淺談嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表

劉澤涯

[摘? ? 要]儀表在工程測量工作中具有重要地位，其能夠對測量質量產生直接影響。隨著智能技術手段的持續發展，儀表已經成為實現嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表。因此為加強儀表在工程測量工作中的應用效果，文章通過分析相關資料及實際調查，對其應用措施進行研究，以期可以為相關人員開展工作提供可靠依據。

[關鍵詞]工程測量;嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表;應用

[中圖分類號]TH86 [文獻標志碼]A [文章編號]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

在現代科技持續發展的背景下，工程測量中的儀表已實現嵌入式的智能化與網絡化的。嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表具有較強的綜合性，其不僅能夠開展遠距離測量工作，而且還能對測量數據進行全面分析與整理。因此測量人員必須對該設備進行科學利用，從而達到提高測量精準性及效率的目的，該點對我國建筑行業實現可持續發展具有重要意義。

1 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表特點及優勢

1.1 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表特點

工業自動化儀表過去稱為熱工儀表，主要是在鍋爐、電廠、鋼廠、熱處理等行業用到。現在在向石油、化工、電力、冶金、制藥等各行各業擴展，而且有著自動化儀表的趨勢。主要是用于測量溫度、壓力、流量、液面（料位）、成分（在線分析）的儀表。工業自動化儀表為了適應各行業的不同需求，大量采用“單元組合”的形式，像搭積木一樣拼出符合各種功能需要的系統。主要包括：測量儀表，如測溫元件、流量計、液位計、壓力儀表、在線分析儀（包括燃氣報警等）。轉換儀表，如變送器、轉換器。運算儀表，如開方器、加法器、積算器。執行儀表，如各種調節閥、電磁閥。輔助儀表，如配電器、安全柵、定位器、位置開關。

儀表在建筑工程測量工作中具有極高的應用率，其屬于測量儀表，相較于傳統測量設備具有更良好的自動化特征。在現代科學技術以及人工智能技術持續發展的背景下，相關人員將多種技術手段引入儀表，并促使其實現嵌入式的智能化與網絡化的自動化。在實際工作過程中，嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表能夠根據操作人員具體需求對數據進行檢測、處理、存儲以及傳輸。在網絡技術的作用下，嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表將充分利用自身特點，實現自動化更新數據及校正數據，以此為后續工作順利進行奠定良好基礎。在計算機網絡技術的作用下，嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表將對網絡手段進行科學利用，以此達到迅速傳輸測量數據的目的，并根據操作人員實際需求對數據進行存儲。此外，將嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表與相關軟件進行結合，將實現遠距離測量工作，該點不僅能夠有效降低人力投入成本，而且還能顯著提高測量質量及效率。由此可見，將嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表應用于工程測量工作中具有極強的現實意義與必要性。

1.2 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表優勢

從現實角度出發可發現，在人工智能以及計算機網絡等技術手段的作用下，儀表已實現全面發展，并具備多樣性功能。因此，相較于其他儀表設備，嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表在工程測量工作中具有明顯優勢。其主要表現在以下幾個方面：①嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表具有多樣性功能，其不僅能夠高精度開展測量工作，而且還能實現高效收集數據信息，并為其準確性提供保障。②嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表設備具有自動誤差校準功能，該項功能其他測量設備暫時無法實現。自動誤差校準功能主要指對水平角指標差等方面進行自動化糾正，其對提高測量精準度具有重要意義。通過應用自動誤差校準功能，工作人員將獲取精準性極高的數據信息，并根據該信息開展后續工作，該點有利于體現工程測量工作核心價值。③嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表能夠利用智能技術手段對電子測距系統進行搭載，并以此實現自動化電子測距。在此基礎上，測量人員將實現在惡劣測量環境中進行精準測量，并為后續工作提供保障。④嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表操作方式具有極高的簡易性，其能夠在保障測量精準性的基礎上，減少工程測量人力投入成本。

2 儀表測量監測技術

隨著嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表逐漸進入公眾視野，相關技術手段已進入發展新勢態。尤其針對儀表監測技術手段而言，其在建筑工程測量工作中的應用率正在穩步增長。例如：在高層建筑工程變形監測、水平位移監測以及沉降監測工作中，儀表監測技術均具有良好的應用效果及應用價值，其不僅能夠精準定位目標，而且還能對目標點基本信息進行獲取，以此為基坑變形監測質量提供保障。

2.1 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表觀測原理

儀表監測技術手段在建筑基坑變形監測工作中具有極高的應用率，通過對該項手段進行利用，將實現有效監測基坑變形。在實際監測過程中，工作人員必須嚴格依照相關標準在基坑附近設觀測站進行監測，并在特定空間內對測試點方位角等進行任意設置，以此達到自動識別的目的。由此可見，該項監測技術手段突出強調自由觀測。其具體觀測原理如下：①對觀測自由度與基坑條件進行全面分析，并對參考點進行預測以及獲取自身坐標。②對計算機技術手段進行利用，以此達到對監測數據進行轉換的目的，從而實現獨立監測基坑變形。③在監測工作過程中，嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表可根據操作人員具體需求，對監測目標進行全天候監測，并及時對監測數據信息進行處理與傳輸，從而實現有效減少人力投入成本，并顯著提升監測工作質量及效率。該點能夠為后續工作順利進行奠定良好基礎。

2.2 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表自由設置場地坐標

通過實際調查發現，在基坑變形實際監測過程中，儀表監測技術手段主要包括站點以及參考點。對該項技術手段進行利用時：①應以網站為重要基礎對站點P點進行設定。此后，工作人員應對現場環境進行全面分析，并根據環境對環境需求進行設置。②必須對工程現場進行綜合考量，并以此為基礎對K1、K2等參考點進行設置。③正式開展監測工作時，工作人員必須及時設置站點P位置，并對Ki參考點進行假設。最后，應對基本方向數值以及距離值進行設置，并通過相關技術對數據進行計算，以此獲取P點實際位置坐標。在此基礎上，后續工作順利進行將得到保障。

3 儀表的實際應用

為加強研究效果及參考價值，以我國某城市某高層建筑工程為例，并對其實際情況進行全面分析，以達到明確嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表應用效果及措施的目的。

3.1 工程概況

該高層建筑工程施工現場位于我國北方地區，施工單位對基坑變形進行監測時，決定對儀表進行應用。通過實際調查可以發現，該工程基坑實際寬度為73.1 m，長度為117.25 m，基坑深度約為12 m。針對該高層建筑施工現場而言，建筑三面存在多個建筑物，一面為城市交通主干道（圖1）。基坑變形監測工作人員選擇的儀表型號為TS60高精度儀表。該型號儀表實際測距精度為0.6 mm+1 ppm，測角精度為0.5"。

通過對圖1進行分析可以發現，由于該高層建筑在實際施工中具有較強的限制性，故而基坑變形監測工作難度相對較高。因此在實際施工中，必須確保圍護結構墻頂水平位移幅度小于30 mm，以此達到提高基坑穩定性的目的。對基坑變形進行監測時，工作人員應對觀測點進行選取，并對其進行排列。此后，施工人員應利用地質鉆機完成鉆孔工作，將鉆桿送入式標志埋入鉆孔。在完成該項工作后，對棱鏡進行設置，從而為監測精準度提供保障。

3.2 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表實際應用

3.2.1 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表監測過程

在實際監測過程中，應嚴格依照相關流程對儀表進行使用，以避免測量精度受到影響。儀表監測流程如下：工作人員應對監測標準進行明確，并以此對基準點與基坑之間的距離進行監測，確保其不小于基坑深度的3倍。因此，在該工程實際施工中，監測人員選擇在距離基坑54 m的區域對基準點進行設置。經測量，基準點與基坑之間的距離大于基坑深度的3倍，符合相關標準。

3.2.2 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表坐標系

通過對平面布局圖進行分析，可發現K1、K2間連線與基坑邊緣線具有平行關系，因此監測人員可將K2坐標設置為（500，500），方位角設置為180°，并對儀表進行利用，以此達到測量K1、K2平距的目的。此后，監測人員將三項進行結合，從而實現對坐標系的建立。經過系統化的計算，可得出K1坐標為（374.420，500）。

3.2.3 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表監測沉降及水平位移

①在實際監測過程中，工作人員應對自由設站程序進行利用，收集坐標及方位角數據，并將其輸入數據模塊中。②將其與P坐標進行結合，并通過相關方法，達到獲取PK1、PK2長度及方向角的目的。③工作人員應對P平面坐標進行計算，并以基準點及監測點為基礎，達到對水平位移與沉降變化進行監測的目的。

3.2.4 嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表監測效果

在監測工作結束后，工作人員通過對比監測數據及標準數值，發現該工程基坑監測誤差符合相關標準。由此可見，將嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表應用于建筑工程測量工作中不僅能夠顯著提升測量效率及精準度，而且還能有效減少工程投入成本。因此，施工單位應對該種測量設備給予高度重視，并積極對其進行應用。

4 結語

綜上所述，嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表在建筑工程測量中具有良好的應用效果，其不僅能夠提高測量精準性及效率，而且還能進行實時監測。因此施工單位應積極應用該種測量設備，從而為工程質量提供保障。

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