監測系統范文10篇

摘要：介紹了紅陽二礦主井提升機閘間隙監測保護裝置技術改造和系統實現；系統采用高精度激光位移傳感器，對閘瓦閘間隙、閘瓦磨損值、彈簧疲勞和閘盤偏擺等位移信號進行檢測，轉換成4～20mA電流信號傳輸給PLC的模擬輸入端口，PLC對數據進行實時讀取、分析、換算，轉換為便于顯示的數值，超過設定值發出聲光報警信號。實際應用證明了裝置具有靈敏度高、抗干擾能力強、工作可靠等技術特點。

關鍵詞：主井提升機；閘間隙監測系統；激光傳感器；PLC；盤形閘

盤形閘是礦井提升機制動系統中最為關鍵的部件[1]，由于使用頻繁，造成閘盤與制動盤之間產生磨損，使得間隙過大，而影響制動效果。根據2016版《煤礦安全規程》第四百二十六條第二項明確規定“盤形閘的閘瓦和閘盤之間的間隙不得超過2mm”，并且在四百二十三條第六項規定“當閘瓦間隙超過規定值時，能報警并閉鎖下次開車”[2]。因此，盤形閘工作間隙的監測與保護對提升機裝置的安全運行具有十分重要的意義。然而，通過對東北地區煤礦企業市場調研發現，目前大多數的煤礦提升機中都沒有安裝閘間隙保護裝置，仍采用較為原始的保護開關作為安全保護，造成了保護措施不利，技術手段落后，控制精度不高，保護效果不明顯，經常出現安全隱患。設計了一種礦井提升機閘間隙保護自動監測裝置,該保護裝置能夠實時監測閘間隙、閘瓦磨損、彈簧疲勞等相關數據，且具有自動聲光報警及斷電保護功能[3]。

1檢測原理

監測系統主要對閘間隙、閘瓦磨損和彈簧疲勞進行檢測。制動閘正常狀態和閘瓦磨損及彈簧疲勞狀態圖如圖1。1）盤形閘閘間隙檢測。盤形閘閘間隙是監測系統檢測的重要指標，它是指提升機全松閘狀態時，制動盤與閘瓦之間的間隙值[4]。該值可由下式計算：ZJ=ZH-ZS當閘瓦磨損時：ZJ=ZH-ZS+ZM式中：ZJ為間隙值，mm；ZH為合閘時閘瓦外側與激光位移傳感器的距離，mm；ZS為松閘時閘瓦外側與激光位移傳感器的距離，mm；ZM為閘瓦磨損值，mm。2）閘瓦磨損檢測。閘瓦磨損是由于礦井提升機在運行過程中，經常處于減速制動狀態，造成盤式制動閘閘瓦與制動盤之間不斷摩擦，而使閘瓦產生機械磨損，厚度逐漸減小，閘間隙逐漸增大，不但造成制動力不均勻，且導致制動力有所下降，影響制動效果。正常閘瓦緊閘時閘瓦外側與激光位移傳感器的距離ZH小于磨損閘瓦緊閘時閘瓦外側與傳感器的距離ZH1，閘瓦磨損值ZM可由下式計算：ZM=ZH1-ZH式中：ZH1為磨損閘瓦合閘時閘瓦外側與激光位移傳感器的距離。3）彈簧疲勞監測。彈簧疲勞是由于提升機制動閘經常處于松閘和緊閘狀態，隨著運行的時間增加，碟形彈簧彈力會有所下降，從而導致制動力有所減弱。當制動力減小到規定值時，就要及時更換碟形彈簧[5]。正常彈簧松閘時，閘瓦外側與激光位移傳感器的距離ZS大于疲勞彈簧松閘時閘瓦外側與激光位移傳感器的距離ZS1，彈簧疲勞值可由下式計算：式中：TP為彈簧疲勞值；ZS1為彈簧疲勞且開閘時閘瓦外側與激光位移傳感器的距離。

2主井提升機閘間隙監測控制系統

摘要:本文介紹IP流在ASI信號監測系統的應用，通過IP技術進行實時遠程監控和了解廣播電視播出信號碼流質量好壞，能對數字電視傳輸碼流（TS）進行實時監測，提供可媲美任何碼流分析儀的專業碼流結構分析、PSI/SI表格分析、碼率分析、PCR分析、TR101-290三層報警等功能和系統常見故障的處理。

關鍵詞：IP;ASI;碼率分析;PSI/SI;表格分析;PCR分析

1ASI信號監測系統設計

背景和實現功能廣播電視安全播出是一項任重道遠的工作。安全、及時地掌握節目播出全流程及其各環節的實際狀況，是做好安全播出工作的重要前提。廣東省東莞電視轉播臺作為廣東省廣播電視數字微波線路東線的一個重要樞紐站，除了擔負微波傳輸業務外，還有調頻廣播發射業務。廣播電視的性質，決定了其在社會生活中的重要性，為更好地做好廣播電視的播出傳輸工作，確保重要節假日、重大活動等節日零秒停播、零秒插播，實現“雙零”目標，實現安全播出傳輸、安全生產目標，現結合廣東省東莞電視轉播臺的實際情況而設計本系統。ASI信號監測系統是本臺實現安全播出傳輸的關鍵環節，本著系統設計先進合理、安全可靠、易維護和升級原則，我臺認真研究探討數字化、網絡IP化廣播電視播出技術，汲取臨近臺站的應用經驗，了解實現使用效果后，根據我臺項目資金的落實情況和日后事業發展需要，而擬定該ASI信號監測系統。本系統采用市場主流成熟IP監測傳輸技術和光纖傳輸技術，具有設備維護便宜簡單、易擴展性等特點?？蛻舳撕头掌魍ㄟ^千兆光纖網絡相連以及多畫面服務器HDMI傳輸使用光纖隔離傳輸設計，相對傳統使用電纜連接更加具有抗干擾性、傳輸遠、誤碼小和防雷擊，特別適合用于廣播電視的高山臺站和雷擊多發地區。系統還可以通過IP技術進行實時遠程監控和了解廣播電視播出信號質量好壞，能對數字電視傳輸碼流（TS）進行實時監測的，提供可媲美任何碼流分析儀的專業碼流結構分析、PSI/SI表格分析、碼率分析、PCR分析、TR101-290三層報警、線路檢測（LNB），其中線路檢測功能具有當沒有信號時，能夠偵測出是線路故障還是前端設備信號中斷引起的，還提供TSOverIP接口，可按IPTV標準在網絡分發。用戶不僅可以通過網絡方便獲取、分析報警結果并進行相關配置，還能夠快速準確地查找影響安全播出的薄弱環節，提高安全播出保障水平和管理水平，而且能夠為播出事故舉證、調查、定級等提供有效依據。

2ASI信號監測系統組成、工作原理和功能

2.1系統組成。本臺的ASI信號監測系統由DS3解碼器、ASI信號監測設備、大屏服務器（多畫面服務器）、錄制服務器、綜合管理服務器、網管工作站、24口帶光纖接口的千兆網絡交換機、HDMI光端機、UPS等組成，本臺的ASI信號監測系統流程框圖，如圖1所示。2.2工作原理。ASI信號監測設備對6路ASI信號進行ASI轉IP信號轉換，再利用其中的SNI603M模塊的TS網關功能在網絡端配合視頻大屏服務器和錄制服務器就可以輕松進行構建網絡化的多畫面實時分割顯示、碼流監測、故障報警、故障發生時觸發錄制圖像、碼流監測分析和提供網絡管理等功能。本系統采用3套雙同路ASI碼流監測設備對6路信號進行采集與分析，其工作過程如下。（1）ASI信號監測設備將碼流中的節目音視頻內容剝離，轉發到網絡中。轉發以網絡多播（一發多收）的形式進行，設備為發送方，2臺多畫面大屏服務器接收并進行視音頻播放、錄制服務器作為另一個接收方，收取節目內容，并根據錄制要求進行全程錄制或觸發錄制。（2）ASI監測設備對碼流進行分析及故障檢測，分析結果亦是以多播網絡數據的形式再網絡上傳送。2臺多畫面大屏服務器接收分析結果，若出現異常則在展示節目上進行顯示并提供語音報警；錄制服務器收到信號異常報警后，根據該報警內容是否觸發錄制來控制錄像文件的生成；綜合網管服務器通過報警信息產生異常事件信息記錄。2.3ASI信號監測系統主要功能。（1）具備對ASI信號畫面監測、碼流監測與報警視頻監測、支持信號丟失檢測與報警，其中線路檢測（LNB）功能，具有當沒有信號時，能夠偵測是線路故障還是前端設備信號中斷引起，用戶自定義延時長度的黑場、靜幀檢測與報警；音頻監測支持音頻丟失監測與報警，音頻靜音、爆音檢測與報警。（2）能夠提供可媲美任何碼流分析儀的碼流結構分析、PSI/SI表格分析、碼率分析、PCR分析、TR101-290三層報警等功能，用戶可以通過電腦客戶端方便獲取分析報警結果并進行相關配置。在網管系統中可以查看6個實時的ASI碼流中任意一個碼流分析結果，可以及時判斷傳送質量指標，如圖2所示。（3）監測結果首先是體現在多畫面上，在多畫面上直接疊加監測中發現主要的問題，對于碼流中出現的問題主要表現為靜幀、黑屏、馬賽克、無聲、網絡丟失等現象。（4）在網管系統中可查詢歷史分析結果日志，日志信息完備，包括開始時間、故障結束時間、故障內容、故障類型。2.4網管系統主要功能。（1）網管支持全系統和ASI信號統一的管理平臺。（2）支持數據監控端口和管理網口分離。（3）多畫面布局配置可實現圖形化的鼠標拖拽多畫面配置，并可保存多套多畫面布局，靈活切換。多畫面布局配置修改后無需控制多畫面，自動應用新的配置。（4）系統設備管理系統內ASI監測點，查看設備工作狀態、配置設備報警門限。（5）實時分析結果查看、實時報警信息查看、實時視頻畫面查看、實時音頻信號監聽。（6）錄制管理包括手動錄制的配置、報警觸發錄制的配置。能對錄制記錄進行查看，再查看結果界面上直接保存錄制文件?？赏ㄟ^報警信息回放對應錄制內容。（7）數據庫記錄提供歷史記錄、故障記錄和錄像文件記錄，操作記錄的查找、刪除、打印功能，方便用戶的故障分析定位和報表生成。（8）日志管理是對系統的基本日志、用戶日志、報警日志等做統一管理，可方便地進行查詢及定制復雜的數據挖掘與報表展示，可對歷史數據進行歸檔管理。38.www.rti.cn（9）用戶權限管理包括超級用戶具有修改和刪除操作權限，普通用戶僅具有查詢權限?？膳渲糜脩艚巧?，每一個用戶角色具備自己的管理權限，根據用戶本身進行第二次權限精細配置。

摘要：利用多種智能傳感器感知結構變化，構建分布式通信網絡，通過云服務技術和編制智能控制策略，實現液壓提升設備智能監測系統施工過程的全自動化控制、數據智能記錄與管理、云服務遠程監管等功能?；谥悄鼙O測系統的應用，提高了液壓提升設備施工精度和效率，同時也提升了施工品質和安全性。

關鍵詞：傳感器技術；云服務；智能監測系統；液壓提升設備

液壓提升設備是一種特種施工設備，以提升千斤頂為執行機構、液壓泵站為動力源、控制系統為核心大腦，通過控制多個提升千斤頂的集群動作實現重物的移位，主要應用于橋梁建設、海洋工程、電廠建設、化工廠建設和地下停車豎井掘進等領域。傳統開環系統控制的液壓提升設備沒有自動修正或補償能力、系統穩定性不高、響應時間相對較長、精確度不高，尤其數據為人工測量和記錄，人為誤差大且存在數據被篡改的風險，錄入系統和呈報管理部門的數據可能不真實，埋下了安全隱患。為了提高施工的精度和效率，在數據管理方面實現監測過程的完全透明，保證施工過程的有效監管，提升施工品質和安全性，設計了一種應用于液壓提升設備的智能監測系統。

1液壓提升設備智能監測系統的組成及功能

液壓提升設備由控制系統、液壓泵站和液壓提升千斤頂組成?？刂葡到y包含遠程中心和現場站點，均配置了可編程邏輯控制器（PLC，ProgrammableLogicController）和人機界面（HMI，HumanMachineInterface），遠程中心設置了具有云路由功能的設備。遠程中心和現場站點間采用工業以太網方式通信，實現數據的高效、穩定交互。遠程中心負責收集及分析現場站點上傳的傳感器數據和運行狀態，并形成運行指令下發到現場站點?，F場站點具有閥組控制、電機啟停、傳感器數據采集等功能。液壓泵站安裝有電液比例換向閥、液位傳感器、液溫傳感器和冷卻加熱裝置，其中電液比例換向閥可進行油液出口換向，實現千斤頂活塞的伸缸或縮缸運動，同時可以調節流量輸出的大小，控制千斤頂活塞運行的速度。提升千斤頂上安裝有位移傳感器、壓力傳感器和接近傳感器，用于監測千斤頂活塞的伸出量和千斤頂負載。液壓提升設備智能監測系統基于智能傳感器網絡、分布式通信網絡和云服務網絡，結合施工工藝編制控制程序形成智能控制策略，實現全自動化過程施工、數據智能記錄與管理，以及云服務功能。

2液壓提升設備智能傳感器網絡

1引言

目前環保部門主要通過監測站點來采集數據，然后在監測中心通過水質模型對這些數據進行處理分析以達到對河流水質狀況的監測。而這些站點分散度較大，所采集的河流水質數據比較片面，不能反映整個河流的水質狀況；加上傳送分析手段落后，監測的結果總是滯后于水質變化，不能及時反映河流水質的動態狀況[1]。因此研制一種能夠實時反映河流水質的系統非常必要。隨著計算機技術、通信技術和GIS（地理信息系統）技術的發展，使得研制這種系統成為可能。本文就是基于這些技術，提出一種基于GIS的河流水質動態的監測系統，這個系統能夠及時反映水質的狀況。

2系統的總體設計

系統總體框圖如圖1。

整個系統由監測中心和數據采集終端兩部分組成。監測中心是整個系統的服務器，運行GIS系統；數據采集終端即嵌入式系統，進行河流水質數據的實地采集。由于河流水質監測覆蓋的范圍廣，GIS系統與數據采集終端之間通過TCP/IP進行互聯通訊。數據采集終端通過TCP/IP來實現數據遠距離的可靠傳輸，監測中心GIS接收所有終端采集的河流水質數據，對水質數據進行存儲、分析、管理、查詢和顯示以及管理所有采集終端。

3GIS系統的實現

摘要：隨著計算機網絡系統的大眾化，廣播電視技術監測系統也逐漸發展。建立廣播電視發射臺技術監測系統，能夠實現廣播電視技術的監測、監控和信號數據的采集，以安全播出為中心，推動科學發、制度化、規范化管理。本文分析研究了廣播電視發射臺應用技術監測系統建設的必要性。

關鍵詞：廣播電視；技術；監測系統

1廣播電視技術監測系統

廣播電視技術監測系統由專業人員采用技術手段對衛星、地面無線和有線廣播電視播出的廣播、電視節目信號進行實時監測和跟蹤保護。技術監測由廣電總局廣播電視監測中心、總局廣播電視指揮調度中心和省廣播電視監測系統組成?？偩謴V播電視監測中心下設有線廣播電視監測中心、衛星廣播電視監測中心及地面無線廣播端遙控監測系統和若干監測臺。[1]

2廣播電視技術監測系統的構成

有線電視監測系統由全國監測中心、省級(省、單列市)監測分中心和地方監測終端組成?？偩钟芯€廣播電視監測中心負責監測各省有線電視各套節目的安全監測、質量監測和內容監測。各省有線電視監測中心負責本省各地市有線電視各套節目的安全監測、質量監測和內容監測。該系統由數據處理、數據采集、GIS顯示、流媒體采集壓縮和安全監控等設備組成。總局衛星廣播電視監測中心對中央和地方所有上星電視節目進行監測，監測內容包括安全監測、頻率監測、場強監測、質量監測和內容監測；系統外電磁波對廣播電視信號的干擾情況；其他信號（語言、圖像、數據）的干擾或插人情況。本系統由接收天線、接收解碼機、顯示器、存儲系統、測量系統、網絡傳輸系統、控制系統、軟件模塊和報警系統等組成?？偩值孛鏌o線廣播遙控監測系統由數據處理中心、直屬監測臺(兼做數據處理分中心)、遙控監測站和數據采集點中心通過與各直屬監測臺、遙控監測站和數據采集點等組成。數據處理中心通過各直屬監測臺、遙控監測站和數據采集點聯網(DDN、PSTN等方式)實現數據交換，并具備控制各遙控監測站(點)的能力，成為整個監測網的管理核心。直屬監測臺對所轄的遙控站和數據采集點進行遠程管理。遙控監測站無人值守，通過與各直屬監測臺聯網（DDN或PSTN等方式)實現數據交換，完成對當地廣播效果的監測。遠程遙控采集的語音壓縮文件、測試指標和測試文件等，通過通訊線路自動定時回傳到數據分析處理中心或監測臺，自動存入數據庫。數據采集點設在被檢測的發射臺附近，無人值守，通過與各直屬檢測臺聯網（PSTN等方式）實現數據交換，完成對發射臺的“三滿”（滿功率、滿時間、滿調服）的監測。[2]

摘要：本文詳細介紹了我公司的有線數字前端智能監測系統的設計，包括對前端機房數字電視的信號監測、節目監測及智能切換的實現方式、系統主要功能、優勢特點等。

關鍵詞：數字電視;多環節監測;播出安全;智能切換

電視的播出安全主要包括監測設備安全和人員安全。在確定人員安全的情況下，加強電視播出管理和技術防范工作能確保電視的安全播出和用戶的正常收看。我公司建設的有線數字前端智能監測系統可完成前端機房的各類電視信號（AV信號、QPSK信號、ASI信號、QAM信號、IP信號）的碼流監測及對系統智能應急墊播切換等，智能監測系統的設計使得數字電視的傳輸、覆蓋、播出的內容和傳輸質量得到了全方位的監測，機房鏈路全景展示，故障畫面集中顯示，碼流參數全局監測可對突發事件進行快速智能墊播切換，進而高效、實時地確保節目播出質量無憂、內容安全。

1系統概述

我公司建設的有線數字前端智能監測系統，依靠高端、穩定的監測技術設備，實現了對電視信源（AV信號、QPSK信號、ASI信號）的碼流監測、對主備傳輸碼流（ASI信號、IP信號）的安全智能切換、對調制后的QAM信號的信道指標實時監測、碼流解擾等，及對重點節目實時或輪巡顯示，且模擬視音頻信號監測系統可集成原有模擬監測系統，對原有設備進行升級改造，此舉既完成了模擬視音頻節目的監測，也節約了資源。本系統實現了模擬、數字在一個平臺下的統一通訊和管理，使機房內信號播出更加安全。同時，在數字電視前端的監測過程中，信源環節的監測尤為重要，信源節目較多，在上屏顯示環節采用了重點節目實時顯示和智能顯示定位技術相結合，合理化地完成節目畫面顯示、錄像、監測分布。此外，從安全的角度出發，需對信源進行備份，我公司建立的有線數字前端智能監測系統采用先進的智能切換設備，對輸出的碼流進行監測，一旦發現問題就立即切換到備份碼流，保證了節目安全播出，伴隨著智能監測系統的應用，數字電視可以展現其高質量的節目內容。

2系統設計

摘要:隨著廣播電視監測業務的廣泛開展,加快了廣播電視監測技術的創新應用｡促進了廣播電視監測系統的體系結構從C/S結構或B/S結構向采用多層B/S和C/S混合式體系架構的演變,使得軟件系統的網絡體系結構跨入一個新階段｡

關鍵詞:廣播電視;監測系統

1系統體系架構的發展

廣播電視監測系統經歷了長期的發展過程,系統體系架構的發展大致分為以下幾個階段｡

第一階段:對廣播電視信號的監測使用獨立的監測設備和監測儀器,對信號傳輸中的各種指標和各種異態進行測量和識別｡

第二階段:單機版的監測系統是由一臺計算機控制監測儀器,完成指標測量和異態識別等監測功能｡

摘要：總結了煉化企業中常用的電氣設備（包括發電機、變壓器、GIS、電纜、電動機）在線監測技術的現狀。對煉化企業電氣設備在線監測技術的選型提出了建議，初步設計了煉化企業在線監測系統，展望了煉化企業常用電氣設備在線監測技術的發展趨勢。

關鍵詞：電氣設備；在線監測技術；在線監測系統

電氣設備的故障，如絕緣劣化、機械損傷等，通常具有較長的發展期，設備故障前期會在電氣、物理、化學等特性表現出少量漸進的變化。在線監測是對設備在運行狀態下進行連續或實時監測各種電氣、物理或化學等信息，進行數據處理及分析，根據監測信息的大小、類型及變化趨勢，分析計算設備的可靠性，預測設備的剩余壽命，實現故障的早期發現，及時故障預警并按規進行操作[1]。電氣設備在線監測技術的投資收益十分顯著，英國2000個大型工廠的調查結果表明，采用投資成本約為0.5億英鎊的在線監測技術和設備，每年節約3億英鎊，收益投資比為6。據日本企業統計，采用狀態檢修技術，降低設備維修費用約25%~50%，減少故障停電時間約75%。

1電氣設備在線監測技術現狀

煉化企業發電機在線監測裝置主要包括直讀型和解讀型兩類。直讀型在線監測內容包括：線棒層間溫度，定子鐵芯溫度，氣體冷卻器的運行參數（進出風溫度等），轉子大軸的軸振、瓦振，冷卻器漏水監測，絕緣部件過熱煙氣，定子鐵芯振動等[2]。解讀型在線監測內容包括：定子繞組局部放電[3]，定子繞組端部振動[4]，轉子繞組匝間短路[5]，軸電壓[6]。目前，直讀型裝置的選用、維護和運行已越來越規范，但解讀型裝置的選用、維護和運行則相對混亂，主要原因包括：解讀型裝置工作原理復雜，信息需專業人員試驗分析；部分裝置技術不成熟、質量不可靠。因此，部分解讀型裝置在安裝后逐漸無人問津甚至退出運行[7]。變壓器在線監測技術比較成熟，大容量變壓器在線監測內容主要包括6項：油色譜、鐵芯接地、局部放電、溫度、套管介損、振動[8]。油色譜在線監測采用氣相色譜法，對油中溶解的氣體進行實時持續色譜分析，分析7種故障氣體的含量，建立模式識別系統實現故障的自動識別，是最有效的方法之一。鐵芯接地、局部放電、溫度在線監測裝置也有比較廣泛的應用，套管介損、振動在線監測裝置的應用較少。GIS在線監測技術非常成熟，“DL/T1403變電設備在線監測系統技術導則”對不同電壓等級GIS的監測內容做了明確的規定。主要監測內容有：SF6氣體泄漏量[9]，SF6微水含量[9]，局部放電[10]，斷路器狀態[11]。其中，斷路器在線監測裝置應用相對較少，可分為斷路器動觸頭行程特征的監測、分（合）閘線圈電流的監測和振動信號在線監測。電纜在線監測可分為電纜主絕緣的在線監測（包括直流成分法、直流疊加法、低頻疊加法、在線介質損耗角正切法和局部放電在線監測法等），電纜護層的在線監測（包括接地容性電流監測、電纜護層綜合監測和接地電流監測等），電纜溫度在線檢測，電纜終端的紅外和紫外在線檢測等[12]。目前，局部放電、電纜護層接地電流監測、電纜護層綜合監測及分布式光纖測溫成為高壓電纜在線監測的主流技術。紅外熱成像檢測電纜附件發熱缺陷和紫外成像檢測電纜終端電暈放電技術也得到較大的發展。直流成分法、直流疊加法、低頻疊加法及介質損耗角正切的測量由于無法獲取電纜局部劣化信息等缺點，應用逐漸減少。電動機在線檢測方法可分為3類[13-14]：1）基于信號監測的診斷方法，主要通過傳感器監測電動機的溫度、絕緣狀態（局部放電、介質損耗因數、泄漏電流、設備電容值）、振動、電壓電流等電氣特征、軸電壓和軸向漏磁通、滾動軸承等信號；2）基于數學解析模型的故障識別方法，主要通過識別轉子、定子的電阻預測其內部溫度；3）基于人工智能的方法，最近模糊數學、神經網絡和專家系統逐步應用到電機故障診斷中，但應用甚少。目前，振動分析法是電動機故障診斷中運用最廣泛、最有效的方法。電氣特征分析法通過采集電動機電流和電壓信號，分析和判斷故障的性質和程度，具有在線遠程監測、技術成熟可靠的優點，在不方便安裝振動傳感器時應用較廣。近年來，紅外線測溫診斷、局部放電監測在電動機故障診斷中得到一定應用，已發展成為比較可靠的技術。

2煉化企業電氣設備在線監測技術選型

[摘要]目前地鐵施工監測數據的文件管理模式已無法滿足大量監測數據快速分析和長期安全保存的要求。本文提出了基于分布式數據庫技術和網絡技術的信息化解決方案，即建立一套以分布式數據庫為數據存儲方式、采用計算機網絡作為傳輸和共享平臺的地鐵施工監測信息系統，讓用戶及時、準確地獲取各施工現場的監測信息。

[關鍵詞]地鐵施工；監測；分布式數據庫；信息系統

地鐵大多位于人口稠密的城區，通常周圍有重要的建筑物和地下管網，地鐵施工有可能使其產生位移、沉降和變形，以至遭受破壞，造成嚴重的工程事故。通過施工現場監測數據的分析，可以及時掌握支護結構變位和周圍環境條件的變化，反饋信息以指導施工。因此，現場監測數據的及時分析和保存在地鐵施工過程中具有特別重要的意義。然而，現場監測數據的管理也存在許多問題，主要表現在現場監測數據還停留在文件管理模式下。如：監測數據的計算由人工完成，監測報表用Word或Excel手工制作；導致數據不能共享，查詢困難，降低了工作效率和管理分析水平，而且由于施工現場的設施簡單，環境較差，人員流動性強，監測數據的保存缺乏安全性和可靠性。

隨著信息化技術的發展，以數字化信息為核心的信息系統對土木工程領域原有的設計模式、檢測和監測技術產生了深遠的影響。信息系統的自動化、網絡化、以及分布式數據庫技術為解決現存地鐵監測工作的不足提供了重要途徑。為了能及時對監測對象的狀態、穩定程度和變形進行分析，并能長期安全地保存監測信息，以實現地鐵的信息化施工，本文提出基于分布式數據庫的信息化解決方案，即建立一套以分布式數據庫為數據存儲方式、采用計算機網絡作為傳輸和共享平臺的地鐵施工監測信息系統。它不僅用于分散的、各自獨立的施工現場的監測數據的管理，還對所有監測數據進行集中統一管理和長期保存，讓用戶及時、準確地獲取監測信息，而且還可為以后類似地鐵施工方案設計及規范修改提供數據參考。

一、系統的結構設計

在進行地鐵施工時，施工現場需要及時分析處理監測數據，但由于各施工現場的設施簡單，流動性強，不易長期保存監測數據。而地鐵管理單位計算機設備較好，環境穩定，適合統一維護各施工現場的監測數據。根據上述情況，將整個系統分成2個部分：

1系統介紹

地面數字電視廣播系統組成主要包括信源系統、傳輸系統以及發射系統等。網絡結構分為單頻網和多頻網，在同一區域，單頻網和多頻網往往交叉覆蓋。地面數字電視廣播系統的監測與地面模擬電視監測流程大致相同，主要通過監測設備接收、解調地面數字廣播信號，分析信號的質量和變化，以此反應整個地數播出發射系統、設備的工作狀態。一般而言，地面數字電視廣播監測系統可分為移動監測系統和固定監測系統，固定監測為較為常見的監測方式。從技術角度講，開展地面數字電視監測的關鍵在于監測地點的選取。根據被監測區域的不同，可以分為以下兩種類型：1.1單獨覆蓋區監測點。適用于對地面數字電視廣播（含單發射點在內的）多頻網和單頻網的監測，設置在各發射機單獨覆蓋的區域內的穩定接收區域。從安全播出管理的角度講，適合監測縣級節目和部分市級節目。1.2重疊覆蓋區監測點。只適用于對地面數字電視廣播單頻網的監測，設置在那些可接收來自不同發射站點的、起主要作用的信號差值小于射頻保護率值的穩定接收區域。從安全播出管理角度講，適合監測中央節目、省級節目和部分市級節目。

2系統組成

正如上文中提到的，地面數字電視廣播系統的監測與地面模擬電視監測系統流程大致相同，因此在實現對省內地面數字電視發射質量、播出效果實現監測的同時，更要考慮合理、高效的利用資金和資源，節約建設成本，兼顧經濟效益和社會效益?，F有的地面模擬電視的室外接收天線、存儲資源、網絡設備等可綜合考慮、利舊使用。2.1總體結構。監測系統為分布式結構，包括一個省級數據處理中心、回傳網絡和117個監測前端。監測站點有獨立的處理能力，可完成各層級的監測、并形成報警數據上傳、節目錄像備份，數據分別存儲在異地多臺服務器上，實現異地容災，同時提高了系統總體性能?？傮w結構見圖1所示。在軟件系統的設計建設過程中，要充分考慮網絡安全和信息安全的要求。首先，在回傳鏈路的數據中心端要設置防火墻，因監測前端設備IP地址數量不多，因此宜針對網絡源地址對數據進行過濾，設置合理安全策略，嚴格控制進入數據中心的網絡數據包；此外，地面數字電視廣播的監測平臺軟件要建立完善的系統訪問權限機制，例如身份認證、加密傳輸、WEB認證等，防止非法登錄，確保平臺信息安全。2.2系統監測內容。對接收信號進行射頻層（信道層）面監測：射頻層面（信道層）的監測主要是針對地面數字電視廣播射頻信號的各項技術指標進行測量，監測項目主要包括：頻率、射頻信號帶寬、接收可用場強、射頻系統工作模式、調制誤差率（MER）、載噪比（CNR）和LDPC誤報率等指標。通過監測射頻信號質量及其變化，反映出地面數字電視發射系統的工作狀態和網絡設備的運行情況。對解調得到的TS流進行碼流層面分析：與模擬電視不同，對碼流層面進行監測是地面數字電視廣播監測必不可少的環節之一。與有線數字電視相似，對地面數字電視的碼流層進行監測，能夠全面反映地面數字電視廣播信源系統工作狀態和設備的運行情況。對接收到的信號進行解調，對得到的碼流進行各項技術指標分析，內容包括：TS流符合性、視音頻編碼方式、視音頻質量等。根據TS流錯誤對信源編碼、接收效果和質量影響程度的不同，對TS碼流的監測可以分成三個優先級。其中，對第一優先級和第二優先級監測是必選項，通常第三優先級監測為可選項。第一優先級監測主要有：TS流同步丟失、同步字錯誤、PAT錯誤、連續計數錯誤、PMT錯誤、PID錯誤等；第二優先級監測主要有：傳輸錯誤、CRC錯誤、PCR間隔錯誤等。在監測過程中，若TS碼流不符合相關規定，地面數字電視廣播監測系統應進行報警提示。對單頻網的監測：作為我國地面數字電視廣播重要的組網方式，單頻組網有較高的技術要求，且組網區域越大，難度和要求越高。我省采用DS-23頻道作為發射省級電視節目的省域單頻網，發揮著重要的輿論宣傳作用，因此應作為重點監測目標。單頻網的監測涉及到獨立覆蓋區和重疊覆蓋區的問題，單頻網在同步工作狀態下，兩個區域都能接收到穩定的信號，這需要嚴格的時延控制。單頻網在失步狀態下，各發射點的單獨覆蓋區仍可以正常接收信號，因此綜合考慮，在單頻網監測點的選取上，要分別部署在網內發射機重疊覆蓋區和單獨覆蓋區，在重疊覆蓋區部署監測點要盡量選在中心位置。部署在單獨覆蓋區監測點定向監測各發射機的運行狀態，而重疊覆蓋區的監測點主要監測單頻網的同步發射狀態。同步狀態的判斷一般采用主觀和客觀兩種接收失敗判斷依據（以下稱判據），以連續3個20s內每個20s內出現圖像損傷小于等于一次為接收成功作為主觀判據，以統計時間為一分鐘內BER高于3×為客觀判據。上述兩種判據可視情況獨立或者組合應用。

本文基于在省級地面模擬電視監測系統的基礎上，探討構建數字監測系統，有效提高省內廣播電視節目的安全播出管理水平，同時兼顧到節約成本、提高系統建設、運維效率?？紤]到系統在建設過程中，還涉及大量具體的地面數字電視監測系統建設、運行工程實踐，特別是在地面數字電視信號接收方面，利舊使用原有接收天線，同時兼顧到模擬調頻廣播、模擬中波廣播的信號接收質量，要因地制宜地結合自身需求、與時俱進的創新。

作者:韓克鯤 單位:山東省廣播電視監測中心