本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)，更具體地來(lái)說(shuō)，特別涉及管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

環(huán)境監(jiān)測(cè)(environmental monitoring)，指通過(guò)對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值的測(cè)定，確定環(huán)境質(zhì)量(或污染程度)及其變化趨勢(shì)。環(huán)境檢測(cè)的過(guò)程一般為接受任務(wù)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和收集資料，監(jiān)測(cè)計(jì)劃設(shè)計(jì)，優(yōu)化布點(diǎn)，樣品采集，樣品運(yùn)輸和保存，樣品的預(yù)處理，分析測(cè)試，數(shù)據(jù)處理，綜合評(píng)價(jià)等。環(huán)境監(jiān)測(cè)的對(duì)象：自然因素，人為因素，污染組分。環(huán)境監(jiān)測(cè)包括：化學(xué)監(jiān)測(cè)，物理監(jiān)測(cè)，生物監(jiān)測(cè)，生態(tài)監(jiān)測(cè)。環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的：環(huán)境監(jiān)測(cè)按監(jiān)測(cè)目的可分為三種。

①研究性監(jiān)測(cè)：研究確定污染物從污染源到受體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，鑒定環(huán)境中需要注意的污染物。這類監(jiān)測(cè)需要化學(xué)分析、物理測(cè)量、生物和生理生化檢驗(yàn)技術(shù)，并涉及大氣化學(xué)、大氣物理、水化學(xué)、水文學(xué)、生物學(xué)、流行病學(xué)、毒理學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科的知識(shí)。如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明存在環(huán)境污染問(wèn)題時(shí)，則必須確定污染物對(duì)人、生物和其他物體的影響。

②監(jiān)視性監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)環(huán)境中已知有害污染物的變化趨勢(shì)，評(píng)價(jià)控制措施的效果，判斷環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的情況和改善環(huán)境取得的進(jìn)展，建立各種監(jiān)測(cè)網(wǎng)，如大氣污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)、水體污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)，累積監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，據(jù)此確定一個(gè)城市、省、區(qū)域、國(guó)家，甚至全球的污染狀況及其發(fā)展趨勢(shì)。

③事故性監(jiān)測(cè)：對(duì)事故性污染，如石油溢出事故所造成的海洋污染，核動(dòng)力廠發(fā)生事故時(shí)放射性微塵所造成的大氣污染等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括用監(jiān)測(cè)車或監(jiān)測(cè)船的流動(dòng)監(jiān)測(cè)、空中監(jiān)測(cè)、遙測(cè)、遙感等，確定污染范圍及其嚴(yán)重程度，以便采取措施。按監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同，可分為大氣污染監(jiān)測(cè)、水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)、土壤污染監(jiān)測(cè)、生物污染監(jiān)測(cè)等。按污染物的性質(zhì)不同，可分為化學(xué)毒物監(jiān)測(cè)、衛(wèi)生(包括病原體、病毒、寄生蟲(chóng)、霉菌毒素等的污染)監(jiān)測(cè)、熱污染監(jiān)測(cè)、噪聲污染監(jiān)測(cè)、電磁波污染監(jiān)測(cè)、放射性污染監(jiān)測(cè)、富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)等。

建筑物沉降監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)實(shí)施方法

a、測(cè)點(diǎn)埋設(shè)：

在地表下沉的縱向和橫向影響范圍內(nèi)的建筑物應(yīng)進(jìn)行建筑物下沉及傾斜監(jiān)測(cè)，基點(diǎn)的埋設(shè)同地表沉降觀測(cè)。沉降測(cè)點(diǎn)埋設(shè)，用沖擊鉆在建筑物的基礎(chǔ)或墻上鉆孔，然后放入長(zhǎng)直徑200～300mm，20～30mm的半圓頭彎曲鋼筋，四周用水泥砂漿填實(shí)。測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)高度應(yīng)方便觀測(cè)，對(duì)測(cè)點(diǎn)應(yīng)采取保護(hù)措施，避免在施工過(guò)程中受到破壞。每幢建筑物上一般布置4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，特別重要的建筑物布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)。

b、測(cè)量方法：

觀測(cè)方法采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法?；c(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初始高程。觀測(cè)時(shí)各項(xiàng)限差宜嚴(yán)格控制，每測(cè)點(diǎn)讀數(shù)高差不宜超過(guò)0.3mm，對(duì)不在水準(zhǔn)路線上的觀測(cè)點(diǎn)，一個(gè)測(cè)站不宜超過(guò)3個(gè)，超過(guò)時(shí)應(yīng)重讀后視點(diǎn)讀數(shù)，以作核對(duì)。首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)兩次觀測(cè)，兩次高程之差應(yīng)小于±1.0mm，取平均值作為初始值。

c、沉降計(jì)算：

在條件許可的情況下，盡可能的布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)，以便進(jìn)行平差處理，提高觀測(cè)精度，然后按照測(cè)站進(jìn)行平差，求得各點(diǎn)高程。施工前，由基點(diǎn)通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)出隆陷觀測(cè)點(diǎn)的初始高程H0，在施工過(guò)程中測(cè)出的高程為Hn。則高差ΔH＝Hn-H0即為沉降值。

d、數(shù)據(jù)分析與處理：

繪制位移-時(shí)間曲線散點(diǎn)圖，具體分析同地表沉降監(jiān)測(cè)。當(dāng)位移-時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，可選取合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析。預(yù)測(cè)最大沉降量。根據(jù)所測(cè)建筑物傾斜與下沉值，判斷建筑物傾斜是否超過(guò)安全控制標(biāo)準(zhǔn)及采用的工程措施的可靠性。

建筑物傾斜監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)實(shí)施方法

在待測(cè)建筑物不同高度(應(yīng)大于2/3建筑物高度)貼上反射膜片，建立上、下兩觀測(cè)點(diǎn)，并在大于兩倍上、下觀測(cè)點(diǎn)距離的位置建立觀 測(cè)站，采用徠卡全站儀(1″2mm+2ppm)按國(guó)家二級(jí)位移觀測(cè)要求測(cè)定待測(cè)建筑物上、下觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，兩次觀測(cè)座標(biāo)差值即可計(jì)算出該建筑物的傾斜變化量。

管道監(jiān)測(cè)對(duì)管道運(yùn)行工況的監(jiān)測(cè)和控制，是實(shí)現(xiàn)密閉輸送工藝，管道安全、平穩(wěn)和最優(yōu)化運(yùn)行所必需的手段。

運(yùn)輸管道線路長(zhǎng)，站庫(kù)多，全線密切相連，因此，其運(yùn)行工藝既需要站庫(kù)和線路的就地監(jiān)控，也需要全線的遙測(cè)和遙控。管道監(jiān)控的主要任務(wù)是：收集、處理、顯示和記錄管道系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和工藝參數(shù)；按輸送計(jì)劃、動(dòng)態(tài)工況分析結(jié)果，選擇最優(yōu)運(yùn)行方案；協(xié)助調(diào)度人員迅速準(zhǔn)確地開(kāi)關(guān)閥門(mén)和啟停設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)選定的輸送工藝流程；調(diào)節(jié)流量、壓力和溫度等運(yùn)行參數(shù)；預(yù)測(cè)、分析和處理事故；進(jìn)行起點(diǎn)站、終點(diǎn)站和分輸站的油、氣交接以及帳務(wù)結(jié)算等。

管道輸送工藝的發(fā)展和自控技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了管道輸送自動(dòng)化的發(fā)展。20世紀(jì)40年代的成品油管道用繼電器控制全站設(shè)備的啟停，實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)集中顯示(指示燈)和按鈕控制，這是單站自控階段。50年代到60年代中期，調(diào)度中心普遍采用硬線邏輯控制臺(tái)、通信接口裝置和大型模擬板。調(diào)度中心和就地控制設(shè)備經(jīng)歷了從電子管到晶體管，進(jìn)而到固態(tài)邏輯電路的發(fā)展過(guò)程；通信方式則由明線載波、通信電纜等有線通信發(fā)展到微波通信和衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)了全線遙測(cè)和遙控。60年代前期電子數(shù)字計(jì)算機(jī)在管道上主要用于財(cái)務(wù)、工程施工、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、水力模擬、最優(yōu)運(yùn)行條件和生產(chǎn)調(diào)度等計(jì)算工作。從60年代中期到70年代中期，則普遍采用以電子計(jì)算機(jī)為中心的全線監(jiān)控系統(tǒng)。站內(nèi)就地控制也大量地使用小型計(jì)算機(jī)，形成智能化的監(jiān)控終端。70年代中期開(kāi)始，由于可編程序控制器和微型計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用，管道監(jiān)控由高度集中發(fā)展到多級(jí)分散監(jiān)控。與此同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性大為提高。

管道監(jiān)控系統(tǒng)一般由調(diào)度中心、遠(yuǎn)傳通道和監(jiān)控終端三大部分組成。其控制方式根據(jù)管道輸送工藝確定，如長(zhǎng)輸管道開(kāi)始廣泛地采用多級(jí)分散控制方式。其結(jié)構(gòu)方式取決于遠(yuǎn)傳通道聯(lián)系調(diào)度中心和監(jiān)控終端的方式，主要有一對(duì)一、一對(duì)多和混合式三種。

現(xiàn)代調(diào)度中心通常設(shè)置兩臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，一臺(tái)在線工作，收集、處理和監(jiān)視管道運(yùn)行數(shù)據(jù)，提供控制指令或在必要情況下直接控制泵站設(shè)備和線路上的遙控截?cái)嚅y；另一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為備用。備用機(jī)除能迅速地切換到在線狀態(tài)外，還可進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)、制訂計(jì)劃、管理器材，并可完成其他計(jì)算或管理工作。計(jì)算機(jī)外部設(shè)備主要包括屏幕顯示終端(CRT)、打印機(jī)、磁盤(pán)存儲(chǔ)器和通信接口等。帶控制鍵盤(pán)或光筆的屏幕顯示終端是最有效的人一機(jī)接口。調(diào)度員可以通過(guò)鍵盤(pán)或光筆輸入數(shù)據(jù)，選擇控制功能。CRT能分頁(yè)顯示全部遙測(cè)量，如流量、壓力、溫度、液位和設(shè)備狀態(tài)及報(bào)警等信息。它既可以顯示水力坡降、水擊波、界面跟蹤、系統(tǒng)平衡檢漏、系統(tǒng)報(bào)警等全局量，又可以顯示單站流程圖、站內(nèi)單體運(yùn)行狀態(tài)、界面比重變化等局部量。根據(jù)調(diào)度員的需要，CRT可按一定時(shí)間間隔順序顯示這些彩色畫(huà)面，或穩(wěn)定于某一畫(huà)面。如果出現(xiàn)報(bào)警，CRT光標(biāo)會(huì)自動(dòng)閃爍或以醒目的顏色表示，必要時(shí)伴以音響。為了能夠同時(shí)顯示幾個(gè)畫(huà)面，可設(shè)置多臺(tái)CRT顯示終端。調(diào)度員不但可以從這些CRT直觀地監(jiān)視整個(gè)管道運(yùn)行工況，而且可以通過(guò)CRT鍵盤(pán)或?qū)Ｓ每刂票P(pán)及時(shí)準(zhǔn)確地向監(jiān)控終端發(fā)出控制指令，進(jìn)行流量、壓力、溫度控制和機(jī)組啟停、閥門(mén)開(kāi)關(guān)、流量計(jì)算定等作業(yè)。為確保遙控指令正確執(zhí)行，一般采用遙控指令返回校核，并由調(diào)度員決定是否發(fā)出“執(zhí)行”指令的開(kāi)環(huán)控制方式。根據(jù)屏幕顯示的實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)，如設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)發(fā)生變化，調(diào)度員即可確知指令執(zhí)行情況。調(diào)度中心一般設(shè)置兩臺(tái)打印機(jī)：一臺(tái)打印機(jī)記錄實(shí)時(shí)報(bào)警和調(diào)度員的控制指令；另一臺(tái)印制各種報(bào)表或業(yè)務(wù)票據(jù)。磁盤(pán)存儲(chǔ)器，如流量存儲(chǔ)磁盤(pán)系統(tǒng)用于常駐計(jì)算的計(jì)算機(jī)管理程序以及各種應(yīng)用程序，并用磁帶保存管道歷年的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

管道監(jiān)測(cè)其功能是將監(jiān)測(cè)和控制信息迅速、準(zhǔn)確地從發(fā)送端傳送到接收端。在管道監(jiān)控上已經(jīng)應(yīng)用的信道有：明線載波、地面微波、同軸電纜、超短波無(wú)線電通信以及通信衛(wèi)星等。目前，通信干線以微波和同軸電纜為主；衛(wèi)星通信用于地理、氣候條件惡劣的地區(qū)，作為管道備用信道；超短波無(wú)線電通信常作為輔助的通信手段。數(shù)據(jù)傳輸速率一般為200、600、1200、2400比特。為提高信息傳輸?shù)目煽啃?，可采用不同的通信手段作為備用，而且信息結(jié)構(gòu)可納入數(shù)據(jù)全鏈路控 制規(guī)程，也可以在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)自行約定。不論何種方式大都采用冗余碼進(jìn)行差錯(cuò)控制。一般要求遠(yuǎn)傳通道誤碼率低于10。

包括站、庫(kù)監(jiān)控終端和管道線路監(jiān)控終端。輸油管道與輸氣管道的監(jiān)控對(duì)象不同，但兩者的結(jié)構(gòu)和監(jiān)控的基本內(nèi)容是一樣的。站、庫(kù)監(jiān)控終端由站控中心、就地控制裝置和儀表系統(tǒng)組成。站、庫(kù)監(jiān)控終端除實(shí)施遙測(cè)遙控功能外，還必須具有站內(nèi)集中控制功能和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制功能。

站控中心：設(shè)置有利用硬線邏輯或可編程序的遠(yuǎn)程控制終端和儀表盤(pán)、小型或微型計(jì)算機(jī)等。其功能是周期性地收集站內(nèi)設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)；自動(dòng)地或根據(jù)調(diào)度中心的要求向調(diào)度中心報(bào)送有關(guān)數(shù)據(jù)；接收調(diào)度中心的控制指令，并發(fā)送返回校核信息。接到“執(zhí)行”指令后，站控的就地控制裝置執(zhí)行經(jīng)過(guò)校核的控制指令。采用計(jì)算機(jī)的站控中心，作為智能終端，還可將搜集的數(shù)據(jù)作預(yù)處理，壓縮遠(yuǎn)傳信息量，完成緊急順序停機(jī)、給定值調(diào)節(jié)和設(shè)備故障自檢等多種功能。

這使站、庫(kù)更具獨(dú)立性，只須用極少數(shù)的遙控指令就能監(jiān)控整個(gè)站、庫(kù)正常運(yùn)行，微型計(jì)算機(jī)的普及使這種站控中心日漸增加。

就地控制裝置：包括各種控制器、閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥等?？刂破鬟^(guò)去多用繼電器邏輯電路或固態(tài)邏輯電路，近年來(lái)趨向用可編程序控制器?？删幊绦蚩刂破骷染哂欣^電器那種適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、實(shí)用、控制邏輯簡(jiǎn)單和維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，而且又具有計(jì)算機(jī)那種結(jié)構(gòu)緊湊、功能多、靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。可編程序控制器作為一次控制部件按場(chǎng)區(qū)設(shè)置，可使控制功能分散化，就地完成數(shù)據(jù)收集，越限檢查和狀態(tài)報(bào)警，向站控中心傳送數(shù)據(jù)或按要求報(bào)送有關(guān)數(shù)據(jù)。此外，還可完成就地計(jì)算、給定值控制、清管球收發(fā)控制和機(jī)組啟停等順序控制功能。它的廣泛應(yīng)用使得監(jiān)控終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。

儀表系統(tǒng)：監(jiān)控的基礎(chǔ)部分，包括一次敏感元件、信號(hào)變送器和二次顯示儀表。儀表可分為氣動(dòng)和電動(dòng)兩類。氣動(dòng)儀表適用于易燃、易爆、潮濕的場(chǎng)合；電動(dòng)儀表便于數(shù)據(jù)處理，適用于高度集中管理的場(chǎng)合。為了提高儀表系統(tǒng)可靠性并便于維護(hù)，就地顯示的控制儀表仍是不可缺少的。

本發(fā)明是管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)用本發(fā)明提供的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以解決管道斷面后沒(méi)有及時(shí)通知相關(guān)工作人員的技術(shù)缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)成有三層設(shè)備構(gòu)架，分別為太陽(yáng)能電源、動(dòng)力控制柜和采水檢測(cè)架。動(dòng)力控制柜安裝在地面上，內(nèi)部集成太陽(yáng)能電池組、采水驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、采水驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、氮?dú)鈨?chǔ)能罐；采水檢測(cè)架安裝于檢查井管道壁內(nèi)，集成采水機(jī)構(gòu)、監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：供電方式采用太陽(yáng)能供電，供電功率為300W。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：監(jiān)測(cè)方式為在線監(jiān)測(cè)、就地顯示。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：監(jiān)測(cè)頻率可達(dá)1小時(shí)/次。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：采水檢測(cè)架防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP66。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：監(jiān)測(cè)默認(rèn)參數(shù)是總氮、COD、SS。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：監(jiān)測(cè)可選參數(shù)是液位、流速、臭氧、甲烷、硫化氫、一氧化氮。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：傳輸方式為無(wú)線傳輸。

前面所述的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。

本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)上述管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)市政管道斷面的管理，當(dāng)出現(xiàn)情況時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，防止對(duì)人民群眾生產(chǎn)生活和生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。

實(shí)施方式

本發(fā)明涉及多種管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

在管道中添加管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

例如：在給水管道中，添加本發(fā)明中的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

例如：在排水管道中，添加本發(fā)明中的管道斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。