程与液面间的距离则为h01、h02、h0i…hon则有：
Y01＋h01＝Y02＋h02＝…Y0i＋h0i＝…Yon＋hon。。。(1)
当发生不均匀沉陷后，设各测点安装高程相对于基准参考高程面▽H0的变化量为：Δhj1、Δhj2…Δhji…Δhjn（j为测次代号，j=1，2，3 ……）；各测点容器内液面相对于安装高程的距离为hj1、hj2、…、hji、…、hjn。由图可得：
（Y01＋Δhj1）+hj1＝（Y02＋Δhj2）＋hj2
＝（Y0i＋Δhji）＋hji
＝（Y0n＋Δhjn）＋hjn。。。(2)
则j次测量i点相对于基准点1的相对沉陷量Hi1
Hi1＝Δhji－Δhj1。。。(3)
由（2）式可得：
Δhj1－Δhji＝(Y0i＋hji)－(Y01＋hj1)
由（1）式可得： (Y0i－Y01)＝－(hoi＋h01)。。。(5)
将（5）式代入(4)得：
Hi1＝(hji－hj1)－(hoi－h01)。。。。。。。。。。。。。。(6)
即只要用静力水准仪测得任意时刻各测点容器内液面相对于该点安装高程的距离hji（含hj1及首次的h0i），则可求得该时刻各点相对于基准点1的相对高程差。如把任意点g（1，2…i，n）做为相对基准点，将f测次做为参考测次，则按（6）式同样可求出任意测点相对g测点（以f测次为基准值）的相对高程差Hij：
Hig＝(hij－hig)－(hfj－hfg)。。。。。。。。。。。。。(7)
由图所示，仪器由主体容器、连通管、差动变压器式传感器等部分组成。当仪器主体安装墩发生高程变化时，主体容体相对于位置产生液面变化，引起装有铁芯的浮子与固定在容器顶的两组线圈间的相对位置发生变化，通过测量装置测出电压的变化即可计算得测点的相对沉陷。
（2）静力水准仪性能特点
采用差动变压器式感应方式，实现了非接触测量，没有摩擦、阻力而造成的误差。静力水准系统传递精度高。
测量范围大，防潮性能好，传感器主要性能(线性、温度系数等)明显优于同类产品。
结构简单，仪器安装方便。
静力水准液体采用溶液，可防冻、防霉等，提高了系统的可靠性。
（3）仪器安装调试
仪器的安装尺寸如图所示，按要求在测点预埋Æ180三个均布的M8´40（伸出长度）螺杆。
1）检查各测墩顶面水平及高程是否符合设计要求。
2）检查测墩予埋钢板及三根安装仪器螺杆是否符合设计要求。
3）予先用水和蒸馏水冲洗仪器主体容器及塑料连通管。
4）将仪器主体安装在测墩钢板上，用水准器在主体顶盖表面垂直交替放置，调节螺杆螺丝使仪器表面水平及高程满足要求。
5）将仪器及连通管系统联接好，从未端仪器徐徐注入特制溶液，排除管中所有气泡。连通管需有槽架保护。
6）将浮子放于主体容器内。
7）将装有传感器的顶盖板装在主体容器上。
传感器的主要技术指标已在出厂前由厂家标定给出。现场仅在2~5mm内标定检查系统性能。
（5）静力水准的观测
由式(2)可得出i测点第j测次相对与首次基准点的相对高程变化：
Hi1＝(hji－hi0)－(h1j－h10)
Hij＝（Zij－Zi1）×Kfi －（Z1j－Z10）×Kf1
式中：Zij、Zi1为第i测点仪器的第j次和首次读数；Kfi为第i测点仪器的灵敏度系数；
Z1j、Z10为基准点仪器第j次和首次读数；Kf1为基准点仪器的灵敏度系数。
计算结果为正，则测点相对基准点沉陷了Hij。
4.2.3 测缝计
三向测缝计用于测量大体积混凝土工作缝的开合度，下面主要针对这种情况的埋设安装作一简要介绍，其他情况可参照进行。
1)根据仪器的埋设数量，备齐仪器，根据设计施工要求，接长电缆，作好编号和存档工作，同时考虑仪器的适当备用量。
2)附件的埋设
测缝针刚度较小，为避免混凝土的侧向静压力压缩仪器，使仪器失去压缩量程甚至损坏，因此测缝计一般布置在浇捣块距离顶面30cm处。根据埋设点的高程、方位，在工作缝的一侧立模之后，于埋设点处作一记号，当混凝土浇筑到埋设高程时，将安装盖钉于模板上，同时将护套及连接座旋上，为了保证附件安装更为牢靠，亦可再用铅丝将护套缚住钉在模板上。注意维护好附件，以免混凝土浇捣及拆模过程中将其损坏。
3)当缝的另一侧混凝土浇筑到顶面（或高于埋设点30cm左右）时，挖开埋设点周围的混凝土，露出安装盖。
4)取下安装盖，按设计编号将相应的测缝计小心地旋紧在连接座上，在护套内仪器四周空隙中用麻丝或棉纱大概加以填塞，以免水泥浆大量渗入。
大量工程实践证明，在先浇筑块混凝土浇筑完成后，打孔埋设测缝计套筒安装测缝计的方式更为可行，但要注意套筒必需挤入用膨胀型的砂浆回填的孔内，使套筒和混凝土可靠连成一体。此外，对各种类型的测缝计都必须进行予拉，使其具有一定的受压变形能力，避免在今后运行期因量程不足而失效。
如果测缝计安装混凝土表面，则安装更为简单，只需要在结缝的两侧固定夹具，将测缝计两端固定在夹具上，调整其测量范围，使其具有一定的受压量程，用保护罩保护就安装完成了。需要注意的是如果预计缝在其它方向（如水平方向、铅直方向）变形量也较大，则需要在测缝计上安装万向节，避免测缝计因缝错动而失效。
4.2.4 沉降计
（1）首先应确定沉降仪的安装深度（或高度），组装工作通常在现场直接进行。
（2）将底部锚固盘与第一根传感器杆进行连接。传递杆与底部锚固盘之间采用螺纹连接，将传递杆旋入底部锚固盘后，将传递杆拧紧，防止松脱。
（3）准备一根长度大于安装深度约3m的钢丝绳或铁丝（直接3mm左右，也可使用尼龙绳），绑扎在底盘锚固盘上。
（4）使用配套的传递杆包含管接头与底部的保护管进行连接。连接的材料为PVC粘合剂，将管接头与第一节保护管进行粘结，同时连接下一根保护管。
（5）在安装过程中每隔2m用扎带把安全绳绑扎到保护管的外侧，并且在安装过程中一直保持让安全绳承重。
（6）将已经连接的部分缓慢放入钻孔中，当传递杆或传递杆的上端接近孔口位置时停止下放，逐渐连接下一根传递杆，安装减摩环以及连接外保护管。直到预定长度。
（7）当确认达到预定长度后，安装连接基座，将传感器先插入基座，使传感器连接端露出在伸缩管外，然后将传感器与传递杆进行连接。
（8）将传感器与测杆连接时应注意传感器与传感器的滑动杆之间不得有相对旋转的操作，应保持定位销始终卡在定位槽内，当拧紧后将伸缩套慢慢套入保护管，套入的深度通常为5cm。
（9）安装保护罩，将整个组件放至孔底，或保持保护罩的顶部与安装孔口平齐。
4.2.5 测压管
（1）造孔
1）测压管造孔在坝体填筑前进行。
2）孔位按照详细设计阶段观测仪器埋设图中的桩号进行放点定位，要求平面点位误差小于±5cm。
3）终孔孔径不应小于110mm，为垂直孔，孔斜误差小于1°00′/100m；孔深误差小于±20cm。
4）根据现场钻孔位置和所在地层特点选择钻机类型。可采用植物胶护壁钻进造孔，必要时可采用跟管护壁钻进。钻进过程中，不得用水泥砂浆和泥浆固壁。
（2）测压管
1）测压管地下水长期观测孔测管使用聚氯乙稀管和多孔氯乙稀管，内径φ50mm。多孔氯乙稀管（花管段）长不少于5m，孔径4～6mm，开孔率40%，排列均匀。由透水段（花管段）和导管组成。
2）闸基测压管透水段段长为50cm，位于测压管底部；坝体测压管透水段段长为50~100cm。
3）透水段外部包扎足以防止土颗粒进入的无纺土工织物，管底封闭。
4）导管接头用外丝扣、管箍相连。
5）导管顶部伸出坝面以上不少于30cm。
（3）测压管安装
1）对钻孔深度、孔底高程、孔内水位、有无塌孔以及测压管加工质量、各管段长度、接头、管帽情况等进行全面检查并做好记录。
4）测压管周围1.2m范围内用人工填筑密实。
5）测压管就位后，立即测量管底高程和管水位，记录进水段长度。从孔底至反滤料顶面的孔段长度，为测压管进水段，也是该测压管的实际监测范围，故应在埋设中严格遵守设计意图，精确测量并记录存档。
6）反滤料应能防止细颗粒进入测压管，同时又具有足够的透水性，可用细砂到粗砂的混合料。回填前需洗净，风干、缓慢入孔。
（4）灵敏度检验
测压管安装、封孔完毕后应进行灵敏度检验。检验方法采用注水试验，一般应在库水位稳定期进行。试验前先测定管中水位，然后向管内注清水。若进水段周围为壤土料，注水量相当于每米测压管容积的3～5倍；若为砂粒料，则为5～10倍。注入后不断观测水位，直至恢复到或接近注水前的水位。对于粘壤土，注水水位在五昼夜内降至原水位为灵敏度合格；对于砂壤土，一昼夜降至原水位为灵敏度合格；对于砂砾土，1～2h降至原水位或注水后水位升高不到3～5m为合格。
（5）管口保护
管口保护装置，采用现浇混凝土（砖石砌筑）及孔口保护管，要求结构简单、牢固，能防止雨水流入和人畜破坏，并能锁闭且开启方便。尺寸和形式，参见相关施工详图。
4.2.6 闸基渗压计安装埋设
①根据设计部位、孔向、孔深进行挖坑，挖坑由渗压计尺寸确定。
②埋设前需对仪器进行外观检查和埋前率定，确保埋设的渗压计在量程和各项指标上满足设计要求。
③取下仪器端部的透水石，在钢膜片上涂一层防锈油(如：黄油、凡士林)。按需要长度加长测试电缆，电缆接头满足防水绝缘的要求。
④将仪器测头放在清水中浸泡2小时以上，使其充分饱和，排除透水石中的气泡。在测头上包上装有干净的饱和细沙的沙袋，使仪器进水口通畅，并防止水泥浆进入渗压计内部。
⑤在孔内填入约40cm中粗砂至渗压计埋设位置，将包有沙袋的渗压计放入要求的设计位置上，再填入干净的中粗砂和细砂。
⑥砂浆凝固后即可进行混凝土等施工作业。
4.2.7 土压力计
(1) 在超过埋设高程约0.3m时，在埋设位置挖坑至埋设高程，坑底面积约0.1m2；(2) 在坑底制备基面，然后有中细砂将基面垫平，放置土压力计，受力感应板应对着土体，背板应紧靠在基面上，密贴定位后回填密实；
(3) 回填应采用薄层铺料、专门压实方法，确保仪器安全，与仪器接触部分采用中细砂，其他仪器周围回填材料的级配、含水率、密度等应尽量与邻近填方接近；
(4) 土压力计埋设后的安全覆盖厚度不小于1.2m。
4.2.8 水位监测仪器设备的安装
（1）水尺应在拦河闸混凝土浇筑完毕后设置。水尺应定位准确，并绘出铅直中心线，用红、蓝白相间涂料绘制刻度（或用搪瓷水尺固定在混凝土直立壁面上）。
（2）安装传感器之前，必须将井内杂物清理干净。安装完成后应对传感器的高程进行准确测量。传感器孔口电缆及进入观测站处应设防雷保护装置。
4.2.9 监测仪器至监测站之间的电缆敷设
(1) 用准许的塑料夹或金属夹、以中心距2m固定在混凝土面或岩石面上；
(2) 埋在混凝土中；
(3) 放置在钻孔中；
(4) 放置在施工图纸所示的土或岩石开挖沟内，然后回填填筑料或混凝土。
4.2.10 电缆连接
观测电缆在仪器埋设点附近应预留一定的富余长度。电缆牵引方向应尽量垂直或平行于混凝土面埋设。监测仪器至监测站的电缆应尽可能少用接头。只有经监理人批准后，才能对供应的电缆进行连接或切断。电缆的连接和测试应按规范实施。在监测仪器引线进行必要的连接、套接和安放后，在回填或埋入混凝土中之前，监测仪器引线应立即进行测试。仪器电缆也应进行通电测试。
(1) 应根据监测设计和现场情况准备仪器的加长电缆；
(2) 按照规范的要求剥制电缆头，去除芯线铜丝氧化物；
(3) 连接时应保持各芯线长度一致，并使各芯线接头错开，采用锡和松香焊接，检查芯线的连接质量；
(4) 芯线搭接部位用黄蜡绸、电工绝缘胶布和橡胶带包裹，电缆外套与橡胶带连接处应锉毛并涂补胎胶水，外层用橡胶带包扎直径应大于硫化器钢模槽2mm；
(5) 接头硫化时必须严格控制温度，硫化器预热至100℃后放入接头，升温到155℃～160℃，保持15min后，关闭电源，自然冷却到80℃后脱模；
(6) 硫化接头应在0.1MPa～0.15MPa气压下试验时不漏气，在1.0MPa压力水中的绝缘电阻大于50Ω；
(7) 接头硫化前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器电阻比和电阻；
(8) 电缆测量端芯线应进行搪锡，并用石蜡封；
(9) 弦式仪器的电缆应采用专门配套的屏蔽电缆，仪器电缆连接方法参见供货厂家说明书。
(10) 在电缆的端部应提供防水、防湿的保护套管，监测仪器电缆进入观测站处应有2m以上的镀锌电缆套管。
4.2.11 电缆的跨缝保护
电缆跨施工缝或结构缝布置时，应采用穿管过缝的保护措施，防止由于缝面张开或剪切变形而拉断电缆，具体要求如下：
(1) 电缆跨缝保护管直径应足够大(为电缆束直径的1.5～2.0倍)，使得电缆在管内可以松弛放置；
(2) 电缆应用布条包扎，其包扎长度应延伸至保护管外，管口用涂有黄油的棉纱或麻丝封口；
(3) 跨缝管段应有伸缩管，以免因保护管仲缩而造成局部混凝土开裂；
(4) 当电缆从先浇块引至后浇块而过缝时应采用预埋电缆储存盒的方法过缝，盒内电缆段用布条包扎并松弛放置。还应采取措施防止水泥浆流入盒内。
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