水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

5.1.1直动化监测设备应具备先进性、适用性和可行性.并应符合下列规定

5.1.1自动化监测设备应具备先进性、适用性和可行性施工管理标准规范范本，并应符合下列规定 5.1.1.1设备应符合监测期限、监测内容、监测方法和系统功能的要求， 5.1.1.2设备的防水、耐腐蚀性能应满足现场环境要求。 5.1.1.3设备应具有较强的抗干扰能力和自适应能力。 5.1.1.4设备应能满足连续监测的要求

5.1.2设备宜有自检、直诊断功能

5.1.4光纤应符合现行国家标准《通信光缆第1部分：总则》（GB/T139

5.2.1传感器应根据下列内容进行选择：

(1）传感器类型； （2）信号输出方式； （3）灵敏度； (4)稳定性； (5)线性范围； (6)量程和精度； （7)供电方式； (8)安装方式； (9)频率响应特性； （10）环境条件

(1)传感器类型； （2）信号输出方式； （3）灵敏度； (4)稳定性； (5)线性范围； (6)量程和精度； （7)供电方式； （8）安装方式； (9)频率响应特性； （10）环境条件

5.2.2传感器宜选择经过长期测试稳定可靠的产品 5.2.3传感器宜其有温度补偿功能，当环境温度变化对监测结果产生影响时，应对环境 温度同步监测，并对监测结果进行修正： 5.2.4无合适传感器时，可自行设计制造传感器，自制传感器的性能应符合国家现行标 准的有关规定

5.2.2传感器宜选择经过长期测试稳定可靠的产品

5.2.5人工监测方式采用的传感器在数据接口、精度等指标满足监测要求

接入自动化监测系统；自动化监测系统不应采用需要入工十预的传感器： 5.2.6传感器在运输、装卸、搬运和安装过程中应防止振动、冲击、碰撞、跌落等意外情况 造成的不良影响 5.2.7传感器密封性应满足水运工程环境使用要求，可采用填充密封胶、安装保护盒等 方式进行密封处理：

.3.1数米果设备应付合下列规定： 5.3.1.1数据采集设备的量程和精度应满足监测要求，并应与对应传感器性能匹配 5.3.1.2数据采集设备的选型应根据传感器类型、数据输出格式、信号调理设备类型 和供电需求等综合确定，分辨率应满足监测精度的要求，并不宜低于传感器的分辨率， 5.3.1.3数据采集设备宜兼容多种传感器，并可同时采集 5.3.1.4数据采集设备应具备通过数据接口对外传输监测数据的功能： 5.3.1.5数字型传感器可直接接入数据传输设备，也可通过数据采集设备接入： 5.3.1.6集成数据采集和通信功能的智能型传感器可直接接人监测系统： 5.3.2数据采集设备应根据监测需求选择动态或静态采集设备： 5.3.3 动态数据采集时，采样频率设置应满足奈奎斯特（Nycruist）采样定理 5.3.4 动态数据采集设备应具备低通滤波功能，必要时应增加抗混滤波器，截止频率应 满足下式要求

式中f一截止频率(Hz); f一采样频率(Hz）： 5.3.5数据采集设备宜具有信号放大、滤波、去噪、隔离等预处理功能，并应符合下列 规定， 5.3.5.1电荷传感器的输出信号和长距离传输的模拟电压信号应采用电压放大器进 行预处理， 5.3.5.2含噪信号可采用滤波器进行滤波和降噪， 5.3.5.3数据采集时应采取串模干扰抑制、共模干扰抑制、信号隔离、接地、屏蔽等抗 干扰措施， 5.3.6数据采集设备应能适应工作环境，宜具有自动巡测、遥测和数据本地存储功能，数 据存储量应根据监测需求确定： 5.3.7数据采集设备应具有直接读取监测数据的功能， 5.3.8数据采集设备采样频率、采样时长、监测频次等参数设置应满足监测要求。

式中f—截止频率(Hz); 采样频率（Hz）

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305一202

5.3.10数据采集设备的通信接口宜为RS485/232、USB、RJ45等数据接口：

5.3.10数据采集设备的通信接口宜为RS485/232、USB、RJ45等数据接口： 5.3.11数据采集设备宜具备自动或手动时钟校准功能，并应定期进行校准 5.3.12常用数据采集设备性能指标应符合附录C的规定

5.3.10数据采集设备的通信接口宜为RS485/232、USB、RJ45等数据接口： 5.3.11数据采集设备宜具备自动或手动时钟校准功能，并应定期进行校准 5.3.12常用数据采集设备性能指标应符合附录C的规定

模拟信号或数字信号等传输方式 5.4.3数据采集设备和数据传输设备之间宜采用RS485、工业以太网、无线或光纤等传 输方式，

5.4.3数据采集设备和数据传输设备之间宜采用RS485、工业以太网、无线或光纤等传 输方式

6.1.1系统安装应包括传感器安装、线缆敷设、数据采集设备安装、监测服务器安装等 6.1.2 传感器安装应符合下列规定：

6.1.1系统安装应包括传感器安装、线缆敷设、数据采集设备安装、监测服务器安

6.1.2.1传感器的安装应空间位置准确、原始数据完整、基础资料齐全、安装措施得 当、适度元余： 6.1.2.2传感器的安装工艺不应影响结构的受力和耐久性： 6.1.2.3安装前应检查传感器的规格， 6.1.2.4传感器的安装位置和顺序应符合设计要求，发生变化时应进行变更登记 6.1.2.5传感器应根据实际情况选择埋入结构内部、螺栓连接、焊接等方式安装牢固 并应对连接进行防腐蚀处理： 6.1.2.6采用焊接方式安装传感器时，应避免高温对传感器的影响，必要时应采取隔 热措施， 6.1.2.7水下安装传感器时，应考虑水压对传感器量程、防护等级等的影响，传感器电 缆应固定，不得漂浮在水中， 6.1.2.8传感器安装后应采取保护涂层、安装密封性保护盒等耐久性保护措施： 6.1.2.9传感器安装位置应作明显标记，安装结束后应读取并记录传感器初始值，发 现信号异常时应检修或更换

.2.10使用仪表测量时.应按仪表使用规和

6.1.3线缆敷设施工准备工作主要包括下

（1）估算线缆总长度并考虑预留长度； （2）调查设备安装位置； （3）调查直埋线缆路径情况、地下管线状况： （4）选择线缆防护处理方式

6.1.4线缆敷设应符合下列规定

6.1.4.1线缆敷设的规格、位置应符合自动化监测设计的要求，线缆应排列整齐，外皮 不得损伤，并设置标记 6.1.4.2线缆应进行保护，可采取镀锌管、PVC管、波纹管或桥架等保护措施： 6.1.4.3信号电缆、通信电缆应与强电电缆分开敷设，最小间距应符合现行国家标准 综合布线系统工程设计规范》（GB5031I）的有关规定：

6.1.4.4采用牵引方式敷设线缆时牵引力不应大于线缆最大允许张力

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305一202

最大牵引力不应大于线缆最大允许张力；人工牵引敷设时，速度应均勾：牵引长度不宜过 长，线缆过长时，宜分次牵引： 6.1.4.5传感器和采集设备之间的电缆宜直连无接头；条件受限时，宜采用冷压端子 压接或焊接的方式对接，并应对电缆接头进行绝缘和防水密封处理 6.1.4.6信号电缆芯线间绝缘电阻不应小于1M0芯线对屏蔽层或对地间绝缘电阻 不应小于10MQ 6.1.5数据采集设备的安装应符合下列规定： 6.1.5.1安装位置应根据传感器埋设情况、数据采集设备与传感器之间距离、安装条 件等因素综合确定： 6.1.5.2室外安装时应考虑各种天气条件下的适用性，并根据现场情况采取防水、防 雷、防腐蚀、防磁等措施， 6.1.5.3数据采集设备应安装牢固 6.1.6监测服务器的安装应符合现行国家标准《数据中心设计规范》（GB50174）的有关 规定，并应符合下列规定： 6.1.6.1服务器应安装在无强电磁干扰的位置： 6.1.6.2服务器安装位置应具备一定的空间和稳定可靠的电源

最大牵引力不应大于线缆最大充允许张力；人工牵引敷设时，速度应均勾：牵引长度 长，线缆过长时，宜分次牵引，

6.1.5.1安装位置应根据传感器埋设情况、数据采集设备与传感器之间距离、安装务 年等因素综合确定： 6.1.5.2室外安装时应考虑各种天气条件下的适用性，并根据现场情况采取防水、防 冒防腐蚀防磁等措施

6.1.5.3数据采集设备应安装牢固

6.2.1系统联调宜根据系统设计进行,并应包括下列内容：

.2.1系统联 (1)设备功能测试； (2）系统参数设置； (3）比测； （4）系统运行测试； （5）系统初始值确定

(1)设备功能测试； （2）系统参数设置； (3）比测； （4）系统运行测试； （5）系统初始值确定

6.2.2系统联调前应满足下列要求：

（1）设备、线路与设计要求一致； （2）电源稳定可靠，设备接地良好： （3）温度、湿度等环境符合设备正常运行要求

6.2.3设备功能测试宜包括下列内容

(1)设备工作状态检查； (2)传感器测试； （3）数据采集设备采集功能测试； （4）数据采集设备输出功能测试； （5）数据传输设备通信功能测试

6.2.4系统参数设置应主要包括下列内容

(1）设置传感器初始状态：

（2）设置传感器类型、监测位置、接通道号、标定系数等参数； 3）根据硬件拓扑关系，设置数据采集设备和数据传输设备之间的通信方式、速率、 地址等参数； （4）设置数据传输设备和服务器之间的通信方式、通信速率、地址等参数： 6.2.5比测应符合下列规定， 6.2.5.1监测点宜进行快速连续测试，检查测值是否稳定， 6.2.5.2比测宜采用过程线比较法， 6.2.5.3有条件的监测项目及监测点宜人工干预给予物理量变化，检查测值是否出现 相应变化： 6.2.5.4比测的方法、设备、精度应符合国家现行标准的有关规定： 6.2.6系统运行测试应符合下列规定 6.2.6.1测试数据应具有连续性，测试时采用的频次和时长应能反映监测对象的变化 情况： 6.2.6.2有干扰信号时，应进行来源检查并采取措施进行处理， 6.2.6.3监测系统正常工作状态下，自动采集数据缺失率不应大于3%： 6.2.6.4系统应测试自动巡测、定时巡测、选测的数据采集功能，数据处理和数据库管 理功能，运行状态自检和报警功能： 6.2.7监测初始值应在监测系统测试符合要求后测定，并应经至少3次以上的测定，数 值绝宝三可胎平均值胜头证拍值

5.2.6系统运行测试应符合下列规定 6.2.6.1测试数据应具有连续性，测试时采用的频次和时长应能反映监测对象的变化 情况 6.2.6.2有干扰信号时，应进行来源检查并采取措施进行处理： 6.2.6.3监测系统正常工作状态下，自动采集数据缺失率不应大于3%： 6.2.6.4系统应测试自动巡测、定时巡测、选测的数据采集功能，数据处理和数据库管 理功能，运行状态自检和报警功能： 5.2.7监测初始值应在监测系统测试符合要求后测定，并应经至少3次以上的测定，数 值稳定后可取平均值作为初始值

6.2.6系统运行测试应符合下列规定

6.2.8系统安装调试完成后.应提供系

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

（1）绘制监测物理量过程变化图； （2）绘制各监测物理量在时间和空间上的分布特征图： 3）绘制各物理量之间的相关关系图 7.0.2数据分析之前，应考虑系统误差、偶然误差的影响，对原始监测数据进行粗差检验 和剔除、局部缺失插补、平滑滤波降噪等预处理： 7.0.3数据分析时应考虑温度、气压等外界因素和传感器本身的零漂、温漂等内部因素 的影响进行必要的修正： 7.0.4监测数据和历史可比数据的差值应在一定范围内，可根据具体情况设定阈值，超 过阅值时，应检查系统的运行状态： 7.0.5由监测系统自身引起的异常数据应剔除， 7.0.6由测量因素产生的异常值应进行处理 7.0.7监测数据分析方法可采用比较法、作图法、特征值统计法和数学模型法等 7.0.8监测成果的分析应包括下列内容： （1)将监测成果和有关物理量用图表、曲线或经验公式表示.分析监测项自的变化

（1）将监测成果和有关物理量用图、表、曲线或经验公式表示，分析监测项目的变化 趋势、单位变化量、变化幅度和相互关系的变化规律； （2）针对监测存在的问题，对监测设备、监测精度和监测期限提出改进意见： 7.0.9监测报告应包括阶段性报告和总报告，主要包括工程概述、监测项目、监测点布 置、监测成果及分析、结论、建议、附图、附表等内容

8.0.1系统维护应包括监测数据管理、设备检修、时钟校推、比测等： 8.0.2 原始监测数据应存入数据库，监测数据应实时备份，每月物理备份不应少于1次 8.0.3 使用期间的监测系统宜继承施工期间监测的数据，并宜进行对比分析与鉴别 8.0.41 设备应定期进行检查和校验，每年应至少进行次系统检查： 8.0.5监测设备出现故障时应及时维修或更换，并应在断电状态下进行，更换的设备应 与原系统相匹配， 8.0.6系统时钟应定期进行校准，可采用网络自动授时方式： 8.0.7有特殊要求的监测项自宜定期进行比测

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

附录A常用自动化监测方法

A.0.1监测类别划分和监测设备

②波浪力、船舶撞击力和冰压力无专用传感器.可根据量程、精度等要求选择压力型传感器

附录B常用传感器性能指标

附录 B常用传感器性能指标

B.0.1加速度传感器的主要技术指标

B.0.2振弦式应变传感器的主要技术指标应符合表B.0.2规定 表B.0.2振弦式应变传感器的主要技术指标

B.0.3光纤光栅式应变传感器的主要技术指标应符合表B.0.3规定

表B.0.3光纤光栅式应变传感器的主要技术指

B.0.4位移传感器的主要技术指标应符合表B.0.4规定，

表B.0.4位移传感器的主要技术指标

B.0.5倾角传感器的主要技术指标应符合表B.0.5规定。

5倾角传感器的主要技术指标应符合表B.

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

表B.0.5倾角传感器的主要技术指标

B.0.6静力水准传感器的主要技术指标应符合表B.0.6规定， 表B.0.6静力水准传感器的主要技术指标

B.0.7压力传感器的主要技术指标应符合表B.0.7规定 表B.0.7压力传感器的主要技术指标

B.0.8温度传感器的主要技术指标应符合表B.0.8规定： 表B.0.8温度传感器的主要技术指标

附录C常用数据采集设备性能指标

附录C常用数据采集设备性能指标

表C.0.1电信号数据采集仪技术指标

C.0.2光信号数据采集设备的主要技术指标应符合表C.0.2的规定 表C.0.2光信号数据采集仪技术指标

C.0.3光电信号数据同步采集设备的主要技术指标应符合表C.0.3的规定 表C.0.3光电信号数据同步采集仪技术指标

C.0.4振弦式数据采集设备的主要技术指标应符合表C.0.4的规定

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

表C.0.4振弦式数据采集仪技术指标

附录D 本规范用词说明

附录 D 本规范用词说明

为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度的用词说明如下： （1）表示很严格，非这样做不可的，正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； （2）表示严格，在正常情况下均应这样做的，正面词采用“应”，反面词采用“不应"或 “不得”； （3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的，正面词采用“宜”，反面词采 用“不宜； （4）表示允许选择，在一定条件下可以这样做的采用“可”

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

本规范主编单位、参编单位、主要起草人

主编单位：中交上海三航科学研究院有限公司 参编单位：中交第三航务工程局有限公司 上海港湾工程质量检测有限公司 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 中交天津港湾工程研究院有限公司 中交四航工程研究院有限公司 交通运输部天津水运工程科学研究院 主要起草人：吴锋（中交上海三航科学研究院有限公司） 邱松（中交第三航务工程局有限公司） 杨三元（中交上海三航科学研究院有限公司） （以下按姓氏笔画为序） 王其标（中交第三航务工程局有限公司） 刘红彪（交通运输部天津水运工程科学研究院） 孙洋波（上海港湾工程质量检测有限公司） 杨安韬（中交上海三航科学研究院有限公司） 陈韬（中交上海三航科学研究院有限公司） 范志宏（中交四航工程研究院有限公司） 周国然（中交上海三航科学研究院有限公司） 郝艳广（中交武汉港湾工程设计研究院有限公司） 黄周泉（中交第三航务工程局有限公司） 曹金宝（上海港湾工程质量检测有限公司） 曹胜敏（中交第一航务工程勘察设计院有限公司） 舒方法（中交第三航务工程局有限公司） 解林博（中交天津港湾工程研究院有限公司）

主要审查人：解曼莹 （以下按姓氏笔画为序）

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

主新、主胜年、仇伯强、文立、刘红宇、刘现鹏、刘爱民、 贡金鑫、杨国平、武方洁、战和增、程泽坤、魏宏大 总校人员：刘国辉、李荣庆、刘连生、董方、檀会春、吴锋、杨三元、 刘旭 管理组人员：吴锋（中交上海三航科学研究院有限公司） 邱松（中交第三航务工程局有限公司） 杨三元（中交上海三航科学研究院有限公司）

王新、王胜年、优伯强、文立、刘红宇、刘现朋 贡金鑫、杨国平、武方洁、战和增、程泽坤、魏宏 总校人员：刘国辉、李荣庆、刘连生、董方、檀会春吴 争 刘旭 管理组人员：吴锋（中交上海三航科学研究院有限公司） 邱松（中交第三航务工程局有限公司） 杨三元（中交上海三航科学研究院有限公司）

中华人民共和国行业标准

水运工程自动化监测技术规范

ITS/T 3052021

总则 (27) 基本规定 (28) 监测系统设计 (29) 5 设备 (31) 5.1一般规定 (31) 5.2传感器 (31) 5.3数据采集设备 (31) 系统安装与调试 (33) 6.1 系统安装 (33) 6.2系统联调 (33) 数据分析与报告 (34)

0.3本条中国家现行有关标准包括《水运工程水工建筑物原型观测技术规范 JTS235）、《水运工程地基基础试验检测技术规程》（JTS237）等

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

3.0.1本条推荐采用自动监测的具体情况

（1）监测点所处环境条件限制，导致人工监测无法实施； （2）人工监测难度大的项目，包括监测频次较高导致的人工监测难以实施，也包括量 然监测频次不高但是人员难以到达或者周边环境过于复杂的情况； （3）监测频次要求较高的项目，即监测频次高于1天一次； （4）自动化监测前期一次性投入较高，而后期监测成本远低于常规监测方式，监测期 限越长，经济性越好，因此从经济性上考虑，长期监测时较适合采用自动化监测技术： （5)具有特殊要求的监测项目，是指结构关键位置的测点、重要受力位置、影响结构 安全的重点监测项目和监测数据的实时性要求较高的监测项目等： 3.0.2本条中监测频次是指单位时间内的监测次数；监测期限是指监测单位提供监测服

3.0.2本条中监测频次是指单位时间内的监测次数；监测期限是指监测单位提供监测服 务的时间期限

4.0.2本条对监测系统的设计原则做出基本要求，水运工程项目测点布置区域多较为分 散，适合采用分布采集，集中管理的方式，监测现场一般采用标准总线搭建通信网络，然后 再通过统一的数据输出接口和监测服务器进行双向交互，模块化是将系统分离成独立功 能模块的方法，可以方便地进行模块间组合、分解，方便单个模块的功能调试，系统具有较 强的扩展性，可以根据监测技术需求进行排列组合，快速搭建监测系统，当部分模块出现 故障时，不会影响其他模块正常工作，具有较强的适用性：因此水运工程自动化监测适合 采用模块化的方式： 4.0.3分散独立控制方式是在监测现场配置能独立完成数据采集、通信的监测子站，然 后把数据汇聚到监测服务器，这种方式适用于测点间距比较远的场合；集中控制方式是指 监测现场的监测子站不具有独立工作能力，由监测服务器对监测子站进行查询和控制；混 合控制方式为以上两种方式组合使用， 4.0.4本条中监测系统的可扩展性包括两个含义，一是指硬件设备的可扩展性，即监测 设备支持根据需要增加监测项目或者监测点，也就是可以增加通道的数量；二是软件的可 扩展性，可以添加新的功能或者修改完善现有功能来考虑未来的发展 4.0.7.1集中采集是将多个传感器用信号电缆引至数据采集设备进行采集，分散采集 是将传感器直接接入数据采集设备，数据采集设备再通过总线级联， 4.0.7.2数据采集设备具备指令设定、时钟修改、系统参数配置等远程控制的功能，能 够提高系统的自动化程度，方便远程对监测系统进行设置和更改，实现无人值守自动化 采集， 4.0.7.4应答式是在查询应答工作方式下，采集设备自动采集和存储，但不主动传送 给监测服务器，只有当中心发出查询指令时，才将数据送出，自报式是一种不受分中心 指令控制的工作方式，按照预设的监测频次，主动将数据向监测服务器发送，其特点是功 耗低、结构简单、实时性强，能较好反映参数变化全过程： 4.0.7.6在水运工程自动化监测系统中，可能存在不同的监测对象和监测项目接人同 一个数据采集模块的情况，会使用不同的监测频次，因此规定对数据采集设备可以设置不 同的监测频次： 4.0.9.1地处偏远、环境恶劣的水运工程项目，现场信号情况、数据传输速率、传输数 据量对监测数据和监测服务器之间的通信有较大影响，因此工程所处环境作为考虑因素， 4.0.9.4修复链路能力是指某个传输线路发生故障时，能够保证数据完整性和可靠性 的能力，

4.0.2本条对监测系统的设计原则做出基本要求，水运工程项目测点布置区域多较为分 教，适合采用分布采集，集中管理的方式，监测现场一般采用标准总线搭建通信网络，然后 再通过统一的数据输出接口和监测服务器进行双向交互，模块化是将系统分离成独立功 能模块的方法，可以方便地进行模块间组合、分解，方便单个模块的功能调试，系统具有较 强的扩展性，可以根据监测技术需求进行排列组合，快速搭建监测系统，当部分模块出现 故障时，不会影响其他模块正常工作，具有较强的适用性：因此水运工程自动化监测适合 采用模块化的方式

后把数据汇聚到监测服务器认证标准，这种方式适用于测点间距比较远的场合；集中控制方式是指 监测现场的监测子站不具有独立工作能力，由监测服务器对监测子站进行查询和控制；混 合控制方式为以上两种方式组合使用，

后把数据汇聚到监测服务器，这种方式适用于测点间距比较远的场合；集中控制方

4.0.10.1自供电系统有风力发电、太阳能供电和风光互补供电等方式，

水运工程自动化监测技术规范（JTS/T305—202

4.0.10.4根据现场实施经验，雷击对监测系统的破环威胁较大，因此供电系统的防雷 设计也十分重要， 4.0.12.6在工程前期不具备自动采集，或监测系统故障的情况下，可以由测试人员携 带二次仪表直接读取传感器数值，通过监测软件预留的人工录入接口录入数据，保障数 据的完整性和连续性，

4.0.10.4根据现场实施经验，雷击对监测系统的破环威胁较大，因此供电系统的防管 设计也十分重要， 4.0.12.6在工程前期不具备自动采集仿古建筑，或监测系统故障的情况下，可以由测试人员携 二次仪表直接读取传感器数值，通过监测软件预留的人工录入接口录入数据，保障数 居的完整性和连续性，