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水文監(jiān)測(cè)一般由信息采集、信息存儲(chǔ)和信息傳輸?shù)?個(gè)部分組成。水文信息通過(guò)傳感器或人工方式獲取后，以一定的方式記錄和存儲(chǔ)，一些需要實(shí)時(shí)水文信息的測(cè)站采取一定的方式傳輸?shù)较嚓P(guān)部門(mén)?！ 「母镩_(kāi)放前，我國(guó)資料收集一般為人工方式，經(jīng)過(guò)近十幾年技術(shù)飛速發(fā)展，資料收集的自動(dòng)化程度和現(xiàn)代化水平得到了**提高?？偟膩?lái)說(shuō)，水位和雨量收集的自動(dòng)化程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于流量。一些流域和地區(qū)的水位和雨量信息已經(jīng)具備了較高的自動(dòng)化水平，其中的一些（如長(zhǎng)江干流以及其主要支流出口處的所有水位、雨量項(xiàng)目）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采集、存儲(chǔ)和傳輸?shù)娜套詣?dòng)化。相對(duì)而言，流量、泥沙采集新技術(shù)和新儀器還不成熟，并無(wú)實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。 流量測(cè)驗(yàn)的載體有纜道、測(cè)船、水工建筑物、橋梁等。其中纜道、測(cè)船和橋梁作為傳統(tǒng)流速儀法測(cè)流的施測(cè)載體，基本原理相同，只是根據(jù)不同的測(cè)站條件選擇適用的載體形式，并且只能通過(guò)升級(jí)載體的機(jī)械自動(dòng)化水平來(lái)達(dá)到半自動(dòng)化測(cè)流；水工建筑物利用水工程的相關(guān)信息施測(cè)或推算流量，屬于間接流量測(cè)驗(yàn)方式；1956年長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室（現(xiàn)長(zhǎng)江水利委員會(huì)）在北碚站上架設(shè)了我國(guó)一座機(jī)動(dòng)水文纜道，纜道因其的成本較低，通用性較好且技術(shù)成熟，我國(guó)目前有一半的流量測(cè)驗(yàn)斷面選擇其作為主要測(cè)驗(yàn)方式，這些斷面較多地分布在適合建造纜道的中小河流和河流的中上游地區(qū)。早期的橋測(cè)很多是修建水文專(zhuān)用測(cè)橋，20世紀(jì)七八十年代曾達(dá)到高峰，其后橋測(cè)方式逐漸減少。測(cè)船方式的成本較大，20世紀(jì)五六十年代，測(cè)船水文絞關(guān)、過(guò)河索吊船等技術(shù)取得了很大進(jìn)展，因而這一段時(shí)期，水文測(cè)站采用船測(cè)法，特別是過(guò)河索吊船方式的較多。水工建筑物的使用條件很苛刻，只能應(yīng)用在具備條件的地方，所占比例較小。流量測(cè)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備，絕大多數(shù)是在20世紀(jì)七八十年代配備完成的，二三十年來(lái)，很多設(shè)施經(jīng)過(guò)了更新改造，自動(dòng)化程度總體上有所提高，但在測(cè)驗(yàn)方式方面并沒(méi)有大的改變。 流量的記錄型式主要有自動(dòng)測(cè)報(bào)、固態(tài)存儲(chǔ)和人工觀讀。自動(dòng)測(cè)報(bào)實(shí)際上是指流量測(cè)驗(yàn)從采集、存儲(chǔ)到傳輸?shù)囊幌盗羞^(guò)程的自動(dòng)化，目前只有*少數(shù)測(cè)站達(dá)到這一水平，固態(tài)存儲(chǔ)均指流量信息采集后通過(guò)計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備加以計(jì)算處理和記錄存儲(chǔ)。人工觀讀是傳統(tǒng)和效率低的方式。 水文信息傳輸方式主要有PSTN、衛(wèi)星、無(wú)線公網(wǎng)、電臺(tái)、話(huà)傳、人工數(shù)傳等。PSTN通過(guò)程控電話(huà)撥號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換傳輸數(shù)據(jù)，理論上，有固定電話(huà)的測(cè)站配備調(diào)制解調(diào)器后均可以實(shí)現(xiàn)，成本也比較低，然而很多水文測(cè)站分布在人煙稀 少的偏遠(yuǎn)農(nóng)村，農(nóng)網(wǎng)電話(huà)線路可致使數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)，這是PSTN并不是很普及的主要原因。衛(wèi)星傳輸是經(jīng)過(guò)測(cè)站的衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射器傳送、通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的方式，目前長(zhǎng)江流域普遍采用的衛(wèi)星有海事衛(wèi)星Inmarsat -C和我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星兩種形式，衛(wèi)星方式基本不受區(qū)域影響，但是通信費(fèi)用相對(duì)較高。無(wú)線公網(wǎng)是通過(guò)移動(dòng)服務(wù)提供商提供的2G (GSM)或2.5G (GPRS、CDMA)無(wú)線通信服務(wù)發(fā)送數(shù)字信息的傳輸方式，如常見(jiàn)的短信方式，該種方式只能在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)使用。電臺(tái)是通過(guò)超短波進(jìn)行信息傳輸?shù)姆绞?，不需通信費(fèi)用，但通信距離有限，且受地形影響。話(huà)傳和人工數(shù)傳都屬于人工方式，不同的是話(huà)傳是人工打電話(huà)，人工數(shù)傳是人工發(fā)電報(bào)等，均屬于較陳舊的工作方式。
發(fā)布時(shí)間：2022-12-06
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水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于水文部門(mén)對(duì)江、河、湖泊、水庫(kù)、渠道和地下水等水文參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸發(fā)、泥沙、冰凌、墑情、水質(zhì)等。水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用無(wú)線通訊方式實(shí)時(shí)傳送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以大大提高水文部門(mén)的工作效率?！ ∷谋O(jiān)測(cè)是指通過(guò)科學(xué)方法對(duì)自然界水的時(shí)空分布、變化規(guī)律進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量、分析以及預(yù)警等的一個(gè)復(fù)雜而多面的系統(tǒng)工程，是一門(mén)綜合性學(xué)科。
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1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 多通道微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般都是把傳感器以陣列的形式固定安裝在監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)，它可實(shí)現(xiàn)對(duì)微震事件的***實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這是該技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)。全數(shù)字型微震監(jiān)測(cè)儀器的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，克服了模擬信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的不足，使得對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)更加方便?！ ?、全范圍立體監(jiān)測(cè) 采用多通道微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)地下工程穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，突破了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法力(應(yīng) 力)、位移(應(yīng)變)中的“點(diǎn)”或“線”的意義上的監(jiān)測(cè)模式，它是對(duì)于開(kāi)挖影響范圍內(nèi)的巖體破壞(裂)過(guò)程的空間概念上的時(shí)間過(guò)程的監(jiān)測(cè)。該種方法易于實(shí)現(xiàn)對(duì)于常規(guī)方法中人不可達(dá)到地點(diǎn)的監(jiān)測(cè)?！ ?、空間定位 多通道微震監(jiān)測(cè)技術(shù)一般采用多通道帶多傳感器監(jiān)測(cè)，可以根據(jù)工程的實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)微震事件的高精度定位。微震技術(shù)的這種空間定位功能是它的又一與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)同樣重要的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)大大提高了微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。由于與終端監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，可以通過(guò)編制對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間定位分析的三維軟件，籍助于可視化編程技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可視化三維顯示。 4、全數(shù)字化數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和處理 全數(shù)字化技術(shù)克服了模擬信號(hào)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，使得計(jì)算機(jī)監(jiān)控成為可能，對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲(chǔ)更加方便。由于多通道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)量大，處理時(shí)需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，而大容量的硬盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備、光盤(pán)等介質(zhì)對(duì)記錄數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、長(zhǎng)期保存和讀取提供了保證。微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高速采樣以及P波和S波的全波形顯示，使得對(duì)微震信號(hào)的頻譜分析和處理更加方便?！ ?、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和信息的遠(yuǎn)傳輸送 微震監(jiān)測(cè)技術(shù)可以避免監(jiān)測(cè)人員直接接觸危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)，改善了監(jiān)測(cè)人員的監(jiān)測(cè)環(huán)境，同時(shí)也使得監(jiān)測(cè)的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)和光纖通訊技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)的快速遠(yuǎn)傳輸送成為可能。數(shù)字光纖技術(shù)不僅使信號(hào)傳送衰減小，而且其它電信號(hào)對(duì)光信號(hào)沒(méi)有干擾，可確保在地下復(fù)雜環(huán)境中把監(jiān)測(cè)信號(hào)高質(zhì)量遠(yuǎn)傳輸送。另外，可利用Internet技術(shù)和GPS 技術(shù)，把微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到全球，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程共享?！ ?、多用戶(hù)計(jì)算機(jī)可視化監(jiān)控與分析 監(jiān)測(cè)過(guò)程和結(jié)果的三維顯示以及在監(jiān)測(cè)信號(hào)遠(yuǎn)傳輸送的前提下，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(局域網(wǎng))實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)可視化監(jiān)測(cè)，即可以把監(jiān)測(cè)終端設(shè)置在各級(jí)安全監(jiān)管部門(mén)的辦公室和專(zhuān)家辦公室，可為多專(zhuān)家實(shí)時(shí)分析與評(píng)價(jià)創(chuàng)造條件。
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微震是指在受外力作用以及溫度等的影響下，巖體等材料中的一個(gè)或多個(gè)局域源以順態(tài)彈性波的形式迅速釋放其能量的過(guò)程，微震起源于材料中的裂紋(斷層)、巖層中界面的破壞、基體或夾雜物的斷裂。采用微震監(jiān)測(cè)儀器來(lái)采集、記錄和分析微震信號(hào)，并據(jù)此來(lái)推斷和分析震源特征的技術(shù)稱(chēng)為微震監(jiān)測(cè)技術(shù)。微震監(jiān)測(cè)技術(shù)是在地震監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它在原理上與地震監(jiān)測(cè)、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)相同，是基于巖體受力破壞過(guò)程中破裂的聲、能原理。從頻率范圍可以看出地震、微震與聲發(fā)射之間的關(guān)系[3]。2．2微震監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用 微震監(jiān)測(cè)技術(shù)在地下工程中的作用是多方面的，概括起來(lái)包括監(jiān)測(cè)巖爆和礦震，應(yīng)力集中與重分配，巖體大冒落，邊坡破壞，為地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參數(shù)和優(yōu)化地下工程設(shè)計(jì)與施工，災(zāi)害定位監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)警，地下災(zāi)害安全救助，檢測(cè)工程(如大體積混凝土、地下注漿等)施工質(zhì)量，監(jiān)測(cè)巖體和混凝土結(jié)構(gòu)的損傷和老化過(guò)程等諸多方面。由此可見(jiàn)，微震監(jiān)測(cè)技術(shù)既可以用于地下工程施工過(guò)程中的各種安全監(jiān)測(cè)，也可以用于建成工程的使用過(guò)程的安全監(jiān)測(cè)。
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微震監(jiān)測(cè)是通過(guò)監(jiān)測(cè)巖體破裂產(chǎn)生的震動(dòng)或其他物體的震動(dòng)，對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的破壞狀況、安全狀況等作出評(píng)價(jià)，從而為預(yù)報(bào)和控制災(zāi)害提供依據(jù)的成套設(shè)備和技術(shù)?！ ∥⒌卣鸨O(jiān)測(cè)技術(shù)(Microseismic Monitoring Technique，簡(jiǎn)稱(chēng)MS)基于聲發(fā)射學(xué)和地震學(xué)，現(xiàn)已發(fā)展成為一種新型的高科技監(jiān)控技術(shù)。它是通過(guò)觀測(cè)、分析生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的微小地震事件，來(lái)監(jiān)測(cè)其對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的影響、效果及地下?tīng)顟B(tài)的地球物理技術(shù)。當(dāng)?shù)叵聨r石由于人為因素或自然因素發(fā)生破裂、移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生一種微弱的地震波向周?chē)鷤鞑?，通過(guò)在破裂區(qū)周?chē)目臻g內(nèi)布置多組檢波器并實(shí)時(shí)采集微震數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，采用震動(dòng)定位原理，可確定破裂發(fā)生的位置，并在三維空間上顯示出來(lái)。
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