CR1000數(shù)字記錄儀及土工自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
一、介紹
一套完整的土工自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)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(shí)在巖土應(yīng)用領(lǐng)域里非常可靠，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(shí)在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)本工程這種系統(tǒng)龐大、情況復(fù)雜、分層管理、分步實(shí)施的監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)傳感器的數(shù)量。CR1000可以控制7個(gè)多路復(fù)用器，每個(gè)多路復(fù)用器又可以處理16到32個(gè)傳感器。實(shí)際上，數(shù)據(jù)記錄裝置通常是控制1個(gè)或2個(gè)多路復(fù)用器，如果傳感器數(shù)量過(guò)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(yáng)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。有線連接通常花費(fèi)較低而且安裝簡(jiǎn)單。也可以更好的應(yīng)用于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
無(wú)線連接：數(shù)據(jù)采集的無(wú)線連接包括調(diào)制解調(diào)器單元，擴(kuò)張波譜無(wú)線電調(diào)制解調(diào)器和受許可的頻率無(wú)線調(diào)制解調(diào)器。在遇到遠(yuǎn)距離，現(xiàn)場(chǎng)交通問題或者其他障礙物遮擋等問題時(shí)，有線連接都很難實(shí)現(xiàn)，而無(wú)線連接就非常有用。同時(shí)，在一定程度上，無(wú)線連接可以減少電流瞬時(shí)現(xiàn)象產(chǎn)生的問題。但是，在采購(gòu)無(wú)線連接之前，需要檢查高壓電纜或無(wú)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(cè)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(huì)提供用于CR1000的自定義監(jiān)測(cè)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(shí)間和費(fèi)用，非常有實(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)控處理和容納近12個(gè)數(shù)據(jù)記錄裝置的項(xiàng)目所設(shè)計(jì)。它的特點(diǎn)就是多窗口有層理的顯示出傳感器在現(xiàn)場(chǎng)的平面視圖，斷面視圖中的數(shù)據(jù)。軟件也可以生成趨勢(shì)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(shí)時(shí)監(jiān)控的項(xiàng)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(dòng)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(gè)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(gè)帶有電源的CR100X，SC32A串形接口，VW轉(zhuǎn)接模塊，一個(gè)AM16/32多路復(fù)用器及一個(gè)通訊模塊，例如調(diào)制解調(diào)器。有時(shí)在同一個(gè)保護(hù)箱內(nèi)可以配備第二個(gè)多路復(fù)用器。電池電力系統(tǒng)需要一個(gè)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(shuō)來(lái)，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(shí)的容量。
AM16/32容量 | 傳感器類型 | AM16/32容量 | 傳感器類型 |
32 | 振弦式、不帶溫度讀數(shù) | 16 | 電解質(zhì)單軸固定測(cè)斜儀、 電解質(zhì)單軸單腳傾斜計(jì) |
16 | 振弦式、帶溫度讀數(shù) | 16 | 電解質(zhì)雙軸固定測(cè)斜儀、 電解質(zhì)雙軸單腳傾斜計(jì) |
32 | 電解質(zhì)梁式傾斜計(jì)、垂直傾斜計(jì)，不帶溫度讀數(shù) | 16 | 電解質(zhì)梁式傾斜計(jì)、垂直傾斜計(jì)，帶單個(gè)轉(zhuǎn)換器 |
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(jì)。每個(gè)數(shù)據(jù)記錄器都配備一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，并由專門數(shù)字標(biāo)識(shí)的線連接。計(jì)算機(jī)通過(guò)使用Logger NET連接記錄器并采集數(shù)據(jù)，啟動(dòng)通訊傳輸過(guò)程。在連接的狀態(tài)下，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸是*可以實(shí)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(duì)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(guò)事先對(duì)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(shí)間。
短程調(diào)制解調(diào)器：每個(gè)記錄器都要配備一個(gè)短程調(diào)制解調(diào)器，并提供一個(gè)可以在CR1000 和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行可靠的實(shí)時(shí)連接。用戶使用四芯電纜進(jìn)行傳輸，通過(guò)短程調(diào)制解調(diào)器，數(shù)據(jù)傳輸距離超過(guò)8Km。
MD9多支路接口：每個(gè)記錄器都要配備一個(gè)MD9。同軸信號(hào)電纜將MD9連接到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)又被連接到控制計(jì)算機(jī)上或者是連接到有線或無(wú)線調(diào)制解調(diào)器上。
蜂窩調(diào)制解調(diào)器：每個(gè)記錄器都要配備一個(gè)蜂窩調(diào)制解調(diào)器。由于連接比較費(fèi)時(shí)，所以定期傳輸數(shù)據(jù)比實(shí)時(shí)連接更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
擴(kuò)展光譜調(diào)制解調(diào)器：每個(gè)記錄器都配備有一個(gè)擴(kuò)展光譜調(diào)制解調(diào)器。由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)整個(gè)通訊過(guò)程。擴(kuò)展光譜無(wú)線信號(hào)傳輸距離可以達(dá)到1.6 千米。一些國(guó)家對(duì)這些調(diào)制解調(diào)器的許可證沒有要求。
無(wú)線調(diào)制解調(diào)器：每個(gè)記錄器都要配備一個(gè)無(wú)線調(diào)制解調(diào)器。由計(jì)算機(jī)啟動(dòng)整個(gè)通訊過(guò)程。在視線可以看到的時(shí)候，無(wú)線信號(hào)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(shí)候，傳輸數(shù)據(jù)應(yīng)該需要配置中繼站。一些國(guó)家對(duì)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(cè)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(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)都需要這套軟件。它常常用來(lái)編寫，編譯監(jiān)測(cè)程序，然后將程序傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀上，再直接通過(guò)電纜，調(diào)制解調(diào)器，或無(wú)線電遙測(cè)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(duì)于LoggetNET也很實(shí)用。一個(gè)*的程序會(huì)激發(fā)傳感器，在預(yù)制好的間隔時(shí)間內(nèi)獲取讀數(shù)，并且存儲(chǔ)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(gè)對(duì)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)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(jì)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(shí)時(shí)操作。
GraphX軟件配置程序：這個(gè)程序可以根據(jù)需求自行定制GraphX軟件，如特殊的現(xiàn)場(chǎng)情況，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)圖形的使用需求，傳感器的編號(hào)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(gè)簡(jiǎn)化、處理數(shù)據(jù)的程序，專門為這種可以近乎實(shí)時(shí)顯示，由12個(gè)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(jì)。它的一個(gè)特點(diǎn)是支持多視窗，可以有層理的顯示設(shè)計(jì)視圖上的傳感器數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)的斷面視圖。該軟件也可以生成趨勢(shì)圖，斷面圖并可以自動(dòng)報(bào)警。
MultiMon軟件配置程序：這個(gè)程序可以根據(jù)需求自行定制MultiMon軟件，如特殊的現(xiàn)場(chǎng)情況，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)圖形的使用需求，傳感器的編號(hào)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(cè)斜探頭、水平測(cè)斜探頭、梁式傳感器、巴塞特收斂系統(tǒng)、滲壓計(jì)、水位計(jì)、沉降儀、測(cè)縫計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、土壓力盒、應(yīng)變計(jì)、錨索測(cè)力計(jì)等。
