浅谈嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表

时间：2024-07-28

刘泽涯

[摘要]仪表在工程测量工作中具有重要地位，其能够对测量质量产生直接影响。随着智能技术手段的持续发展，仪表已经成为实现嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表。因此为加强仪表在工程测量工作中的应用效果，文章通过分析相关资料及实际调查，对其应用措施进行研究，以期可以为相关人员开展工作提供可靠依據。

[关键词]工程测量;嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表;应用

[中图分类号]TH86 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02

Discussion on Embedded Intelligent and Networked Automatic Instrument

Liu Ze-ya

[Abstract]Instrument plays an important role in engineering measurement， which can directly affect the measurement quality. With the continuous development of intelligent technology， the instrument has realized the embedded intelligent and networked automation. Therefore， in order to strengthen the application effect of instrument in engineering survey， this paper studies its application measures by analyzing relevant data and actual investigation， in order to provide reliable basis for relevant personnel to carry out work.

[Keywords]engineering survey; embedded intelligent and networked automation instrument; application

在现代科技持续发展的背景下，工程测量中的仪表已实现嵌入式的智能化与网络化的。嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表具有较强的综合性，其不仅能够开展远距离测量工作，而且还能对测量数据进行全面分析与整理。因此测量人员必须对该设备进行科学利用，从而达到提高测量精准性及效率的目的，该点对我国建筑行业实现可持续发展具有重要意义。

1 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表特点及优势

1.1 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表特点

工业自动化仪表过去称为热工仪表，主要是在锅炉、电厂、钢厂、热处理等行业用到。现在在向石油、化工、电力、冶金、制药等各行各业扩展，而且有着自动化仪表的趋势。主要是用于测量温度、压力、流量、液面（料位）、成分（在线分析）的仪表。工业自动化仪表为了适应各行业的不同需求，大量采用“单元组合”的形式，像搭积木一样拼出符合各种功能需要的系统。主要包括：测量仪表，如测温元件、流量计、液位计、压力仪表、在线分析仪（包括燃气报警等）。转换仪表，如变送器、转换器。运算仪表，如开方器、加法器、积算器。执行仪表，如各种调节阀、电磁阀。辅助仪表，如配电器、安全栅、定位器、位置开关。

仪表在建筑工程测量工作中具有极高的应用率，其属于测量仪表，相较于传统测量设备具有更良好的自动化特征。在现代科学技术以及人工智能技术持续发展的背景下，相关人员将多种技术手段引入仪表，并促使其实现嵌入式的智能化与网络化的自动化。在实际工作过程中，嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表能够根据操作人员具体需求对数据进行检测、处理、存储以及传输。在网络技术的作用下，嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表将充分利用自身特点，实现自动化更新数据及校正数据，以此为后续工作顺利进行奠定良好基础。在计算机网络技术的作用下，嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表将对网络手段进行科学利用，以此达到迅速传输测量数据的目的，并根据操作人员实际需求对数据进行存储。此外，将嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表与相关软件进行结合，将实现远距离测量工作，该点不仅能够有效降低人力投入成本，而且还能显著提高测量质量及效率。由此可见，将嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表应用于工程测量工作中具有极强的现实意义与必要性。

1.2 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表优势

从现实角度出发可发现，在人工智能以及计算机网络等技术手段的作用下，仪表已实现全面发展，并具备多样性功能。因此，相较于其他仪表设备，嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表在工程测量工作中具有明显优势。其主要表现在以下几个方面：①嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表具有多样性功能，其不仅能够高精度开展测量工作，而且还能实现高效收集数据信息，并为其准确性提供保障。②嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表设备具有自动误差校准功能，该项功能其他测量设备暂时无法实现。自动误差校准功能主要指对水平角指标差等方面进行自动化纠正，其对提高测量精准度具有重要意义。通过应用自动误差校准功能，工作人员将获取精准性极高的数据信息，并根据该信息开展后续工作，该点有利于体现工程测量工作核心价值。③嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表能够利用智能技术手段对电子测距系统进行搭载，并以此实现自动化电子测距。在此基础上，测量人员将实现在恶劣测量环境中进行精准测量，并为后续工作提供保障。④嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表操作方式具有极高的简易性，其能够在保障测量精准性的基础上，减少工程测量人力投入成本。

2 仪表测量监测技术

随着嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表逐渐进入公众视野，相关技术手段已进入发展新势态。尤其针对仪表监测技术手段而言，其在建筑工程测量工作中的应用率正在稳步增长。例如：在高层建筑工程变形监测、水平位移监测以及沉降监测工作中，仪表监测技术均具有良好的应用效果及应用价值，其不仅能够精准定位目标，而且还能对目标點基本信息进行获取，以此为基坑变形监测质量提供保障。

2.1 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表观测原理

仪表监测技术手段在建筑基坑变形监测工作中具有极高的应用率，通过对该项手段进行利用，将实现有效监测基坑变形。在实际监测过程中，工作人员必须严格依照相关标准在基坑附近设观测站进行监测，并在特定空间内对测试点方位角等进行任意设置，以此达到自动识别的目的。由此可见，该项监测技术手段突出强调自由观测。其具体观测原理如下：①对观测自由度与基坑条件进行全面分析，并对参考点进行预测以及获取自身坐标。②对计算机技术手段进行利用，以此达到对监测数据进行转换的目的，从而实现独立监测基坑变形。③在监测工作过程中，嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表可根据操作人员具体需求，对监测目标进行全天候监测，并及时对监测数据信息进行处理与传输，从而实现有效减少人力投入成本，并显著提升监测工作质量及效率。该点能够为后续工作顺利进行奠定良好基础。

2.2 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表自由设置场地坐标

通过实际调查发现，在基坑变形实际监测过程中，仪表监测技术手段主要包括站点以及参考点。对该项技术手段进行利用时：①应以网站为重要基础对站点P点进行设定。此后，工作人员应对现场环境进行全面分析，并根据环境对环境需求进行设置。②必须对工程现场进行综合考量，并以此为基础对K1、K2等参考点进行设置。③正式开展监测工作时，工作人员必须及时设置站点P位置，并对Ki参考点进行假设。最后，应对基本方向数值以及距离值进行设置，并通过相关技术对数据进行计算，以此获取P点实际位置坐标。在此基础上，后续工作顺利进行将得到保障。

3 仪表的实际应用

为加强研究效果及参考价值，以我国某城市某高层建筑工程为例，并对其实际情况进行全面分析，以达到明确嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表应用效果及措施的目的。

3.1 工程概况

该高层建筑工程施工现场位于我国北方地区，施工单位对基坑变形进行监测时，决定对仪表进行应用。通过实际调查可以发现，该工程基坑实际宽度为73.1 m，长度为117.25 m，基坑深度约为12 m。针对该高层建筑施工现场而言，建筑三面存在多个建筑物，一面为城市交通主干道（图1）。基坑变形监测工作人员选择的仪表型号为TS60高精度仪表。该型号仪表实际测距精度为0.6 mm+1 ppm，测角精度为0.5"。

通过对图1进行分析可以发现，由于该高层建筑在实际施工中具有较强的限制性，故而基坑变形监测工作难度相对较高。因此在实际施工中，必须确保围护结构墙顶水平位移幅度小于30 mm，以此达到提高基坑稳定性的目的。对基坑变形进行监测时，工作人员应对观测点进行选取，并对其进行排列。此后，施工人员应利用地质钻机完成钻孔工作，将钻杆送入式标志埋入钻孔。在完成该项工作后，对棱镜进行设置，从而为监测精准度提供保障。

3.2 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表实际应用

3.2.1 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表监测过程

在实际监测过程中，应严格依照相关流程对仪表进行使用，以避免测量精度受到影响。仪表监测流程如下：工作人员应对监测标准进行明确，并以此对基准点与基坑之间的距离进行监测，确保其不小于基坑深度的3倍。因此，在该工程实际施工中，监测人员选择在距离基坑54 m的区域对基准点进行设置。经测量，基准点与基坑之间的距离大于基坑深度的3倍，符合相关标准。

3.2.2 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表坐标系

通过对平面布局图进行分析，可发现K1、K2间连线与基坑边缘线具有平行关系，因此监测人员可将K2坐标设置为（500，500），方位角设置为180°，并对仪表进行利用，以此达到测量K1、K2平距的目的。此后，监测人员将三项进行结合，从而实现对坐标系的建立。经过系统化的计算，可得出K1坐标为（374.420，500）。

3.2.3 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表监测沉降及水平位移

①在实际监测过程中，工作人员应对自由设站程序进行利用，收集坐标及方位角数据，并将其输入数据模块中。②将其与P坐标进行结合，并通过相关方法，达到获取PK1、PK2长度及方向角的目的。③工作人员应对P平面坐标进行计算，并以基准点及监测点为基础，达到对水平位移与沉降变化进行监测的目的。

3.2.4 嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表监测效果

在监测工作结束后，工作人员通过对比监测数据及标准数值，发现该工程基坑监测误差符合相关标准。由此可见，将嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表应用于建筑工程测量工作中不仅能够显著提升测量效率及精准度，而且还能有效减少工程投入成本。因此，施工单位应对该种测量设备给予高度重视，并积极对其进行应用。

4 结语

综上所述，嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表在建筑工程测量中具有良好的应用效果，其不仅能够提高测量精准性及效率，而且还能进行实时监测。因此施工单位应积极应用该种测量设备，从而为工程质量提供保障。

参考文献

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