5.1 一般規(guī)定
5.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)能從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集信息。
5.1.2 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)應(yīng)將系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn),以便進(jìn)行存儲(chǔ)、分析及發(fā)布等。
5.1.3 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)來(lái)自結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)外的各種信息予以接收、存貯、處理、交換和傳輸?shù)哪芰Α?/span>
5.1.4 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)提供的各類接口,應(yīng)通過(guò)系統(tǒng)布線引至各個(gè)數(shù)據(jù)采集終端。
5.1.5 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì),必須保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒏咝约皵?shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。
5.2 數(shù)據(jù)通信及傳輸方案
5.2.1 基于信號(hào)的同步技術(shù)
采用基于時(shí)鐘同步模塊的時(shí)鐘頻率共享技術(shù),每個(gè)采集設(shè)備中裝有時(shí)鐘同步模塊,再用同軸電纜將各個(gè)設(shè)備相連,以其中之一作為主模塊,其余的作為從模塊。主模塊內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)同軸電纜同步從模塊內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)間戳同步可以采用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器。
5.2.2 基于時(shí)間的同步技術(shù)
系統(tǒng)各部分具有一個(gè)公共的時(shí)間基準(zhǔn)參考,可以基于該基準(zhǔn)時(shí)間生成事件、觸發(fā)和時(shí)鐘。對(duì)于跨度較大的長(zhǎng)距離傳輸,可以利用包括GPS、NTP、IEEE 1588和IRIG-B等各種時(shí)間參考,借助絕對(duì)定時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的關(guān)聯(lián)與同步。
5.2.3 有線傳輸
兩個(gè)通信設(shè)備之間使用物理連接,將信號(hào)從一方傳到另一方。常用的介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纜等,常用的接口有RS232、RS422、RS485和RJ45等。
5.2.4 無(wú)線傳輸
兩個(gè)通信設(shè)備之間不使用任何物理連接,將信號(hào)通過(guò)空間傳輸?shù)囊环N技術(shù)。通??煞譃闊o(wú)線廣域通信網(wǎng)(無(wú)線公網(wǎng))和無(wú)線局域通信網(wǎng)兩種方式。常用的無(wú)線廣域通信網(wǎng)絡(luò)有GPRS和CDMA兩種制式;常用的無(wú)線局域通信網(wǎng)有無(wú)線網(wǎng)橋和部門行業(yè)專用頻率通信等。
5.3 設(shè)計(jì)要求
5.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì),必須保證系統(tǒng)的采集準(zhǔn)確度。
1. 系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的有效位數(shù)應(yīng)與歷史數(shù)據(jù)平均值的有效位數(shù)一致。
2. 系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的差值應(yīng)在合理范圍內(nèi)。
5.3.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在設(shè)計(jì),按照傳輸速度不同,選擇同步傳輸或異步傳輸。
1. 低速數(shù)據(jù)傳輸宜采用異步傳輸;
2. 高速數(shù)據(jù)傳輸宜采用同步傳輸。
5.3.3 當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)選擇同步傳輸時(shí),需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,綜合考慮傳感器間距離、工程各階段特征及工程現(xiàn)場(chǎng)地形條件等因素,選擇合適的同步技術(shù)。
1. 對(duì)于小范圍的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),宜采用基于信號(hào)的同步技術(shù)。采用該技術(shù),在設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮路線最優(yōu)化,增加最少的信號(hào)放大設(shè)備。同時(shí)注意外部的突發(fā)事件對(duì)信號(hào)可能造成的干擾。
2. 對(duì)于大范圍的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),宜采用基于時(shí)間的同步技術(shù)。
3. 根據(jù)工程實(shí)際需要,可選取一種或兩種同步技術(shù)組合使用。
5.3.4 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持因地制宜的原則,綜合考慮數(shù)據(jù)通信傳輸距離、工程各階段特征及工程現(xiàn)場(chǎng)地形條件、網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況、已有的通信設(shè)施等因素,靈活選取合適的通信傳輸方式。
1. 當(dāng)工程現(xiàn)場(chǎng)存在無(wú)線發(fā)射設(shè)備,通信信號(hào)受干擾的情況下,應(yīng)采用有線傳輸方式。
2. 工程現(xiàn)場(chǎng)有強(qiáng)電磁場(chǎng)的環(huán)境下,應(yīng)采取有效的電磁屏蔽措施,如無(wú)法實(shí)施電磁屏蔽,應(yīng)采用有線傳輸方式。
3. 對(duì)于交通不便的深山峽谷、復(fù)雜地形、物理線路布設(shè)和維護(hù)困難的環(huán)境下,宜采用無(wú)線傳輸方式。
4. 需要構(gòu)建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的工程現(xiàn)場(chǎng),宜采用無(wú)線傳輸方式。
5. 根據(jù)工程實(shí)際需要,可選擇一種通信傳輸方式或多種通信傳輸方式進(jìn)行組合使用。
5.3.5 采用有線傳輸數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已有的光纖通信網(wǎng)或部門局域互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)傳輸線路,增加最少的中繼器或轉(zhuǎn)發(fā)器,選取適當(dāng)?shù)膫鬏斀橘|(zhì);同時(shí)應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器的接口為基礎(chǔ),以增加最少的接口轉(zhuǎn)換器為原則,選取適當(dāng)?shù)慕涌陬愋汀?/span>
5.3.6 采用無(wú)線傳輸數(shù)據(jù),應(yīng)根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)營(yíng)運(yùn)的網(wǎng)絡(luò)、成本及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合適的無(wú)線傳輸方式。
5.3.7 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)備份機(jī)制,以保證在通信傳輸線路故障時(shí)數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。
1. 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送端應(yīng)至少保存最近7天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做備份。
2. 常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)為硬盤、磁帶、CF卡、