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自動檢測論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】：隧道工程，盾構(gòu)姿態(tài)，自動測量，系統(tǒng)開發(fā)

1引言

盾構(gòu)機姿態(tài)實時正確測定，是隧道順利推進和確保工程質(zhì)量的前提，其重要性不言而喻。在盾構(gòu)機自動化程度越來越高的今天，甚至日掘進量超過二十米，可想而知，測量工作的壓力是相當(dāng)大的。這不僅要求精度高，不出錯；還必須速度快，對工作面交叉影響盡可能小。因此，為了能夠在隧道施工過程中及時準確給出方向偏差，并予以指導(dǎo)糾偏，國內(nèi)外均有研制的精密自動導(dǎo)向系統(tǒng)用于隧道工程中，對工程起到了很好的保證作用。

1.1國內(nèi)使用簡況

國內(nèi)隧道施工中測量盾構(gòu)機姿態(tài)所采用的自動監(jiān)測系統(tǒng)有：德國VMT公司的SLS—T方向引導(dǎo)系統(tǒng)；英國的ZED系統(tǒng)；日本TOKIMEC的TMG—32B（陀螺儀）方向檢測裝置等等。所采用的設(shè)備都是由國外進口來的。據(jù)了解，目前有些地鐵工程中（如廣州、南京）在用SLS—T系統(tǒng)，應(yīng)用效果尚好。

總的來看，工程中使用自動系統(tǒng)的較少。究其原因：一是設(shè)備費或租賃費較昂貴；二是對使用者要求高，普通技術(shù)人員不易掌握；三是有些系統(tǒng)的操作和維護較人工方法復(fù)雜，在精度可靠性上要輔助其它方法來保證。

1.2國外系統(tǒng)簡況

國外現(xiàn)有系統(tǒng)其依據(jù)的測量原理，是把盾構(gòu)機各個姿態(tài)量（包括：坐標量—X.Y.Z，方位偏角、坡度差、軸向轉(zhuǎn)角）分別進行測定，準確性和時效性受系統(tǒng)構(gòu)架原理和測量方法限制，其系統(tǒng)或者很復(fù)雜而降低了系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，加大了投入的成本，或者精度偏低，或者功能不足，需配合其他手段才能完成。

國外生產(chǎn)的盾構(gòu)設(shè)備一般備有可選各自成套的測量與控制系統(tǒng)，作業(yè)方式主要以單點測距定位、輔以激光方向指向接收靶來檢測橫向與垂向偏移量的形式為主。另外要有縱、橫兩個精密測傾儀輔助[7]。有些（日本）盾構(gòu)機廠商提供的測控裝置中包括陀螺定向儀，采用角度與距離積分的計算方法[1][2]，對較長距離和較長時間推進后的盾構(gòu)機方位進行校核，但精度偏低，對推進只起到有限的參考作用。

2系統(tǒng)開發(fā)思路與功能特點

2.1開發(fā)思路

基于對已有同類系統(tǒng)優(yōu)缺點的分析，為達到更好的實用效果，我們就此從新進行整體設(shè)計，理論原理和方法同過去有所不同，主要體現(xiàn)在：其一，系統(tǒng)運行不采用直接激光指向接收靶的引導(dǎo)方式，而是根據(jù)測點精確坐標值來對盾構(gòu)機剛體進行獨立解算，計算盾構(gòu)姿態(tài)元素的精確值，擯棄以往積分推算方法，防止誤差積累；其二，選用具有自主開發(fā)功能的高精度全自動化的測量機器人，測量過程達到完全自動化和計算機智能控制；其三，在理論上將平面加高程的傳統(tǒng)概念，按空間向量歸算，在理論上以三維向量表達，簡化測量設(shè)置方式和計算過程。

目前全站儀具備了過去所沒有的自動搜索、自動瞄準、自動測量等多種高級功能，還具有再開發(fā)的能力，這為我們得以找到另外的測量盾構(gòu)機姿態(tài)的方法，提供了思路上和技術(shù)上的新途徑。

系統(tǒng)開發(fā)著眼于克服傳統(tǒng)測控方式的缺點，提高觀測可靠性和測量的及時性，減少時間占用，最大限度降低人工測量勞動強度，避免大的偏差出現(xiàn)，有利于盾構(gòu)施工進度，提高施工質(zhì)量，在總體上提高盾構(gòu)法隧道施工水平。系統(tǒng)設(shè)計上改進其他方式的缺點，在盾構(gòu)推進過程中無需人工干預(yù)，實現(xiàn)全自動盾構(gòu)姿態(tài)測量。

2.2原理與功能特點

盾構(gòu)機能夠按照設(shè)計線路正確推進，其前提是及時測量、得到其準確的空間位置和姿態(tài)方向，并以此為依據(jù)來控制盾構(gòu)機的推進，及時進行糾正。系統(tǒng)功能特點與以往方式不同，主要表現(xiàn)在：

(1)獨特的同步跟進方式：本系統(tǒng)采用同步跟進測量方式，較好克服了隨著掘進面推進測點越來越遠造成的觀測困難和不便。

(2)免除輔助傳感器設(shè)備，六要素一次給出（六自由度）。

(3)三維向量導(dǎo)線計算：系統(tǒng)充分利用測量機器人(LeicaTCA全站儀)的已有功能，直接測量點的三維坐標（X，Y，Z）,采用新算方法——“空間向量”進行嚴密的姿態(tài)要素求解。

(4)運行穩(wěn)定精度高：能充分滿足隧道工程施工對精度控制的要求以及對運行穩(wěn)定性的要求。

(5)適用性強：能耐高低溫，適于條件較差的施工環(huán)境中的正常運行（溫度變化大，濕度高，有震動的施工環(huán)境）。

圖1系統(tǒng)主信息界面示意

系統(tǒng)連續(xù)跟蹤測定當(dāng)前盾構(gòu)機的三維空間位置、姿態(tài)，和設(shè)計軸線進行比較獲得偏差信息。在計算機屏幕上顯示的主要信息如圖一所示。包括：盾構(gòu)機兩端（切口中心和盾尾中心）的水平偏差和垂直偏差及盾構(gòu)機剛體三個姿態(tài)轉(zhuǎn)角：1)盾購機水平方向偏轉(zhuǎn)角（方位角偏差）、2)盾構(gòu)機軸向旋轉(zhuǎn)角、3)盾構(gòu)機縱向坡度差（傾斜角差），以及測量時間和盾構(gòu)機切口的當(dāng)前里程，并顯示盾構(gòu)機切口所處位置的線路設(shè)計要素。

2.3運行流程

系統(tǒng)采用跟蹤式全自動全站儀（測量機器人），在計算機的遙控下完成盾構(gòu)實時姿態(tài)跟蹤測量。測量方式如圖二所示：由固定在吊籃（或隧道壁）上的一臺自動全站儀[T2]和固定于隧道內(nèi)的一個后視點Ba，組成支導(dǎo)線的基準點與基準線。按連續(xù)導(dǎo)線形式沿盾構(gòu)推進方向，向前延伸傳遞給在同步跟進的車架頂上安置的另一臺自動全站儀[T1]及棱鏡，由測站[T1]測量安置于盾構(gòu)機內(nèi)的固定點{P1}、{P2}、{P3}，得到三點的坐標。盾構(gòu)機本體上只設(shè)定三個目標測點。該方式能較好地解決激光指向式測量系統(tǒng)的痼疾——對曲線段推進時基準站設(shè)置與變遷頻繁的問題。

2.4剛體原理

盾構(gòu)機體作為剛體，理論上不難理解，剛體上三個不共線的點唯一地確定其空間位置與姿態(tài)。由三測點的實時坐標值，按向量歸算方法（另文），解算得出盾構(gòu)機特征點坐標與姿態(tài)角度精確值。即通過三維向量歸算直接求得盾構(gòu)機切口和盾尾特征部位中心點O1和O2當(dāng)前的三維坐標（X01、Y01、Z01和X02、Y02、Z02）。同時根據(jù)里程得到設(shè)計所對應(yīng)的理論值，兩者比較得出偏差量。

2.5系統(tǒng)初始化操作

系統(tǒng)初始化包括四項內(nèi)容：

1)設(shè)置盾構(gòu)機目標測點和后視基準點；

2)固定站和動態(tài)站上全站儀安置；

3)盾構(gòu)控制室內(nèi)計算機與全站儀通訊纜連接；

4)系統(tǒng)運行初態(tài)數(shù)據(jù)測定和輸入。

在固定站[T2]換位時，相關(guān)的初態(tài)數(shù)據(jù)須重測重設(shè)，而其他幾項只在首次安裝時完成即可。

F1鍵啟動系統(tǒng)。固定的[T2]全站儀后視隧道壁上的Ba后視點（棱鏡）進行系統(tǒng)的測量定向。[T2]和安裝于盾構(gòu)機車架頂上的[T1]全站儀（隨車架整體移動）以及固定于盾構(gòu)機內(nèi)的測量目標（反射鏡）P1、P2、P3構(gòu)成支導(dǎo)線進行導(dǎo)線自動測量。

2.6運行操作與控制

本系統(tǒng)在兩個測站點[T1]、[T2]安裝自動全站儀，由通信線與計算機連接，除計算機“開”與“關(guān)”外，運行中無須人員操作和干予，計算機啟動后直接進入自動測量狀態(tài)界面，當(dāng)系統(tǒng)周而復(fù)始連續(xù)循環(huán)運行時，能夠智能分析工作狀態(tài)來調(diào)整循環(huán)周期（延遲時間），直到命令停止測量或退出。

3系統(tǒng)軟件與設(shè)備構(gòu)成

3.1軟件開發(fā)依據(jù)的基礎(chǔ)

測量要素獲得是系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，選用瑞士Leica公司TCA自動全站儀（測量機器人）及相應(yīng)的配件，構(gòu)成運行硬件基礎(chǔ)框架?；赥CA自動全站儀系列的接口軟件GeoCom和空間向量理論及定位計算方法，實現(xiàn)即時空間定位，這在設(shè)計原理上不同于現(xiàn)有同類系統(tǒng)。系統(tǒng)通過啟動自動測量運行程序，讓IPC機和通訊設(shè)備遙控全站儀自動進行測量，完成全部跟蹤跟進測量任務(wù)。

3.2系統(tǒng)硬件組成的五個部分

■全自動全站儀

測量主機采用瑞士徠卡公司的TCA1800自動測量全站儀，它是目前同類儀器中性能最完善可靠的儀器之一。TCA1800的測角精度為±1”、測距精度為1mm+2ppm；儀器可以在同視場范圍內(nèi)安裝二個棱鏡并實現(xiàn)精密測量，使觀測點設(shè)置自由靈活，大大提高了系統(tǒng)測量的精度。

■測量附屬設(shè)備

包括棱鏡和反射片等。

■自動整平基座

德國原裝設(shè)備，糾平范圍大(10o48’)，反應(yīng)快速靈敏(±32”)。

■工業(yè)計算機

系統(tǒng)控制采用日本的CONTECIPCRT/L600S計算機，它能在震動狀態(tài)、5。~50。C及80%相對濕度環(huán)境中正常運行，工礦環(huán)境下能夠防塵、防震、防潮。其配置如下：

——Pentiun(r)-MMX233HZ處理器

——32M內(nèi)存

——10G硬盤或更高

——3.5英寸軟驅(qū)

——SuperVGA1024*768液晶顯示器

——PC/AT（101/102鍵）鍵盤接口

——標準PS/2鼠標接口

——8串口多功能卡（內(nèi)置于計算機擴展槽）

■雙向通訊（全站儀D計算機）設(shè)備

系統(tǒng)長距離雙向數(shù)據(jù)通訊設(shè)備采用國內(nèi)先進的元器件，性能優(yōu)良，使得本系統(tǒng)通訊距離允許長達1000米（通常200米以內(nèi)即滿足系統(tǒng)使用要求），故障率較國外同類系統(tǒng)低得多，約減少90％以上。通訊原理如圖三所示。

3.3系統(tǒng)硬件組成簡單的優(yōu)勢

從設(shè)備構(gòu)成可知，系統(tǒng)不使用陀螺儀，也不必配裝激光發(fā)射接收裝置，并舍去其他許多系統(tǒng)所依賴的傳感設(shè)備或測傾儀設(shè)備，從而最大限度地簡化了系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)簡化提高了其健壯性，系統(tǒng)實現(xiàn)最簡和最優(yōu)。

帶來上述優(yōu)點的原因，在于機器人良好的性能和高精度以及定位原理上直接采用三維框架，通過在計算理論和方法上突破過去傳統(tǒng)方式的框框，使之能夠高精度直接給出盾構(gòu)機上任意（特征）點的三維坐標（X，Y，Z）以及三個方向的（偏轉(zhuǎn)）角度（α，β，γ），這樣在盾構(gòu)機定位定向中，即使是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的盾構(gòu)機也能夠簡單地同時確定任意多個特征點。比如DOT式雙圓盾構(gòu)需解決雙軸中心線位或其他盾構(gòu)更多軸心、以及鉸接式變角等問題，可通過向量和坐標轉(zhuǎn)換計算解出而不必增加必要觀測。

由此可知，本構(gòu)架組成系統(tǒng)的硬件部件少，運行更加可靠，較其他形式的姿態(tài)測量方式優(yōu)點明顯。實際上本系統(tǒng)的最大特點就是由測量點的坐標直接解算來直接給定測量對象（剛體）的空間姿態(tài)。

另外特別說明一點：本系統(tǒng)由兩臺儀器聯(lián)測時，每次測量都從隧道基準導(dǎo)線點開始，測量運行過程中每點和每條邊在檢驗通過之后才進行下步。得到的姿態(tài)結(jié)果均相互獨立，無累積計算，故系統(tǒng)求解計算中無累計性誤差存在。因此，每次結(jié)果之間可以相互起到檢核作用，從而避免產(chǎn)生人為的或系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運行錯誤。這種每次直接給出獨立盾構(gòu)機姿態(tài)六要素（X，Y，Z，α，β，γ）的測算模式，在同類系統(tǒng)中是首次采用。

冗余觀測能夠避免差錯，也是提高精度的有效方法。最短可設(shè)置每三分鐘測定一次盾構(gòu)機姿態(tài)，由此產(chǎn)生足量冗余，不僅確保了結(jié)果的準確，也保證了提供指導(dǎo)信息的及時性，同時替代了隧道不良環(huán)境中的人工作業(yè)，改善了盾構(gòu)隧道施工信息化中的一個重要但較薄弱的環(huán)節(jié)。

4工程應(yīng)用及結(jié)論

4.1工程應(yīng)用

上海市共和新路高架工程中山北路站～延長路站區(qū)間盾構(gòu)推進工程，本系統(tǒng)在該隧道的盾構(gòu)掘進中成功應(yīng)用，實現(xiàn)實時自動測量，通過了貫通檢驗。該工程包括上行線和下行線二條隧道，單線全長1267米。每條隧道包含15段平曲線（直線、緩和曲線、圓曲線）和17段豎曲線（坡度線、圓曲線），線型復(fù)雜。

盾構(gòu)姿態(tài)自動監(jiān)測系統(tǒng)于2001年12月11日至2002年3月7日在盾構(gòu)推進施工中調(diào)試應(yīng)用。首先在下行線（里程SK15+804～SK16+103）安裝自動監(jiān)測系統(tǒng)，調(diào)試獲得成功，由于下行線推進前方遇到灌注樁障礙被迫停工，自動監(jiān)測系統(tǒng)轉(zhuǎn)移安裝到上行線的盾構(gòu)推進施工中使用，直到上行線于2002年3月7日準確貫通，取得滿意結(jié)果。

4.2系統(tǒng)運行結(jié)果精度分析

盾構(gòu)機非推進狀態(tài)的實測數(shù)據(jù)精度估計分析

通過實驗調(diào)試和施工運行引導(dǎo)推進表明，系統(tǒng)在盾構(gòu)推進過程中連續(xù)跟蹤測量盾構(gòu)機姿態(tài)運行狀況良好。測量一次大約2~3分鐘。在“停止”狀態(tài)測得數(shù)據(jù)中，里程是不變的，此時的偏差變化，直接反映出系統(tǒng)在低度干擾狀態(tài)下的內(nèi)符合穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)——偏差量用來指導(dǎo)盾構(gòu)機的掘進和糾偏。盾構(gòu)不推進所測定盾構(gòu)機偏差的較差<±1cm，盾構(gòu)推進時測定盾構(gòu)機偏差的誤差<±2cm。表三中和人工測量的結(jié)果對比，考慮對盾構(gòu)機特征點預(yù)置是獨立操作的，從而存在的不共點誤差，由此推估測量結(jié)果和人工測量是一致的，在盾構(gòu)機貫通進洞時得到驗證。

4.3開發(fā)與應(yīng)用小結(jié)

經(jīng)數(shù)據(jù)隨機抽樣統(tǒng)計計算得出中誤差（表一、表二）表明：以兩倍中誤差為限值，盾構(gòu)機停止和推進兩種狀態(tài)偏差結(jié)果的中誤差均小于±20毫米，滿足規(guī)范要求。

為了檢核盾構(gòu)姿態(tài)自動監(jiān)測系統(tǒng)的實測精度，仍采用常規(guī)的人工測量方法，測定切口和盾尾的水平偏差和垂直偏差，并與同里程的自動測量記錄相比較（表三），求得二者的較差()。由于二者各自確定的切口中心點O1和盾尾中心點O2不一致偏差約為2cm，所以各自測定的偏差不是相對于同一中心點的，即二者之間先期存在著系統(tǒng)性差值。

通過工程實用運行，對多種困難條件適應(yīng)性檢驗，系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的性能：

1)實時性——系統(tǒng)自動測量反映當(dāng)前盾構(gòu)機空間(六自由度)狀態(tài)；

2)動態(tài)性——系統(tǒng)自動跟蹤跟進，較好解決了彎道轉(zhuǎn)向問題；

3)簡易性——系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理，操作和維護方便，易于推廣使用；

4)快速性——系統(tǒng)測量一次僅需約兩分鐘；

5)準確性——結(jié)果準確精度高，滿足規(guī)范要求，在各種工況狀態(tài)都小于±20毫米；

6)穩(wěn)定性——適應(yīng)震動潮濕的地下隧道環(huán)境，系統(tǒng)可以長期連續(xù)運行。

本系統(tǒng)已成功用于上海市復(fù)興東路越江隧道?11.22米大型泥水平衡盾構(gòu)推進中。我們相信對于結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，精確度高，維護方便的盾構(gòu)姿態(tài)自動監(jiān)測系統(tǒng)，在盾構(gòu)施工中將發(fā)揮其應(yīng)有作用。

[參考文獻]

[1]隧道工程，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1999年7月，劉建航主編

[2]地鐵一號線工程，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1999年7月，劉建航主編

[3]TPS1000經(jīng)緯儀定位系統(tǒng)使用手冊，Leica儀器有限公司

[4]盾構(gòu)姿態(tài)自動監(jiān)測系統(tǒng)研究與開發(fā)報告，2002年4月，上海市政二公司

[5]杭州灣交通通道數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)，華東公路，1998.3，岳秀平

[6]GeoCOMReferenceManualVersion2.20，LeicaAG，CH-9435Heerbrugg(Switzerland)

自動檢測論文范文第2篇

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自動檢測論文范文第3篇

2弱電系統(tǒng)的構(gòu)成及管理維護分析

2.1弱電系統(tǒng)的構(gòu)成

筆者結(jié)合自己的工作內(nèi)容，將科技館、展覽館等公共場所的弱電系統(tǒng)按照不同的功能來劃分，主要包含安全防范系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)兩個方面。

2.1.1安全防范系統(tǒng)

安全防范系統(tǒng)以空間來分，可分為室內(nèi)部分和室外部分。室內(nèi)部分。公共場所室內(nèi)的安全防范系統(tǒng)，是由若干子系統(tǒng)構(gòu)成的，這些子系統(tǒng)共同保障了公共場所內(nèi)的安全防范，并將場館內(nèi)的所有信息連接到公共場所的指揮調(diào)度中心。具體而言，通常由安全防盜系統(tǒng)、室內(nèi)場館攝像監(jiān)控系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、緊急救助、門磁系統(tǒng)等構(gòu)成。室外部分。室外部分主要負責(zé)整個場館的閉路電視監(jiān)控及周邊安全，主要由場館攝像監(jiān)控系統(tǒng)、周界紅外報警系統(tǒng)、保安巡更簽到系統(tǒng)等構(gòu)成。

2.1.2自動控制系統(tǒng)

在公共場所，除了需要安防系統(tǒng)外，還需要很多自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對各種主要設(shè)備系統(tǒng)的全面自動化控制，通常說來，公共場館需要控制的范圍包括空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等。

2.2弱電系統(tǒng)管理維護中的問題

在實際的弱電工程中存在著較多的問題，概括起來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

管理維護缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性。目前對于一個集成度較高的弱電工程系統(tǒng)，實施的管理維護方案是沿襲傳統(tǒng)的設(shè)備維護方案而進行的，將各個弱電系統(tǒng)相互割裂開來，彼此單獨進行管理和維護，并且對弱電系統(tǒng)的維護也基本遵循著沒有問題不維護，小問題小維護，大問題大維修的思路進行管理維護，致使整個建筑物或者社區(qū)的弱電工程管理維護缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性。

管理維護缺乏專業(yè)檢測設(shè)備。目前，很多弱電工程或項目的管理維護，都依靠技術(shù)人員的手工進行管理維護，發(fā)現(xiàn)問題，查找根源，提出解決措施，實現(xiàn)系統(tǒng)正常工作，這樣的管理維護效率較低，缺乏高效的管理維護方案，同時在具體的管理維護檢測設(shè)備方面，大多還依賴于萬用表等傳統(tǒng)的檢測設(shè)備，無法真正實現(xiàn)對大型的弱電工程進行系統(tǒng)的專業(yè)化的管理和維護。

管理維護缺乏專業(yè)人才。弱電控制技術(shù)在我國起步較晚，但是發(fā)展非?？?，因而專業(yè)的弱電管理維護人員在我國的缺口較大，很難真正的實現(xiàn)對一些大型的復(fù)雜的弱電工程的管理及維護；而弱電工程管理維護需要的是在上述各方面均能夠獨立實施管理和維護的專業(yè)技術(shù)人才。

3弱電系統(tǒng)的管理維護策略

3.1完善弱電工程的自動化檢測，提高弱電系統(tǒng)管理維護效率

為了更好的實現(xiàn)弱電工程的管理及維護，可以在各弱電系統(tǒng)的自動檢測及控制方面下功夫，通過完善弱電系統(tǒng)自身的自動檢測、控制功能，來提升弱電系統(tǒng)的管理及維護水平，提高管理維護效率和水平，降低弱電系統(tǒng)的工作故障發(fā)生的概率。筆者曾經(jīng)參與過某科技展覽館的弱電系統(tǒng)改造及維護項目，結(jié)合實際，針對公共場館各弱電系統(tǒng)的特點，可以從以下幾個方面進行管理及維護：

空調(diào)系統(tǒng)。通過對空調(diào)控制系統(tǒng)進行傳感檢測，可以實現(xiàn)對冷凍機組、熱泵、新風(fēng)機組、送排風(fēng)機組及風(fēng)機盤管等的自動監(jiān)視和控制，發(fā)生故障時能顯示故障的位置及性質(zhì)，使控制人員及時掌握情況。

給排水系統(tǒng)。通過對給排水系統(tǒng)安裝弱電控制系統(tǒng)，使其能自動監(jiān)視和控制生活水箱、各種水泵、污水池和污水處理裝置的運行，自動計算水流量，自動與主機通信；當(dāng)某處發(fā)生運行故障時，控制室會自動顯示。

供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)的弱電管理維護，可以從自動顯示并記錄供配電設(shè)備的運行情況入手，包括電壓、電流、功率因素等，并與管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；能在控制室實現(xiàn)對整個變配電系統(tǒng)的操作，當(dāng)發(fā)生異常情況（如變壓器高溫）時自動報警；當(dāng)二路進線中一路發(fā)生故障時能自動切換到另一路。

消防系統(tǒng)。通過加強對消防系統(tǒng)的弱電控制及其自動檢測功能，使其能自動控制消防系統(tǒng)的各種設(shè)備，當(dāng)火警發(fā)生時，能自動切斷電源，打開排/抽風(fēng)機，消防泵自動啟動，消防噴頭自動噴水滅火。

其他諸如照明系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等，也都可以通過完善、提升弱電自動檢測的手段實現(xiàn)對公共場館內(nèi)的弱電系統(tǒng)的有效管理及維護。

3.2實施弱電工程過程化管理，降低弱電系統(tǒng)故障維護概率

加強對弱電系統(tǒng)的管理維護，還可以從加強弱電工程施工管理的角度來降低弱電系統(tǒng)的故障發(fā)生概率，從而提高弱電系統(tǒng)的管理維護水平。按照弱電系統(tǒng)的施工環(huán)節(jié)，可以從以下幾個方面進行弱電工程施工的過程化管理。

前期準備階段。每一個弱電系統(tǒng)項目的開始都必須組建一個項目管理機構(gòu)，安排以項目經(jīng)理為核心的項目管理部進駐工地，根據(jù)項目的實際需求和情況，制定相關(guān)的管理制度，并編制初步的施工進度計劃。

深化設(shè)計階段。根據(jù)初步確認的系統(tǒng)功能，對整個弱電系統(tǒng)的初步方案進行深化，并與建筑設(shè)計、裝潢設(shè)計及招標單位進行溝通協(xié)商，最終確認深化設(shè)計方案及圖紙。

工程安裝階段。同施工單位落實相關(guān)預(yù)埋管、箱、盒的現(xiàn)場協(xié)調(diào)，按照制定的按照進度計劃和現(xiàn)場管理制度，對系統(tǒng)的供貨、安裝、接線等各階段工作全面的監(jiān)督、協(xié)調(diào)、管理，以確保弱電工程的施工質(zhì)量。

調(diào)試、測試及試運行階段。編制系統(tǒng)調(diào)試方案，分步落實系統(tǒng)的單體調(diào)試和總體聯(lián)調(diào)，編制系統(tǒng)試運行方案，合理地實施系統(tǒng)試運行，并對試運行中出現(xiàn)的問題及時反饋、總結(jié)、整改，以完善和提升弱電系統(tǒng)的管理，降低維護工作量，確保弱電系統(tǒng)的可靠工作。

3.3弱電系統(tǒng)的防雷接地維護

公共場館內(nèi)弱電系統(tǒng)的防雷接地是非常重要的，如果對防雷接地的設(shè)計沒有足夠重視，那么最終整套弱電系統(tǒng)的工作也無法得到可靠的保障?？偟恼f來，防雷接地主要需要考慮以下幾個方面：

防雷接地應(yīng)采用專用接地干線。由外在的本體系統(tǒng)引入接地體，專用接地干線采用銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜。

弱電系統(tǒng)的接地線不能與強電交流的地線以及電網(wǎng)零線短接或混接，接地線不能形成封閉回路。

弱電系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)及其專業(yè)設(shè)備的接地線，應(yīng)選用銅芯絕緣軟線。

弱電系統(tǒng)中三芯電源插座的接地端，應(yīng)與系統(tǒng)的接地端相連（保護地線）

公共場館弱電系統(tǒng)的傳輸線路(與環(huán)境、土壤有關(guān))要求單端接地，在調(diào)度室室屏蔽層接地(接到機柜上)，干擾信號通過屏蔽層隔開，兩端都接地，有浮點；在特殊情況下，要兩端都接地。有些地方控制線會受到干擾(雜波信號導(dǎo)致信號不良)，應(yīng)將位置移動。干擾無論大小都會表現(xiàn)出來，導(dǎo)致弱電系統(tǒng)控制不靈敏。另一方面，在布線時，由于現(xiàn)場要布很多線，且一般是由多人來布線，容易錯接，因此建議在布線時要做好標識，以提高效率。

結(jié)語：

與其它設(shè)備維護一樣，弱電系統(tǒng)的管理維護也離不開問題的主動發(fā)現(xiàn)與處理，這樣能夠?qū)⒐收舷跓o形之中，大多故障會有一段時間的預(yù)兆，因而要主動去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題；不僅需要在弱電系統(tǒng)的施工過程中進行質(zhì)量管理，更重要的是在后期的維護中，要多動腦筋，多與相關(guān)技術(shù)人員交流合作，輔以現(xiàn)代化的檢測設(shè)備，活學(xué)活用，歸納總結(jié)，提高弱電系統(tǒng)管理維護的水平。

參考文獻

[1]金紅峰.淺談弱電系統(tǒng)管理及維護的一點心得[J].藝術(shù)科技,2007,(3):30-32.

[2]王名杰,鐘蘇麗.一種社區(qū)智能控制系統(tǒng)設(shè)計[J].電氣應(yīng)用,2008,(11):23-24.

[3]鄧曉紅.基于WEB的工作流技術(shù)在工程建設(shè)項目管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].微型機與應(yīng)用,2002,(11):41-42.

自動檢測論文范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 自動測試系統(tǒng) 通信導(dǎo)航設(shè)備 測試程序集 GPIB總線 PXI總線

一、概述

近年來，航空技術(shù)發(fā)展迅猛，與之配套的通信導(dǎo)航設(shè)備也愈發(fā)復(fù)雜。因此，通信導(dǎo)航設(shè)備的檢測工作也越來越復(fù)雜、困難。而由于民航產(chǎn)業(yè)的特殊性，其飛行的安全性非常重要，故對其配套的通信導(dǎo)航設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性要求異常的高，從而對通信導(dǎo)航設(shè)備的檢測工作尤為重要。

傳統(tǒng)的手工測試效率低，且由于測試人員的個體差異，測試效果的準確性并不穩(wěn)定。顯然傳統(tǒng)的手工測試工作已無法滿足要求。隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，以及設(shè)備檢測工作日益困難，自動檢測技術(shù)應(yīng)運而生。利用自動測試系統(tǒng)對通信導(dǎo)航設(shè)備進行測試，可極大提高檢測工作的效率及可靠性。發(fā)展并完善通信導(dǎo)航設(shè)備的自動測試系統(tǒng)是一項勢在必行的工作。

二、自動測試設(shè)備構(gòu)成

自動測試系統(tǒng)分為自動測試設(shè)備（ATE）、測試程序集（TPS Test Program Set）兩部分，如圖1所示：

1、自動測試設(shè)備（ATE）：

自動測試設(shè)備由IPC（工控機）、接口總線（如GPIB、PXI、VXI、RS232等）、各式測量、激勵儀器構(gòu)成。IPC根據(jù)測試程序通過接口總線向各儀器發(fā)送命令，控制儀器完成相應(yīng)的測量動作，同時也從這些儀器中讀取數(shù)據(jù)，并分析處理這些數(shù)據(jù)，生成報告。

2、測試程序集（TPS）：

測試程序集分為三部分，即測試程序（TP）、測試單元適配器（TUA）、測試程序集文檔。

測試程序是為被測單元開發(fā)的一組能由測試設(shè)備執(zhí)行的代碼序列，用來完成對被測單元進行功能及各項指標的測試，并輸出測試結(jié)果。

接口適配器稱為測試單元適配器，是自動測試系統(tǒng)的重要組成部分，主要實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)的通用測試接口向被測單元特定接口的轉(zhuǎn)換，即用與實現(xiàn)計算機與測試儀器、被測單元之間的電氣和機械連接。

測試程序集文檔。測試程序集文檔的作用是提供自動測試設(shè)備完成對被測單元自動檢測的各類文字信息，例如測試指南、接口適配器文檔、測試程序說明等內(nèi)容。

三、硬件平臺設(shè)計

3.1 GPIB總線簡介

GPIB（General Purpose Interface Bus）總線是一種并行的與可程控測量儀器件相連接的小型標準接口總線系統(tǒng)。GPIB的硬件規(guī)格和軟件協(xié)議已納入國際工業(yè)標準 ― IEEE488.1和IEEE488.2[1]。

GPIB器件與控制器的連接方式有三種：線型連接、星形連接以及混合型。

3.2 PXI總線簡介

PXI（PCI extensions for Instrumentation）總線是PCI總線的相儀器領(lǐng)域的擴展，由NI于1997年，是一種開放性、模塊化儀器總線規(guī)范。

PXI規(guī)范包括3個方面：機械性能、電氣性能、軟件性能[3]。

3.3 硬件平臺總體結(jié)構(gòu)

自動測試系統(tǒng)的硬件資源通過GPIB、PXI、SCXI與IPC（工控機）進行通信。

（1）以GPIB為接口總線的儀器通過GPIB卡與工控機進行通信。（2）以PXI作為接口總線的儀器插在PXI機箱中，在機箱的主板中通過PXI總線與PXI機箱的0槽的控制器相連，PXI機箱的0槽的控制器通過MXI-4與工控機相連，從而實現(xiàn)通信。（3）SCXI機箱中的設(shè)備在SCXI機箱主板中通過SCXI總線與機箱的控制器通信，SCXI機箱的控制器與工控機通過USB總線通信，從而實現(xiàn)了通信。

硬件平臺的結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示：

四、基于自動化測試系統(tǒng)的例程

系統(tǒng)的軟件平臺的設(shè)計所用的開發(fā)工具是LabWindows/CVI 2010。

LabWindows/CVI是NI推出的一套面向測控領(lǐng)域的軟件開發(fā)平臺，其功能強大，可以容易地設(shè)計出符合實際要求的儀表操作界面，并對采集到的實時數(shù)據(jù)進行各種數(shù)學(xué)處理和運算。它的集成化開發(fā)平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數(shù)大大增強了C語言的功能，為熟悉C語言的開發(fā)人員建立檢測系統(tǒng)，自動測量環(huán)境，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，過程監(jiān)控系統(tǒng)等提供了一個理想的軟件開發(fā)環(huán)境[5]。

本例程以ATE中的硬件資源――GNS743A作為被測單元。

GNS743A是導(dǎo)航衛(wèi)星模擬器，可產(chǎn)生GLONASS和GPS在L1子帶上的衛(wèi)星射頻信號，用于對GLONASS和GPS接收機進行工程測試。

GLONASS是俄羅斯開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以前蘇聯(lián)地心坐標系（PE-90）作為坐標系，采用頻分多址技術(shù)，衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分，每組頻率的偽隨機碼相同。其L1自帶上的信號頻率分別是1602.0000+K*0.5625 MHZ（K=1 to 24）。

本例程的測試內(nèi)容是GNS743A所合成產(chǎn)生的GLONASS的信號，如表1所示。

本例程是用HP8596E頻譜儀對GNS743A的部分頻率進行測試，并將結(jié)果輸出至“*.ar”文件。

程序?qū)⑾葘ο嚓P(guān)硬件初始化，然后在使GNS743A輸出不同頻率的信號。HP8596E接收到信號后，由控制平臺對所接受的信號頻率與相應(yīng)的標稱值進行比較，若在容差范圍內(nèi)，則判斷為正確，否則錯誤。

五、結(jié)論

本論文根據(jù)通信導(dǎo)航設(shè)備的實際測試工作需求做了深入分析，并以此為出發(fā)點，對自動測試系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計進行了規(guī)劃。

硬件平臺設(shè)計方面：總線選用GPIB、PXI作為系統(tǒng)的主要總線，輔以SCXI總線。硬件資源主要采用了安捷倫、R&S公司、惠普、艾法斯等公司所生產(chǎn)的測量儀器，這些測量儀器在工控機的帶動下，可完成對通信導(dǎo)航設(shè)備的精確、可靠的測量。

軟件平臺設(shè)計方面：以LabWindows/CVI作為開發(fā)工具，實行了模塊化設(shè)計，是的軟件平臺的維護、升級變得更加方便。此外，系統(tǒng)也定義了平臺專用的編程指令，簡化了TPS開發(fā)人員的編程工作。

成功實現(xiàn)了對GNS743A輸出GLONASS不同頻率信號的測試。針對不同的通信導(dǎo)航設(shè)備，可設(shè)計出相應(yīng)的接口和測試子程序集，隨著未來測試儀器儀表的不斷完善，應(yīng)可逐漸達到實現(xiàn)本通信導(dǎo)航設(shè)備自動測試系統(tǒng)的設(shè)計目標。

參 考 文 獻

[1] 楊樂平，李海濤，肖凱. 虛擬儀器技術(shù)概論[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2002：7

[2] 曹東，徐向民. 基于 GPIB 總線結(jié)構(gòu)的航空電子設(shè)備自動測試系統(tǒng)[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程，2010，（32）：7951-7955

[3] PXI Hardware Specification Rev2121September22，20041http：//pxisa1org/specifications

自動檢測論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：傳感器;制動;汽車安全;自動檢測；ABS；SRS

中圖分類號：TH715 文獻標識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1713702

Application of Automatic Detection Technology in Auto Safety System

ZI Guichang 1,LIU Yinxia1,GE Hua2

(1.Vocational & Polytechnical College,Liaoning Engineering Technical University,Fuxin,123000,China;2.Fuxin Kehui Electronic Co.Ltd.,Fuxin,123000,China)

Abstract：Along with continuous increase of traffic accident and the improvement of users′ safe consciousness,in order to decrease injury to drivers and passengers due to a tremendous force,in modern automobile,the Anti-lock Brake System(ABS)and the Supplemental Restraint System (SRS) is more and more popular. This article introduces the examination object and the examination principle of the automobile sensor. And introduces the concrete application of sensor in the ABS and the SRS in a detail.

Keywords：sensor;anti-lock brake;auto safety;automatic detection;ABS;SRS

自動檢測技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護、科學(xué)研究和人們的日常生活中，并起到越來越重要的作用，成為國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的一項必不可少的重要基礎(chǔ)技術(shù)。本文闡述了汽車用傳感器的檢測對象和檢測原理，并詳細介紹了汽車防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)中相關(guān)傳感器的具體應(yīng)用。

1 自動檢測技術(shù)在汽車安全系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1 汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)

隨著新交法實施，交通安全越來越受到各方的重視，同時國家也開始頒布一系列強制實行的法規(guī)與國家標準對汽車安全性能進行嚴格的限制。汽車安全裝備最基本的主動安全裝置――ABS防止車輪抱死機械裝置，已經(jīng)開始強制安裝在規(guī)定的汽車上。世界上第一臺防抱死制動系統(tǒng)ABS(the Anti-lock Brake System)于1950 年問世，首先被應(yīng)用在航空領(lǐng)域的飛機上。從1968 年才開始研究在汽車上應(yīng)用，這是自20世紀80年代后期以來汽車技術(shù)的最大成就之一。

ABS是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng),既有普通制動系統(tǒng)的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車領(lǐng)域最先進、制動效果最佳的制動裝置。

ABS由傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器和電子控制器三大部分組成。電子控制器又叫電控單元(Electronic Control Unit,ECU)。測試車輪轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器以及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的控制儀是實現(xiàn)控制目標必不可少的元件，這是車用ABS系統(tǒng)研制的重要理論依據(jù)。汽車防抱死制動系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

傳感器主要是安裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器，其作用是對車輪的運動狀態(tài)進行檢測，獲取車輪轉(zhuǎn)速(速度)信號，發(fā)出車輪將被抱死的信號；ECU的主要作用是接受車輪轉(zhuǎn)速傳感器送來的脈沖信號，計算出輪速、參考車速、車輪減速度、滑移率等，并進行判斷、輸出控制指令送給執(zhí)行器；制動壓力調(diào)節(jié)器是執(zhí)行器，在接受了電控單元ECU的指令后，驅(qū)動調(diào)節(jié)器中的電磁閥動作，調(diào)節(jié)制動器的壓力，使之增大、保持或減小，實現(xiàn)制動壓力的控制功能，使各車輪的制動力滿足少量滑動但接近抱死的制動狀態(tài)，以使車輛在緊急剎車時不致失去方向性和穩(wěn)定性。通過控制指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓，減小制動力矩，經(jīng)一定時間后，再恢復(fù)原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)(可達5~10次/s)，始終使車輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大的制動力矩。

1.2 安全氣囊系統(tǒng)

安全氣囊由美國人約翰?赫特里特(John?Hotrich)發(fā)明。1952年，在遭遇一次事故后，他萌發(fā)了設(shè)計撞車安全裝置的想法。安全氣囊主要由碰撞傳感器、安全氣囊控制組件(SRS ECU)、安全氣囊組件、安全氣囊系統(tǒng)指示燈等主要部件組成。

碰撞傳感器 安全氣囊的關(guān)鍵部分是碰撞傳感器，傳感器的作用是檢測出車輛發(fā)生碰撞時的沖擊或減速度值，再把信號傳遞給電子控制系統(tǒng)，判斷是否需要打開安全氣囊。

ECU 其作用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號，判斷是否點火引爆氣囊，并對系統(tǒng)故障進行自診斷。

安全氣囊組件 主要由氣囊、螺旋彈簧、氣體發(fā)生器、點火器等組成。氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作，點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣， 使氣囊迅速膨脹。

SRS指示燈 用于指示安全氣囊的工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生異常時，指示燈自動發(fā)亮、報警。

安全氣囊的基本原理是當(dāng)碰撞發(fā)生時，控制器根據(jù)碰撞沖擊速度(減速度)信號，識別和判斷碰撞的強度，當(dāng)碰撞強度達到設(shè)定條件時，引爆氣囊的傳感器迅速觸動點火器引爆氮氣固態(tài)粒子，形成迅速膨脹的氣袋，以緩沖駕駛員所遭受的沖擊力度。

汽車安全氣囊有機械式和電子式兩大類型。全機械式安全氣囊系統(tǒng)的氣囊、充氣泵、傳感器等部件集中裝在轉(zhuǎn)向盤內(nèi)，安全氣囊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在電子式安全氣囊系統(tǒng)中，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，根據(jù)傳感器感應(yīng)碰撞的程度，并將感應(yīng)信號送至電控單元ECU，由ECU對碰撞信號進行識別。若是輕度碰撞，氣囊不動作；若屬于中度至嚴重程度的碰撞時，ECU則會發(fā)出點火器點火的信號，使氣囊在極短時間內(nèi)充氣，以保護駕乘人員。電子式安全氣囊系統(tǒng)具體工作過程如圖3所示。

在電子式安全氣囊系統(tǒng)中，采用雙動作雙氣囊和雙安全帶預(yù)緊器的控制程序框圖如圖4所示。

圖4 電子式安全氣囊系統(tǒng)程序框圖其工作過程的步驟是：首先汽車點火起動，氣囊開始工作，CPU等電子電路復(fù)位，做好工作準備，然后自檢。在碰撞發(fā)生后，經(jīng)CPU判斷碰撞速度的大小，并發(fā)出不同的控制指令。當(dāng)碰撞發(fā)生時，控制器根據(jù)傳感器發(fā)出的加速度信號，識別和判斷碰撞的強度，當(dāng)碰撞強度達到設(shè)計條件的要求時，引爆氣囊的傳感器迅速觸動點火器引爆氮氣固態(tài)粒子，形成迅速膨脹的氣袋，以緩沖前排乘客所遭受的沖擊力度，主要保護其頭部不受傷害。當(dāng)然不必緊張，傳感器會自動計算所受到碰撞的強烈程度，不會因駕駛員操作不當(dāng)或汽車遇到小的障礙及較輕的碰撞而導(dǎo)致氣囊錯誤起爆。

2 結(jié) 語

隨著轎車的迅速發(fā)展，汽車防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，有更多的廠家研制和生產(chǎn)汽車防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)，其技術(shù)越來越先進。需要指出的是，ABS只是制動的輔助系統(tǒng)，可以在制動時幫助駕駛者控制車輛狀態(tài)，防止車輛在制動中失去轉(zhuǎn)向能力，其中主要操控仍是駕駛者，所以超速駕駛?cè)詴l(fā)事故，而且需要強調(diào)的是，系好安全帶是安全氣囊發(fā)揮保護作用的一個重要條件。

參 考 文 獻

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