SL268-2001 大坝安全自动监测系统设备基本技术条件.pdf

5.4监测系统设备的基本功能和性能

5.4.1.1已有国家标准的大坝监测1 能指标应满足各自的国家标准的规定。 5.4.1.2尚无国家标准的大坝监测仪器，其功能和性能指标除应满足各自的行业或企业标准外，监 测仪器的长期稳定性应满足年漂移量不超过其准确度的40%

施工管理标准规范范本5.4.2.1测量通道

5.4.2.2测量功能

应能用应答式或自报式对接入的监测仪器进行准确测量。 5.4.2.4通讯功能

5.4.2.4通讯功能

5.4.2.5存储功能

6.4.2.5存储功能 能够自动存储监测数据，存储容量应不低于64kB，存储容量用完后应能自动覆盖。 5.4.2.6自检自校功能

应能对各功能模块、电源电压、蓄电池电压等进行自检，对监测数据进行自校，输出有关信 4.2.7掉电保护功能

5.4.2.8防雷功能

5.4.2.9抗电磁干扰功能 应具备抗电磁干扰的能力，在发生干扰后数据应不丢失、不失真，保证装置正常运行。 5.4.2.10短期自动供电功能 应具备备用电源、在外部电源中断的情况下，应能自动上电，并维持3天正常运行。 5.4.3中央控制装置 5.4.3.1自动控制功能 5.4.3.1.1对测控装置进行时钟设置和查询。 5.4.3.1.2对测控装置进行测量周期和起始测量时间设置及查询。 5.4.3.1.3应能自动接收和存储测控装置发送的数据。 5.4.3.2人工控制功能 应具备人工操作功能，使用巡测或选测方式，实现系统内监测数据采集。 5.4.3.3监测数据自校和报警功能 应能对监测数据进行自校，出现超限数据时应报警，应对超限数据加上标志。 5.4.3.4系统自检和故障显示功能 应能对监测系统设备、电源、通讯状态进行自检，并显示故障等信息。 5.4.3.5监测数据管理功能 应具备对监测数据进行显示、存储、打印、拷贝等功能。 5.4.3.6人工输入数据功能 用人工测量的数据应能进行输入操作。 5.4.3.7供电功能 可具有向监测系统内设备提供净化、稳定电源的功能。 5.4.3.8远程控制和组网功能 应能够和其他计算机组成网络，并能远程控制实现系统运行。 5.4.4集线箱 应具有能接入适配的专用传感器，接受控制命令，实现自动切换的功能。 5.4.5集中测量装置 应具有能发出命令控制集线箱实现自动巡测或选测，自动显示、存储或输出的功能。 5.4.6检测仪

5.4.3中央控制装置

5.4.3.1自动控制功能

5.4. 3.2 人工控制功能

5.4.3.5监测数据管理功能

5.4.7通用配套设备

5.4.7通用配套设备

5.4.7.1计算机系统

应具备安装和运行信息管理软件要求的运算速度、存储容量和匹配的操作系统，应具有与系 要求及运行要求相适应的配套设备，如调制解调器、打印机、绘图仪等。

5.4.7.2电源装置

a）交流稳压电源、不间断电源均应具备各自产品标准所规定的性能，并能满足监测系统 供电质量的要求。根据监测系统设计要求，交流电源电压推荐选用：220V土10%50Hz土1Hz。 b）蓄电池的充放电性能以及密封、安装等性能，应满足有关标准的规定。

5.5数据传输控制方式和编码格式 5.5.1可采用标准的EIA—RS232—C、EIA—RS422一A、EIA—RS485通讯方式以及其他国际标准接 口。 5.5.2数据传输速率不低于300bps，推荐选用1200bps。 5.5.3监测系统向系统外传输的原始数据和入库数据，均以数据库的形式进行存储。数据库应包括 时间、点号、类型、测值、故障等内容。其中时间中的年代应采用四位数字表示。 5.5.4监测系统的数据传输编码格式应采用帧结构，其数据传输基本格式应包括时间、点号、类型、 测值、故障、顿校验等内容。

.3应力应变及温度监测准确度（采用差阻式仪

分辨力：0.1cm、1.0cm 准确度：2.0cm（△Z<10m，分辨力为1.0cm时） 2%X△Z(10m<△Z15m) 3cm (△Z>15m) 其中，△Z为以米计的水位量程。 以上各级误差限测量结果的合格概率应在95%以上，且最大误差限不应超过士3cm。 b）雨量 分辨力：0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm 准确度：≤土4%（以仪器自身排水量为准） c）气温 分辨力：0.1℃ 准确度：±0.5℃

5.7监测设备运行稳定性要求

在被监测物理量不变的条件下，系统中用于数据采集的设备在8h内采集数据的准确度应满足本 标准5.6的规定。

备数据传输的误码率应

系统设备可选择下述两种方法之一进行现场运行

5.8.2.1按平均无故障工作时间检验

监测系统设备的可靠性指标可用MIBF（平均无故障工作时间）加以描述，现场运行考核要 足下列规定： 监测仪器（传感器）MTBF应满足其相关国家标准、行业标准或企业标准的规定， b） 测控装置MTBF>6300h; ） 集中测量装置MIBF>6300h， d) 集线箱MIIBF>6300h e） 中央控制装置MIBF≥10000h; 检测仪MTBF≥10000h。 5.8.2.2按数据采集缺失率考核 监测系统数据自动采集数据缺失率应不大于2%。 5.9设备其他性能要求 5.9.1时钟准确度 监测系统设备在规定的运行周期内，月最大计时误差应小于1mln。 5.9.2装配及外观质量 5.9.2.1设备零部件装配应正确、牢固，不应有松动变形及其他影响使用、操作的缺陷存在。 5.9.2.2印刷电路板上应无临时搭接连线及元器件引脚焊点不规范等现象。 5.9.2.3整机、零部件表面应光滑、焊缝平整，不应有加工缺陷及锈蚀等现象。 5.9.2.4设备外表涂敷、电镀层应牢固、均匀、光洁，不应有脱皮锈蚀等现象。 5.9.2.5设备面板、机壳、铭牌标志等外观颜色、结构形式应保持相互协调。此外，还应尽可郁 虚监测系统设备联机配套的整体一致性

监测系统设备的可靠性指标可用MIBF（平均无故障工作时间）加以描述，现场运行考核要求满 足下列规定： a) 监测仪器（传感器）MTBF应满足其相关国家标准、行业标准或企业标准的规定， b) 测控装置MTBF≥>6300h； ) 集中测量装置MIBF>6300h， d) 集线箱MIBF>6300h， e) 中央控制装置MTBF≥10000h； f 检测仪MTBF≥10000h。

5.8.2.2按数据采集缺失率考核

5.9设备其他性能要求

监测系统设备在规定的运行周期内，月最大计时误差应小于1mln。 5.9.2装配及外观质量 5.9.2.1设备零部件装配应正确、牢固，不应有松动变形及其他影响使用、操作的缺陷存在。 5.9.2.2印刷电路板上应无临时搭接连线及元器件引脚焊点不规范等现象。 5.9.2.3整机、零部件表面应光滑、焊缝平整，不应有加工缺陷及锈蚀等现象。 5.9.2.4设备外表涂敷、电镀层应牢固、均匀、光洁，不应有脱皮锈蚀等现象。 5.9.2.5设备面板、机壳、铭牌标志等外观颜色、结构形式应保持相互协调。此外，还应尽可能考 虑监测系统设备联机配套的整体一致性。

5.9.3机械环境适应性

监测系统设备的整机或重要部件应满足GB9359.5中规定的振动、冲击、自由跌落等试验要求。 5.10监测系统联机运行要求 监测系统联机运行后应能实现下列功能， a）数据采集功能 集中式系统可实现自动巡测、定时巡测或选测； 分布式系统可用应答式或自报式方式实现自动巡测、定时巡测或选测，并能在交流电源或通讯中 断条件下定时自动巡测并储存数据； b 数据处理和数据库管理功能， ） 监测系统运行状态自检和报警功能。 6试验方法

6.1.1监测仪器及配套设备应按照各自有关标准的规定分别进行各项试验。 6.1.2监测系统设备的试验（检验）应在模拟现场运行环境的场所中进行。 6.1.3监测系统设备的试验（检验）应采用经定期检定或校验合格的标准计量器具以及有关试验配 套装置或设备。 6.1.4除试验开始前允许对设备进行检查调试外，试验过程中一般不允许再作调整。

6.2.1.1元器件筛选可根据监测系统设备的生产特点和具体生产情况确定。 6.2.1.2元器件筛选的方法按SL/T102的6.2.1的规定。

6.2.2.1经电器装配及调试后的电路板，必须进行电老化，并测试其功能及电性能指标。 6.2.2.2电路板电老化的条件为温度65士3℃；加额定电压工作48h后进行测试。 6.2.2.3电路板检验的内容主要为检验各种板功能的时序、定时和电平以及静态功耗。

6.2.3.1通过板级检验后组装成的设备整机，经过在高温45℃环境及电老化48h后，对其各主要工作

6.2.3.1通过板级检验后组装成的设备整机，经过在高温45℃环境及电老化48h后，对其各主要工作 节点的时序、定时、串扰及毛刺、噪声等性能指标进行整机测试，以保证各类设备整机的单机质量。 6.2.3.2测试条件：允许电源电压波动士10%，检测内容见表1。

在以上测试条件下，当每一输入状态发生后，输出状态和各工作节点信号的时序应符合各规定的 工作流程，并有足够的建立时间和保持时间，且不允许有串扰及毛刺信号发生。 各工作节点的定时，应符合标准的操作时间或总体额定定时规范。

6.2.4整机检验及系统联机运行功能试验

设备整机检验可以与监测系统联机运行功能试验一并进行。其中，整机检验可按成功率验证方案 检验整机功能；联机运行功能试验则按监测系统设计的基本规模，将各种类型的监测系统设备包括传 惑器（或模拟传感器）、通讯及电源线路，按监测系统的工作体制进行联机运行全功能考核，连续考 核时间不少于15d，考核记录应存档备查。

6.2.4.1基本环境试验（技术要求第5.2.1条）

按GB9359.5中第5、6章进行温度、湿度试验，试验后设备的功能、性能应正常，外表不应出现 因环境变化所致的缺陷

在常温条件下，将被测传感器（或模拟传感器）与监测系统相连接，通过监测系统进 测量范围内要求监测系统的准确度应满足本标准5.6提出的各自的准确度要求。 6.2.4.3监测系统稳定性试验（技术要求第5.7条） 在被监测非电量不变的条件下，监测系统每1h采集一次数据，连续运行8h，其稳定 标准5.7的要求，

6.2.4.4雾室联机试验（技术要求第5.2.2.1条）

6.2.4.4雾室联机试验（技术要求第5.2.2.1

6.2.4.4.1监测系统设备（不包括监测中心设备）应在联机且无包装状态下在雾室进行试验。

温度：十20℃～+30℃

雾室内应有防止水滴直接喷淋到监测设备上的

6.2.4.4.4将监测设备放入雾室内，在室内温度、湿度达到规定指标的条件下，至少应保持168h， 并且每小时巡测一次。 6.2.4.4.5在雾室试验过程中，应对监测系统设备的性能和功能进行检查测试，测试次数应不少于 三次，测试结果应正常。 6.2.4.4.6试验后，监测系统设备应无锈蚀、无变形、无开裂、无涂覆层剥落等现象，文字标记应 清晰，监测系统设备的功能和性能应正常。

6.2.4.5.1控制功能试验（技术要求第5.4.2.3条、第5.4.2.4条、第5.4.2.5条、第5.4.3.1条） a）应答式数据采集试验 由中央控制装置发送命令进行系统巡测和选箱、选点测量（选测数按20%随机试验），共连续进 行5次，检查数据完整性和各次测值之差，数据缺测率应为零，各次测值差应不超过准确度要求， 在给各种传感器施加满量程的2/3、1/3荷载情况下，重复上述试验，测量准确度应满足规定要求， b）自报式数据采集试验 将测控装置的时间间隔定为30min、1h、3h，运行24h，检查数据完整性，数据缺测率应为零。 6.2.4.5.2掉电保护功能试验（技术要求第5.4.2.7条） 在监测系统联机运行过程中，突然中断系统工作电源，检查系统内存程序和数据应完整不去失。 6.2.4.5.3断电运行试验（技术要求第5.4.2.10条、第5.4.3.7条） 将测控装置电源关断，按设定1h间隔运行12h，检查数据完整性，数据缺测率应为零。 6.2.4.5.4人工比测试验（技术要求第5.4.3.2条） 在中央控制运行方式选测后，用各类传感器的检测仪进行人工比测，比测数据和自动选测数据的 差值应在准确度范围之内。 6.2.4.5.5越限报警试验（技术要求第5.4.3.3条） 在自动控制运行方式时，将任选10%的传感器施加越限荷载，系统应能自动报警。 6.2.4.6自检功能试验（技术要求第5.4.3.4条） 人为设置故障，进行自检，故障显示信息应与实际情况相符。 6.2.4.7防雷试验（技术要求第5.4.2.8条） 用模拟雷电波发生器对监测系统设备施加1000V的感应电压，模拟雷击脉冲的脉冲宽度应选择 10ms~20ms，施加电压三次，监测系统设备应能保证正常运行。 6.2.4.8设备可靠性（技术要求第5.8.2条） 考核监测系统设备在现场工作的可靠性，可采用以下三种方法。对于非合同专门规定指标的监测

6.2.4.8设备可靠性（技术要求第5.8.2条）

考核监测系统设备在现场工作的可靠性，可采用以下三种方法。对于非合同专门规定指标的监测 系统设备，原则上按本标准最低可接受值加以验收。 a）按GB5080的规定在现场进行试验； b)现场运行平均无故障工作时间 MIBF 按下式计算;

t一考核期内，第台设备的工作时数； 考核期内，第台设备出现的故障次数， 系统内系统设备台数。 自动采集数据缺失率按下述方法计算： 在考核期内，自动监测系统未能测得的数据个数 00个，考核期一年，已埋设的传感器因故损坏时不

考核期内， ： 考核期内，第台设备出现的故障次数 系统内系统设备台数。 C 自动采集数据缺失率按下述方法计算： 在考核期内，自动监测系统未能测得的数据个数与应测得的数据个数之比（单机采集数据不少于 100 个，考核期一年。已埋设的传感器因故损坏时不予计入)。

c）自动采集数据缺失率按下述方法计算： 在考核期内，自动监测系统未能测得的数据个数与应测得的数据个数之比（单机采集数据不 00个，考核期一年，已埋设的传感器因故损坏时不予计入)。

式中： 自动采集数据缺失率； V 未测到的数据个数； 应测数据总和。

式中： 自动采集数据缺失率， 未测到的数据个数； S应测数据总和

.2.4.11抗电磁十扰试验（技木要求弟5.4.2.9条） 抗电磁干扰试验可任选以下两种试验方法之一种进行。 a）选用合适的25W电台及鞭状天线，放置在距监测系统设备1m远处，在监测系统设备正常 工作的条件下，电台天线发射出间断的白噪声，此时设备进行数据采集、发送、传输及接收均应正确 无误， b）用电磁干扰器（或600W以上手电钻）在处于工作状态下的监测系统设备旁25cm处连续进 行开关操作10次，此时设备进行数据采集、发送、传输和数据接收均应正确无误。

7.1.1监测系统设备应逐台进行出厂检验，对于外购的其他通用配套设备包括计算机软件应进行有 关功能验收检验。 7.1.2出厂检验应按本标准6.2.4规定的方法分别进行检验项目的全检或抽检（设备可靠性试验除 外），检验结果必须完整保存、备查。

a) 正常生产时，定期或积累一定产量后应周期性进行一次检验， b） 正式生产后，因结构、材料、工艺有较大改变，可能影响设备性能时； ) 监测设备长期停产后又恢复生产时， d 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时， e) 国家质量技术监督机构提出进行型式检验要求时； f 新型设备或老产品转厂生产的试制定型鉴定 8） 合同规定进行型式检验时。 7.2.2型式检验应由制造厂质量检验部门按本标准规定的全部试验项目（设备可靠性试验除外）进 行全性能检验。 7.2.3型式检验的样品应从经出厂检验合格的产品中随机抽取，一般单机台数不应少于3台，若产 品总数少于3台，则应全检。 7.2.4可靠性试验不为型式检验项目，可通过专项试验进行，也可以在监测系统运行或监测系统鉴 定移交时进行统计。

7.2.5试验结果的评定

型式试验中有一台以上（包括一台）单机产品不合格时，应加倍抽取该产品进行试验。若仍有不 合格时，则判该批产品为不合格；若全部检验合格，则除去第一批抽样不合格的单机产品，该批产品 应判为合格。 7.2.6经过型式检验的设备需要更换易损件时，应在更换后再经出厂检验合格后方能出厂。

在监测系统设备的显著位置应具有完整的铭牌标志，内容包括： a) 设备型号及名称电力弱电管理、论文， b) 生产单位名称、详细地址及商标；

在监测系统设备的包装箱的适当位置，应标有显著、牢固的包装标志，内容包括： a) 设备型号及名称； b) 设备数量： C) 箱体尺寸（mm）； d) 净重或毛重（KN)： e) 运输作业安全标志， f 到站（港）及收货单位 g) 发站（港）及发货单位。 8.1.3 包装储运图示和收发货标志应根据被包装产品的特点，按照GB191和GB6388的有关规定1 选用。

使用说明书的内容按GB9969.1的规定

包装 9.1.1监测系统设备的包装应符合牢固、美观和经济的要求，应做到结构合理、紧凑、防护可靠， 在正常储运、装卸条件下，应保证设备不致因包装不善而引起设备损坏、散失、锈蚀、长霉和降低准 确度等。 9.1.2设备包装时，周围环境及包装箱内应清洁、干燥、无有害气体、无异物。 9.1.3设备包装后，其包装件重心应尽量靠下且居中，设备装在箱内必须予以支撑、垫平、卡紧， 设备可移动的部分应移至使产品具有最小外型尺寸，并加以固定。 9.1.4设备如有突出部分，在不影响其性能的条件下，应拆卸包装，以缩小包装件体积。 9.1.5监测系统设备的防震、防潮、防尘等防护包装按GB/T15464中的有关规定进行。 9.1.6随机文件应齐全，文件清单如下： a) 装箱单， b 设备出厂合格证明书； 设备使用说明书，

9.1.1监测系统设备的包装应符合牢固、美观和经济的要求，应做到结构合理、紧、防护可靠， 在正常储运、装卸条件下，应保证设备不致因包装不善而引起设备损坏、散失、锈蚀、长霉和降低准 确度等。 9.1.2设备包装时，周围环境及包装箱内应清洁、干燥、无有害气体、无异物。 9.1.3设备包装后，其包装件重心应尽量靠下且居中，设备装在箱内必须予以支撑、垫平、卡紧， 一

9.1.7随机文件应装入塑料袋中，并放置在包装箱内，若整套监测系统设备分装数箱， 应放在主机箱内。

按本标准的包装规定进行包装的监测系统设备应能适应各种运输方式。 9.3贮存 9.3.1包装状态下的监测系统设备应能适应以下贮存环境条件： a）贮存温度：一40℃～+60℃； b）贮存湿度：≤85%RH（十40℃时）。 9.3.2长期贮存状态下的监测系统设备，其贮存场所应选择通风、干燥的室内，附近应无酸性、碱 性及其他腐蚀性物质存在钢筋工程，