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自动测量范文1
关键词：地形测量 测绘技术 发展趋势
中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号： 0 引言
地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。
地形测绘是研究地球局部表面形状和大小，并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。
传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。
1 目前地形测量的测绘自动化技术
测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。
1.1 GPS技术 GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。
GPS定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。
1.2 GIS技术 地理信息系统（Geographical Information System-GIS）是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。
GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。
地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。
目前GIS地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
1.3 RS技术 遥感RS（Remote Sensing）起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。
遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。
RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。
2 测绘技术自动化技术的发展趋势
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化，测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化，数据库和应用软件的开发应用，三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中，提高了地形测量的效率和准确性。
2.1 3G技术及集成技术的进一步发展 积极普及3G技术的应用，改进3G技术中存在问题，更新3G及其集成技术测量的方法和手段，加强测量精度和准确性，使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。
全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用，对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化，使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。
2.2 测绘软件及数据库的开发与更新 加强地形测量数字化测绘软件的研发，使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全，使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。
更新完善信息数据库，将采集的测量数据转换直接进入信息数据库，数据管理查询方便，数据共享，实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理，实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化，实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化，使测绘技术走向自动化，实时化，数字化。
2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用 随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理，从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作，极大地提高工作效率，使测绘技术向自动化、智能化发展。
全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合，专家系统在其中发挥着重要的作用，专家系统对整个测量流程进行控制，并执行相应的推理、分析和处理工作，并可实现信息资源共享，实时动态监测诊断，提高效率和质量，是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。
3 结论
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，从传统的测绘技术（例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪）向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展，推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新，测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展，使地形测量更快速、简单、精确。
参考文献：
[1]王运昌.地形测量学[M].冶金工业出版社.1993.p2.
自动测量范文2
关键词：地形测量测绘技术发展趋势
中图分类号：P2文献标识码： A 文章编号：
引言
地形测绘是研究地球局部表面形状和大小，并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。
传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。
1 目前地形测量的测绘自动化技术
测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。
1.1 GPS技术 GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。
GPS定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。
1.2 GIS技术 地理信息系统（Geographical Information System-GIS）是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。
GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。
地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。
目前GIS地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
1.3 RS技术 遥感RS（Remote Sensing）起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。
遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。
RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。
2 测绘技术自动化技术的发展趋势
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化，测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化，数据库和应用软件的开发应用，三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中，提高了地形测量的效率和准确性。
2.1 3G技术及集成技术的进一步发展 积极普及3G技术的应用，改进3G技术中存在问题，更新3G及其集成技术测量的方法和手段，加强测量精度和准确性，使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。
全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用，对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化，使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。
2.2 测绘软件及数据库的开发与更新 加强地形测量数字化测绘软件的研发，使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全，使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。
更新完善信息数据库，将采集的测量数据转换直接进入信息数据库，数据管理查询方便，数据共享，实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理，实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化，实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化，使测绘技术走向自动化，实时化，数字化。
2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用 随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理，从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作，极大地提高工作效率，使测绘技术向自动化、智能化发展。
全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合，专家系统在其中发挥着重要的作用，专家系统对整个测量流程进行控制，并执行相应的推理、分析和处理工作，并可实现信息资源共享，实时动态监测诊断，提高效率和质量，是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。
结束语：
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，从传统的测绘技术（例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪）向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展，推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新，测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展，使地形测量更快速、简单、精确。
参考文献：
[1]吴贵才.地形测量出版社[M].中国矿业大学出版社.2005.p2.
自动测量范文3
关键词：籽棉回潮率；测量装备；试验研究
棉花作为新疆的支柱产业，对于新疆的经济建设具有重要推动作用和战略意义。籽棉收购作为棉花产业链的重要环节，对于稳定棉花市场、保障市场供应具有重要作用。已采收的籽棉通过运棉车装载运送至棉花加工厂进行交易，其回潮率的测量是籽棉贸易结算的重要依据，影响着交易双方的经济利益，是交易双方关注的焦点。但目前此过程的进行还依靠人工利用手持式籽棉回潮仪进行测量，存在的以人力为主、测量数据人为误差大、测量方法不够规范、劳动强度大、自动化信息化程度低等问题，制约了新疆棉花加工厂籽棉交易自动化和智能化的发展。因此，研究一种籽棉回潮率自动测量装备，可多点多层次的测量籽棉回潮率，并具有对采集的数据进行记录、统计、储存等功能，是籽棉回潮率自动化测量的发展方向之一。本研究根据前期设计的籽棉回潮率自动测量装备，完成了物理样机的搭建，并进行试验研究，验证了理论设计的可行性，确定了整机工作性能参数，为进一步完善和优化装备奠定了一定基础。
1 整机工作原理
籽棉回潮率自动测量装备包括机械系统（机械装置极其控制系统）和信息管理系统，机械系统用于装卡回潮率采集仪器，并带动其在三维空间里自由动作，实现采集仪器的随机定位；信息管理系统用于采集仪器测量结果的显示、统计、储存和查询等，实现测量结果的信息化管理；从而集成一套能够快速测量多点、多层次运棉车内籽棉回潮率的自动测量装备，可以降低人力测量所引起的误差，实现运棉车内籽棉回潮率的自动化测量。
工作时，运棉车合理停至于机械装置（图1）下方――运行机械装置控制系统人机操作界面（图2）――点击总开关（设备通电，准备启动）――点击开始测量按钮（系统产生X、Y方向上运动的随机值，并赋予PLC，实现X、Y方向的随机运动，X、Y方向运行完毕后，Z方向上开始定量运动，从而使回潮率采集仪器插入运棉车内，进行数据采集）――系统停顿30秒（即Z方向运动完毕，籽棉回潮率采集仪器插入运棉车内，运行信息管理系统（图3），点击采集数据――点击数据采集界面的开始采集按钮（图4）――测量结果通过蓝牙传输至信息管理管理系统的数据采集界面，后续可进行统计、保存、查询、打印等操作）――测量仪器从运棉车内抽出，设备归为初始状态，运棉车开出机械装置，完成本次运棉车籽棉回潮率的测量，等待下次测量，设备操作流程如图5。
2 物理样机的实现
籽棉回潮率自动测量装备物理样机的实现，主要包括机械装置及其控制系统的搭建。机械装置的机架采用80×80×5的型钢制成，丝杠采用45号钢制成，螺母采用35号钢制成，其余零部件采用普通碳钢制成，驱动电机采用Y系列三相异步电动机Y90S-4：额定功率1.1千瓦、满载转速1400转/分钟、额定转矩2.3牛米，减速器采用微型蜗轮蜗杆减速器NMRV-063-7.5-DZ1-Y1.1KW-4P-B1：中心距为63毫米、速比为7.5、单输出形式。根据Solidworks设计模型，输出机械装置工程图纸，进行零部件的加工制作，在此基础上完成了机械装置的安装、调试。
机械装置控制系统从PLC、交流接触器、熔断器、行程开关等硬件选择，到电机控制原理图、I/O分布与外部接线图的绘制，以及控制系统实现程序的编写，实现了控制系统硬件的搭建。
集成机械装置及其控制系统，完成籽棉回潮率自动测量装备物理样机的搭建（图6），测量装备的外形尺寸如表1。
3 试验研究
3.1 试验目的
试验研究是机械设计、加工制作、安装调试、改进优化必不可少的组成部分之一。籽棉回潮率自动测量装备的设计以采集效率高、可靠性高为目的，本次试验的目的是检验籽棉回潮率自动测量装备的单车测量时间、测量精度等性能参数是否满足技术要求。
3.2 试验准备与条件
（1）本次试验所采用的仪器、仪表应首先检验是否符合试验所需精度，其次应检验所用仪器仪表是否合格并在有效的使用期限内。测试用主要仪器仪表见表2。
（2）空载（无实物）试验时应保证机械装置内无人员或其他障碍物，以免伤人伤物和损坏设备。
（3）满载（有实物）时，满载运棉车车厢尺寸应满足表3。
（4）对测试期间出现的一切异常现象，均应详细记录。
（5）试验条件如表4。
3.3 试验方法
目前国内未见籽棉回潮率自动测量装备试验方法行业标准，本试验方法的设计参考GB/T5667-2008《农业机械生产试验方法》以及GB/T 5262-2008《农业机械试验条件测定方法的一般规定》，同时结合籽棉回潮率自动测量装备的结构特点、工作原理、设计参数以及作业性能，制订籽棉回潮率测量装备试验方法。选择单车测量时间、测量精度作为试验指标。
3.3.1 单车测量时间 单车测量时间是指本次运棉车从停至于测量装置下至测量完毕开出测量装置时所需的时间。该时间影响到装置是否能满足实际生产需求，单车测量时间单位为秒。
3.3.2 测量精度 测量精度是指整机采用机械驱动讲采集仪器插入运棉车内测量的结果与手动插入测量存在的差异，测量精度可按式（1）进行计算。
（1）
式中：a为测量精度（%）；A为机械驱动测量值（%）；A0为手动驱动测量值（%）。
3.4 试验结果分析
在前期空载调试（图7），确定整机性能无误后，进行了测量装备的验证试验（图8）。
本次验证性试验共进行了20组，单车测量时间和测量精度的试验数据如表5和表6。
根据试验数据分析计算，可得整机性能参数（表7）。
试验结果表明：（1）集成机械装置、机械装置控制系统以及信息管理系统的籽棉回潮率自动测量设备是切实可行的，且采集效率高、运行可靠，能够实现运棉车内籽棉回潮率多点多层次的测量，提高了采集效率、降低了劳动强度。（2）整机的实际性能指标能够满足理论设计的要求，验证了理论设计的可行性。
4 结论
本研究基于籽棉回潮率自动测量装备的虚拟样机的结构设计和性能分析，进行了物理样机的搭建；为验证理论设计的可行性（技术要求：单车测量时间≤240秒，测量精度≥98%）和整机工作性能参数的确定，严格按照整机操作规程，以技术要求的两个指标为试验指标，进行了试验研究，试验结果表明：单车测量时间为228秒，测量精度为98.9%，满足设计要求，验证了理论设计的可行性，为整机性能的进一步优化，实现籽棉回潮率的自动化和智能化的测量具有重要意义，为将研究成果最终推向市场奠定了基础。
自动测量范文4
关键词：新型自动站 大型蒸发器 自动测量 误差分析
中图分类号：P412.11 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0048-01
随着气象综合观测系统建设快速发展，全国地面气象观测站已经全部完成自动气象站的建设。2014年1月起，新型自动站正式投入运行，取消了人工观测，蒸发传感器由超声波传感器和不锈钢圆筒架组成。根据超声波测距原理，选用高精度超声波探头，对标准蒸发器内水面高度变化进行检测，转换成电信号输出。并且配置了PT-100温度校准部分，以保证在使用温度范围内的测量精度。通过超声波测距，连续采集到每分钟当前蒸发水位，当前后蒸发水位发生变化时，结合有降水现象时采集到的分钟降水量，综合计算出分钟蒸发量，并累计小时蒸发量和日蒸发量。
随着新型自动站投入业务试运行，各项仪器已经投入使用。其中蒸发传感器采用连通器原理和超声波测距原理，由测量探头、测量筒、蒸发桶、连通器、水圈、小百叶箱等组成。测量探头通过检测测量筒内超声波脉冲发射和返回的时间差来测量水位变化情况并转换成电信号输出。经过几个月的试运行，新型自动站大型蒸发器自动测量的蒸发量与人工实测值相比较，数值很接近，但是在有的降水天气和大风天气时，自动测量的蒸发量会出现偏大的情况。通过记录一段时间内每天蒸发量的自动测量值、人工测量值、风速、天气现象等，用人工观测的蒸发量作为参考值，观察和分析自动测量的蒸发量产生差值的原因，寻找可行的方法减小这些差值的产生，使新型自动站大型蒸发器自动测量的蒸发量更加的准确。
完整记录了2013年10月至2014年6月的每天大型蒸发量的人工实测值和自动测量值以及当日的总降水量，挑取大型蒸发量人工实测值和自动测量值的差值大于0.5，具有代表性的数天，详细记录当日每小时的蒸发量、每小时的降水量、小时内的最大风速。从记录中，可以看出在人工测量与自动测量差值较大的几天当中，好几天出现了风速较大并且持续时间较长的情况。根据以前人工观测的经验，在风速较大的情况下，蒸发量也会变大，但是10月2日12时至19时、10月15日04时至20时、11月10日04时至15时、11月24日13时至20时，这几段时间反应出大风天气对大型蒸发自动测量值造成明显的偏大。在另外的几天中也可以看出，能产生较大偏差的情况，除了出现在风速较大的时段，还出现在有连续的降水现象的同时。明显的就是2014年1～2月份的几天，基本出现全天连续性降水，按照以前的经验，如果出现全天连续降水，蒸发量一般都很小（以前在降水强度大的时候，大型蒸发器会采取加盖措施）。
在气温比较低的时期，大型蒸发器由于水面产生结冰，在结冰融化的时候，也会产生较大的测量误差。这是由于在气温低的时候，水面结冰致使测量水位失真，长时间水位也不会变化，测量值就变为0。而在气温上升的时候，水面结冰开始融化，又会导致蒸发测量水位发生跃变，从而使测量值产生较大的误差。
根据统计数据分析结果，在有大风天气和强降水天气现象时，到现场进行观查，通过数据的详细记录、现场的观察等方法，研究降水天气时，是风速大造成的，还是降水的直接影响。经过多次现场观查研究，总结出以下结论。
（1）强降水、强风时蒸发器内水面晃动比较厉害，虽然不会对总的蒸发水位产生影响，但是有可能会对分钟当前水位的测量产生影响，从而导致蒸发测量值偏大。
（2）强降水、强风使蒸发器内的水溅出，致使测量值偏大。
大风对蒸发自动测量的影响。当大风天气的时候，会造成水面晃动，形成虚假的蒸发量。新型自动站的大型蒸发器在设计时已经考虑了这个因素，所以通过连通器将蒸发桶与测量筒连接在一起，测量探头和测量筒安装在小百叶箱里面，这样就大大降低了大风天气造成的影响。在试运行的过程中，发现并不能将这些影响完全消除。
强降水对蒸发自动测量的影响。在已有的数据记录中，在强降水天气的时候，也容易出现蒸发量偏大的情况。一般在强降水过程中总是伴随着大风天气现象，既有大风对蒸发测量值造成影响，同时强降水、强风也会使蒸发器内的水溅出，致使测量值偏大。
其他原因也会造成大型蒸发自动测量值产生误差。
（1）大型蒸发器专用雨量筒与大型蒸发器本身安装的位置不同，口径不同，这会造成在降水过程中雨量采集的不一致，容易造成误差。
（2）在冬季气温较低的情况下，大型蒸发器内有部分水面或者全部结冰，也会影响大型蒸发器自动测量值。
（3）大型蒸发器本身的原因，测量筒测距探头安装检定校准很关键。蒸发器内水位高度过浅或过高、水圈内的水面过浅或过高都会对测量产生影响。蒸发器和连通管的渗漏也会对自动测量值产生影响。大型蒸发器要保持清洁，异物堵塞连通管也会对自动测量值产生影响。
参考文献
[1] 刘智敏，刘凤.合成标准不确定度与展伸不确定度的表示[J].计量技术，1995（11）：40-41.
自动测量范文5
【关键词】 综合自动化 体系结构 测量控制
变电站综合自动化系统从其测量控制、安全等方面考虑，可划分为三个系统。（1）监控系统。监控系统是完成模拟量输入、数字量输入、控制输出等功能的系统，一般具有测量和控制器件，用于站内线路和变压器运行参数的测量、监视，以及断路器、隔离开关、变压器分接头等设备的投切和调整。（2）保护系统。在综合自动化系统中，继电保护宜相对独立，除输入量和跳闸要独立外，保护的启动、测量和逻辑功能也应独立，此时，保护装置需要通过串行通信接口送出的仅是某些保护动作的指示信号或记录数据;也可通过通信接口实现远方改变保护定值。此外，一般要求的故障录波及测距功能由保护系统附带完成，如有较高要求，则配置专用设备并有相应的通信接口。（3）断路器闭锁系统。变电站综合自动化系统应具有全方位的防误操作系统，以通过闭锁功能，有效地实现“五防”，从而保证电网和人身的安全。
1 关于后台监控机的几个问题
1.1 后台监控机运行管理
在实际运行中，已经多次出现了后台监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作，严重影响变电站的整体运行。为防止这种情况发生，一是要制定变电站后台监控机的运行和管理制度并严格执行，对值班人员进行约束，防止利用后台监控机玩游戏、上网，防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等。二是加强管理部门的定期和不定期检查，发现问题，立即处理，不留后患。三是设置操作系统和监控软件密码管理办法，只有管理部门和变电站站长掌握密码，普通值班人员不掌握密码，防止随意进入操作系统和启动、停运监控软件，防止使用后台监控机的软、硬件资源并遭到破坏。四是用监控软件封装操作系统，如东方电子生产的DF系列自动化系统的后台监控软件具有启动后封装操作系统的功能。监控软件封装操作系统是指当第一次启动后台监控机时，监控机自动启动操作系统后继续启动监控软件，直至启动到监控软件界面，如果停运监控软件，需要输入密码，只有掌握密码的人才能停运监控软件，进入到操作系统。
1.2 后台监控机机型的选择
由于后台监控机要求实时运行，处理的数据量比较大，响应速度快，而且处在强电磁环境，所以一般普通计算机无法满足要求，在选择时应选择高性能工控机。高性能工控机能够在强电磁环境工作，抗干扰性能强，能够实时运行，硬件设备工作稳定性好，能够满足变电站后台监控系统的要求。目前在一些变电站，由于后台监控机使用商用机、家用机和其它计算机，已经出现后台监控机损坏而不能工作情况。高性能工控机能够保证变电站后台监控系统的安全稳定运行。
1.3 后台监控机不间断电源的解决方案
在一些变电站中，没有为后台监控机配置不间断电源，使用的是站用变交流电源。使用站用变交流电源存在下列弊端：一是当系统停电时，后台监控机失去电源，不能工作;二是站用变交流电压波动较大，电压质量有时不合格，有时电压高，烧毁计算机，有时电压低，计算机不能工作，不能给后台监控机提供合格的电源;三是当站用变一次熔断器熔断时，后台监控机失去电源;四是当10 kV系统接地时，站用变交流电源受到严重的谐波干扰，影响后台监控机的正常工作。所以，综自变电站后台监控系统应配备不间断电源，以防止站用电出现故障时确保监控系统正常工作，特别是在发生事故后可以保证各种信息不至于丢失。
1.4 后台监控软件的备份问题
后台监控机无论使用质量多好的后台计算机，都有可能损坏，所以在变电站新投产时，都应该对后台监控软件进行备份，而且这种备份工作应随变电站设备的变更及时更新。虽然有些厂家备份了某些变电站的后台监控系统软件，但是厂家毕竟是面向全国市场，其备份不太完善、可靠，因此，还是建议继电保护管理部门做好各站后台监控软件的备份工作，并妥善保管，以防不测。后台监控软件的备份可以保存在移动硬盘或者光盘上。
2 保护监控系统事故和预警音响信号
一些变电站的保护监控系统的事故和预警音响信号受后台监控系统的控制，当后台监控机不能工作时，事故和预警音响信号则不能发出，不能提示值班人员处理事故或故障，严重影响变电站的安全运行，对于这种情况，应与厂家联系，共同处理，将保护监控系统的事故和预警音响信号独立出来，不受后台监控系统控制，防止发生后台监控机不工作时发不出保护事故和预警音响信号情况。
3 综合自动化系统的选型及定货问题
目前，综合自动化系统的生产厂家很多，各厂家的软件兼容性较差，然而现行的主要定货规则是：10kV保护与监控系统捆绑销售，即购买谁的10kV保护就得购买谁的后台监控系统。这就造成了一个变电站的保护五花八门，不同厂家的产品接入监控系统时都要进行规约转换或者接口转换。这不仅会造成综合自动化系统运行不可靠，同时还会造成许多应具有的功能不能实现。所以，在综合自动化系统的选型及定货问题上，一个变电站最好选用同一个厂家的产品，这样做的好处在于：同一个厂家的产品的通信规约是一样的，无须增加转换环节;厂家在售后服务上也不会产生互相推诿的现象。
4 结语
上述问题是变电站自动化系统在实际运行中出现的一些较为严重的问题，有的自己能够处理，而大部分需要厂家处理，而有的是厂家也无法处理的，而这些问题的存在，不利于变电站的安全、可靠和稳定运行。在选择变电站自动化系统时，应注意上述问题是否存在和变电站自动化系统的整体功能是否完备。变电站自动化系统是变电站的核心，选择一套高质量的变电站自动化系统对于变电站的安全、稳定运行十分重要。
参考文献
自动测量范文6
关键词：精密三角高程测量 跨河水准 全站仪 测量机器人 精度分析
中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0039-02
当水准路线必须跨越江河或峡谷时，视线将超出常规水准的长度或前后视距相差很大，一方面水准尺读数的精度将会降低；另一方面水准仪i角误差及大气折光的影响也会急剧增大。
当水准路线跨越江河，视线长度超过100 m时，应根据视线长度和仪器设备情况，选择适当的跨河水准测量方法。
三角高程测量是测量高程的传统方法，以其快速、简便且能保证一定精度而深受测绘工作者喜爱。特别是近年来全站仪的发展提高了测角和测距的精度，目前全站仪测角精度达到±0.5″，测距精度达到MD=±（0.5 mm+10-6×D），同时自动化程度越来越高。自动全站仪能自动识别、跟踪和精确照准目标，大大提高了工作效率。因此，以全站仪代替水准仪进行高程测量，无疑具有明显的经济效益和社会效益。目前，三角高程测量已可以代替三四等跨河水准测量，但用于代替精密跨河水准测量仍处在研究阶段，已有不少文献就此进行研究，并得出了一些结论。
1 正高高差计算及误差分析
三角高程测量单向观测的高差计算为：
（1）
其中，为平距；为垂直角；为仪高；为标高；为大气垂直折光系数；为地球半径。误差关系式为：
由此可以看出，三角高程测量的精度除了受测距中误差、垂直角观测中误差、仪器标量高误差外，还受大气折光和地球曲率的影响。
由（2）式可知，对的影响为：
跨河距离D
经过计算可以得出以下结论：
（1）对的影响远远大于对的影响。可见，测角误差是三角高程测量的主要误差来源，因此要尽可能采用高精度的测角仪器，观测时要保证成像清晰稳定，并适当增加测回数。（2）对的影响随角度增加的变化量较大，而随距离增加的变化量较小，因此观测角度不能超过一定范围。（3）对的影响随角度增加的变化量较小，而随距离增加的变化量较大。因此跨河长度需控制在一定范围内，这就要求跨河点位尽量选择在河道狭窄处。
对于仪器和规标量高中误差，按常规的方法量测仪器高和规标高，精度很难满足要求，可以采用水准标尺读数法确定仪器高和规标高，在测站通过全站仪观测水平视线在近标尺点上的标尺读数，根据两点间的已测水准高差计算仪器高。这种方法测定的仪器高比直接量取准确，精度可以达到±0.1mm。
大气折光影响也是三角高程测量的一项主要误差来源。在跨河三角高程测量时，大气折光对高差的影响具有一定的特殊性。跨河视线不仅通过地面，而且通过水面，由于地面和水面上空空气密度分布不均，形成了视线两端向上弯曲，中间向下弯曲的“U”型曲线。故通过对向观测取平均值，可以消除一部分大气折光影响。如果观测是在同样情况下进行的，特别是同一时间内进行对向观测，则可以近似地假定对向观测的折光系数是相同的。
因此，为了削弱大气折光对三角高程测量的影响，凡是三等以上（含三等）三角高程测量的垂直角都应做到对向观测，最好是同时对向观测。
2 跨河测距三角高程的精度估算
要测跨河的A，B点之间的高差，由于交通工具的限制，不便迅速搬站，必须采用2台同样精度的全站仪和2个同样的照准装置，进行对向观测，即先将仪器置于A点，B点安置反射棱镜，直接测定高差，再将仪器置于B点，A点安置反射棱镜，直接测定高差。然后取两高差的中数作为观测结果。仪器高通过水准标尺读数法获得，观测之前将2个照准装置的棱镜高设置成相同的，边长垂直角均对向观测，垂直角观测6测回，边长观测4测回。观测使用TC2002全站仪。
根据三角高程测量单向观测的高差计算公式，可得对向观测高差的计算公式如下：
令：，则（3）式可以化为：
对于（4）式，由误差传播定律可得高差中误差的计算公式为
为便于计算，令，仪器量高中误差取±0.1mm，参考有关资料取±0.01，a和D分别取不同的值时。
以2作为限差与国家二等水准测量限差比较。比较可以看出：
（1）高差中误差随边长的增大而增大的量较大，因此，要控制边长保证精度。（2）利用精密三角高程测量实现跨河水准，跨河距离不能超过1500 m。（3）当跨河距离不超过1000 m时，观测垂直角可以放宽到15°；距离小于1200 m时，垂直角控制在8°以内，满足二等水准测量的要求。（4）跨河水准用测距三角高程法时，其视线垂直角小于1°。
高差中误差随垂直角增大而增大的量甚小，在一定的边长范围内，即使垂直角超过规范要求仍能保证必要的精度，这对于跨河两岸高差较大的情况具有实际意义。
3 自动化全站仪在跨河测量中的应用
自动化全站仪，也称测量机器人，是集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标及自动记录于一体的测量系统。测量机器人用于跨河测量具有以下优点：（图1）。
（1）测角精度很高，大大减小了由测角引起的误差。（2）具有自动目标识辨（Automatic Target Recognition，简称ATR）功能，可以自动寻找并精确照准目标；允许在目标处使用普通的棱镜，而无需昂贵的特殊棱镜或添置电源等配件。（3）可以自动进行气象改正，克服气象代表性误差。（4）建立高精度的参考站，采用随时改正的测量方案，可以消除和减弱各种误差（外部的和仪器内部的）对测量结果的影响，大幅度地提高测量精度。
现以TCA2003自动化全站仪为例来说明。其测距精度mD= ±（1 mm+10-6×D），测角精度（测回方向标准偏差）为±0.5"，若角度观测6测回，取=±0.2"，其他参数取值不变。
同样。以2作为限差。不难看出，仅仅一项测角精度的提高，使得精密三角高程测量实现跨河水准更为容易。距离不超过2000 m的情况下，可以达到国家二等水准测量的精度；跨河距离小于1000 m时，垂直角控制在100以内，可以满足国家一等水准测量的要求。
4 结语
本文对精密三角高程测量实现跨河水准的精度从理论上进行了分析，分析结果表明，在观测合理、处理方法得当的情况下，精密三角高程测量可以很容易实现国家二等水准测量。使用目前的高精度自动化全站仪，除了使操作更加便利外，可以提高三角高程测量的精度和实现更长距离的跨河测量，甚至有望实现跨江水准测量。
另外，对于短距离跨河测量，可以达到国家一等水准测量的精度。此外，实施跨河水准测量需要注意以下几点。
（1）测角误差是高差误差的主要来源之一，因此要尽可能的采用高精度的测角仪器，观测时要保证成像清晰稳定，并增加测回数来提高测角精度。（2）垂直角在短距离测量高差中，影响高差值较大，在长距离测量高差中，影响高差值较小，所以在短距离测定高差中.应使仪器高与棱镜高的差距尽量缩小。（3）跨河水准测量受气象因素影响极大，因此观测应选在无风或微风天气进行，在气温变化较大时应停止观测。大气折光影响是个比较复杂的间题，本文参考了有关资料取为±0.01。（4）两岸同时对向观测，可以极大地提高精度，消除或减弱仪器高误差、大气折光差、地球曲率误差等多项误差。（5）随着河视线长度的增加，高差中误差急剧增大，因此在条件允许的情况下，要尽可能缩短跨河视线长度，将跨河水准点选在河道最窄处。（6）对向观测的2个镜站设置同样标高，消除了标高误差。但观测时，要经常注意仪器及棱镜杆的圆水准器气泡是否居中，精度要求高时，应建造强制对中装置。
参考文献
[1] 朱文明，刘式明.跨河测量技术综述[J].科技资讯，2012，12.
