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静力水准自动化监测系统在工程测量中应用

【摘要】随着社会的发展，对重要建筑物的工程测量须具有高精度、实时性的特性,自动化监测系统必然引入工程测量工作中,成为工程测量的有力手段.液体静力水准测量是一种精密的水准测量方法,对高差的观测精度可达到20μm 甚至更高。本文介绍了静力水准系统测量原理，通过工程测量中应用实例,充分体现了静力水准自动化监测系统的优越性，同时总结了静力水准工程中运用的经验。
【关键词】静力水准; 工作原理； 实时性； 自动化;决策论；对策论
一、 系统工程简介
系统工程的主要任务是根据总体协调的需要 ，把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略和方法等从横的方面联系起来，应用现代数学和电子计算机等工具 ，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究，借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标.系统工程大致可分为系统开发、系统制造和系统运用等3个阶段，而每一个阶段又可分为若干小的阶段或步骤。
系统工程的基该方法是：系统分析、系统设计与系统的综合评价（性能、费用和时间等）.系统工程的应用日趋广泛 ，至20世纪70年代已发展成许多分支，如经营管理系统工程、后勤系统工程、行政系统工程、科研系统工程、环境系统工程、军事系统工程等。用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。
系统工程在系统科学结构体系中，属于工程技术类，它是一门新兴的学科，国内外有 一些学者对系统工程的含义有过不少阐述，但至今仍无统一的定义。 1978年我国著名学者钱学森指出："系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的方法"。 1977年日本学者三浦武雄指出:”系统工程与其他工程学不同之点在于它是跨越许多学科的科学，而且是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。因为系统工程的目的是研制一个系统，而系统不仅涉及到工程学的领域，还涉及社会、经济和政治等领域，所以为了适当地解决这些领域的问题,除了需要某些纵向技术以外,还要有一种技术从横的方向把 它们组织起来，这种横向技术就是系统工程”。 1975年美国科学技术辞典的论述为:"系统工程是研究复杂系统设计的科学，该系统由许多密切联系的元素所组成。设计该复杂系统时，应有明确的预定功能及目标，并协调各个元素之间及元素和整体之间的有机联系，以使系统能从总体上达到最优目标。在设计 系统时，要同时考虑到参与系统活动的人的因素及其作用.” 从以上各种论点可以看出，系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行 设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论与方法.
二、 系统工程有三个特点:
(1）研究的对象广泛，包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等。
(2）系统工程是一门跨学科的边缘学科。不仅要用到数、理、化、生物等自然科学,还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科，是自然科学 和社会科学的交叉.因此,系统工程形成了一套处理复杂问题的理论、方法和手段，使人们 在处理问题时，有系统的整体的观点。
(3）在处理复杂的大系统时，常采用定性分析和定量计算相结合的方法。因为系统工程所研究的对象往往涉及到人，这就涉及到人的价值观、行为学、心理学、主观判断和理性推理，因而系统工程所研究的大系统比一般工程系统复杂得多,处理系统工程问题不仅要 有科学性,而且要有艺术性和哲理性。
系统开发过程也是对系统的认识不断深化的过程.人们不可能一开始就对系统所涉及的专业技术，各部分之间的信息、能量、物质沟通关系有清晰的认识，所以必须遵循分析—实践-再分析-再实践的反复认识过程.这里的实践常常是指对分析结论的验证试验。开发过程中分析、综合的思维过程和系统工程活动如下图所示，常称为系统工程过程（SEP）。
三、 系统工程过程是一个自顶层开始，依次反复应用于开发全过程的、规范化的问题解决过程，它把要求逐步转化为系统规范和一个相应的体系结构。
1.在系统研制过程中始终要保持对要求的跟踪。系统工程过程的第一步是任务分析。任务分析活动是要澄清和确认用户的需求和工作的目标，明确限制条件，然后依此提出对系统的功能和性能要求。通过任务分析得到的共识是后续成功的功能和物理设计的基础。
2。经过任务分析得到的系统级功能和性能,通过功能分析和分配活动进一步分解成为低层次功能。结果得到的是对一个系统功能的全面描述，即系统的功能结构。这个功能结构不仅描述了必须具有的全部功能,还反映了各种功能和性能要求之间的逻辑关系。
3。设计综合或称系统设计，是按照从功能分析与分配过程中得到的系统功能和性能描述,在综合考虑各种相关工程技术的基础上发挥工程创造力，研制出一个能够满足要求的、优化的系统物理结构。
4.验证活动的目的是确认所设计的各个层次的系统物理结构满足系统要求，保证能够在预定的性能指标下实现所要求的功能.
验证方法包括分析(建模和仿真）、演示验证和试验.
四、 系统工程过程的每一个步骤都可以是一个循环过程，对前一个步骤进行重新访问。系统工程过程的输出是一套明确定义系统设计、研制和试验的文件.
五．静力水准自动化监测系统的应用
垂直位移量是直接反应工程结构物及其基础的是否稳定的关键指标，垂直位移是大部分工程安全监控的重要内容。在工程测量中,液体静力水准测量是一种精密的水准测量方法，对高差的观测精度可达到20μm 甚至更高。常规监测技术和人工采集数据的方法,监测范围小、工作量大、效率低和投入高，存在漏检的弊端。静力水准系统具有精度高、自动化性能好、实时测量功能等特点。
1 静力水准系统测量原理
静力水准系统在管道连接的容器中注入一定的液体,所有的容器中的液体将在管道中自由流动，其结果是当平衡或者静止时各个容器中的液体表面将保持相同的高度,但是各个容器中的液体深度并不相同，这也就反映了各个容器所在的各个参考点的高度的不同.静力水准系统,用传感器测量每个测点容器内液面的相对变化，再通过计算求得各点相对于基点的相对沉陷量。整个系统可直接测量系统中各测点的差异沉降.若需要各测点的绝对沉降量则一般通过光学水准测量基准点的高程作为系统的基准值，并在整个观测过程中对基准点高程进行修正，保证系统各测点高程的正确性。
静力水准系统中测点相对于基准点的垂直位移
量计算公式如下:
Hig = ( hi0 － hig) － （ hf0 － hfg）
式中，Hig表示静力水准系统中第i 只测点在测试时刻相对于基点的垂直位移值； hi0表示静力水准系统中第i 只测点在初始时刻水准仪容器液面高度； hig表示静力水准系统中第i 只测点在测试时刻水准仪容器液面高度； hf0表示静力水准系统中基准测点在初始时刻水准仪容器液面高度； hfg表示静力水准系统中基准测点在测试时刻水准仪容器液面高度。
2 工程实例
外滩通道是上海市“三纵三横”交通主干网络中三纵东线的组成部分，提升城市功能，服务上海世博会交通。从福州路至天潼路为盾构段，工程采用
Ф=14270mm 的土压平衡盾构施工,该盾构是国内直径最大的土压平衡盾构隧道.盾构从天潼路工作井出发，沿大名路下穿苏州河后,沿中山东一路，向福州路工作井推进，在第370 环～ 第375 环,下穿南京东路地下人行通道。外滩通道盾构顶部距离南京东路地下人行地道底部最近距离仅为2. 4m( 约0. 17D，D 为盾构直径） ，两者位置关系见图1。隧道埋深8。 9m( 约0。 62D) ，盾构穿越土层为第③层灰色淤泥质粉质粘土和第④层灰色淤泥质粘土，流塑性高，变形控制难度极大。盾构推进过程中，须保证南京东路地下人行地道正常使用。

2． 1 静力水准监测系统的布设
为了监控盾构推进对地下通道结构的影响，为外滩通道盾构施工姿态控制和同步注浆参数优化提供依据，对南京路地下人行通道的垂直位移结合人工普通光学水准观测实施了自动化静力水准系统的实时监控.南京东路地下人行通道结构主体由两个主箱体组成,主箱体与两端出入口结构形成3 个施工缝,监测点设置施工缝两侧，共计6 个测点，测点编号为J0104戴加东等： 静力水准自动化监测系统在工程测量中应用～ J5，具体测点布置见如图2。J0 点为基准点，其高程采用光学水准进行修正，系统采集频率1 次/10min。

2。2 监测成果分析
图3 为监测点沉降监测断面位移曲线如所示.可以看出，盾构推进到358 环( 距离监测断面17 环） 时，监测断面没有明显沉降; 盾构推进到367 环( 距离监测断面12 环，约1。 5D） 时，盾构上方监测点J2、J3 开始隆起； 371 环（ 距离监测断面4 环，约0。 6D） 时, J2、J3点垂直位移达到7. 34mm 和6. 93mm； 376 环时， J2、J3点垂直位移达到最大值，分别为11。 96mm 和11. 56mm，约为0. 8D‰,之后开始逐步回落,381 环时垂直位移分别回落至2. 67mm 和2. 69mm。

图4 为2021 年6 月17 日00: 00 至12： 00 间盾构由365 环推进到375 环过程中,南京东路地下通道结构监测点垂直位移变化情况.从图中可以看出，地下通道结构受到施工影响十分明显，盾构机每推进1 环，地下通道结构出现1 个上升和下降周期。

图5 为2021 年6 月17 日00: 30 至23： 30 间盾构推进过程中,根据人工光学水准测量结果绘制的南京东路地下通道结构监测点垂直位移变化曲线图（ 图中NTD 为人工观测点编号,NTD1 与J0 相对应,NTD2 与J1 相对应，依次类推) 。因为南京东路地下人行通道结构位置的特殊性，人工观测频率已加大至4 次/1d,人工观测的工作量几乎提升到极限，从6月17日00:30 至08： 30 观测两次，观测结果不能看出地下通道结构在盾构推进过程中变化情况，人工观测结果漏检的弊端暴露无遗。显示了静力水准自动化监测系统的实时监控优越性.

3 结语
( 1） 静力水准系统的精度高、自动化性能好、实时测量功能的特点在实际工程运用中得到了充分的体现，较好的反应了建筑物的变形情况。
( 2） 静力水准自动化监测系统可以避免了传统人工光学水准观测的漏检的情况的发生.
（ 3) 静力水准系统设计时,管路长短对监测结果有一定的影响，要根据实际情况设计，提高静力水准系统使用效率。
（ 4) 基准点的修正需靠人工作业来完成，制约静力水准系统测试实时成果有一定的制约,但注重被测结构差异沉降也可达到相应效果。

参考文献
[1] 吕刚，刘广林，刘果． 新型大坝变形、渗漏自动监测仪器及监测系统的研制［J］． 大坝观测与土工测试，20005（ 24） ．
[2］ 何晓业． 静力水准系统在大科学工程中的应用及发展趋势［J]． 核科学与工程，2006，4（ 26) ．
［3] 戴加东,王艳玲，褚伟洪． 静力水准自动化监测系统在某工程中的应用［J］ ． 工程勘察,2021。

非标自动化机械工程师面试试题
一,请给出能将旋转运动转化为直线运动的机构,至少4种，
二,请写出或画出具有自锁功能的机构，
三,请写出能实现间歇运动的机构，至少3种，
四，金属件常用的表面处理方式与那些，请罗列至少5种,
五,一般工业用压缩空气是多少MPA? 1MPA= PA？ 当设计计算时，一般按照多少气压值来计算，
六，步进电机与伺服电机之间的区别联系,
七，传动类的机械结构有哪些,各应用于哪些场合,优缺点比较。
八,常用的工程材料,金属与非金属,
九,非标自动化设计开发流程是什么，
十，丝杆的定位精度包含 和 ，当从一个方向进行定位时, 可以不考虑.
十一,通常情况下,在轴与孔的配合中，轴的公差选择比孔的公差选择 .
十二,两位五通电磁阀，两位指的是, 五通指的是,
十三，调质处理,
十四，时效处理,
十五,选择滚动轴承类型的时候，转速较高,载荷较小，要求选择精度较高时，宜选用
转速较低时，载荷较大或者有冲击载荷时，宜选用 ， 以径向载荷为主的可选用
轴承， 轴向载荷与径向载荷都大时，可选用 轴承.
十六,直流电机通过调整 电压 改变转速，
交流电机通过调整 电流频率 改变转速.
十七,一个伺服电机的额定转矩为064NM,额定转速为3000R/min，那么这个电机的功率为 瓦。
十八，一个气缸的直径为40mm，最大500mm/s， 那么最大的耗气量是 L/min。

非标自动化机械工程师：面试18道试题(答案）
一、请给出能将旋转运动转化为直线运动的机构，至少4种？
曲柄滑块,齿轮齿条，滚珠丝杠，液压气动，曲柄滑块机构，凸轮机构，八杆机构.
二、请写出或者画出具有自锁功能的机构?
蜗轮蜗杆传动;螺杆螺母传动（滚珠螺杆不行）；摇杆、滑块为主动件时的四杆机构
三、请写出能实现间歇运动的机构,至少3种？
棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构
四、金属件常用的表面处理方式有那些？请罗列至少5种？
涂装、电镀、化学镀、阳极氧化、电解着色或染色、抛光、磨花、拉丝、防锈磷化与发黑处理、达克罗处理
五、一般工业使用的压缩空气是多少MPA？1MPA= PA？当设计计算时，一般按多少气压值来计算？
0.7—1。0map左右 1MPa＝1000000Pa 一般按兆帕计算.
六、步进电机与伺汇电机之间的区别联系?
控制进度不同、控制方式不同、低频特性不同、矩频特性不同、过载能力不同、运行性能不同、速度响应性能不同。
七、传动类的机械结构有哪些?各应用于哪些场合？优缺点比较.
1摩擦传动。2 链条传动。3 齿轮传动。4 皮带传动。5 涡轮涡杆传动.6 棘轮传动。7 曲轴连杆传动 .8 气动传动。9 液压传动（液压刨)。10 万向节传动 。11 钢丝索传动(电梯中应用最广）。 12 联轴器传动 。13 花键传动。
带传动的特点：由于带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振,过载时带会在带轮上打滑,对其他零件起过载保护作用，适用于中心距较大的传动等优点.
带传动的缺点:不能保证准确的传动比，传动效率低(约为0。90～0。94)，带的使用寿命短，不宜在高温、易燃以及有油和水的场合使用。
齿轮传动的基本特点:1。齿轮传递的功率和速度范围很大，功率可从很小到数十万千瓦,圆周速度可从很小到每秒一百多米以上。齿轮尺寸可从小于1mm到大于10m。2 。齿轮传动属于啮合传动，齿轮齿廓为特定曲线,瞬时传动比恒定，且传动平稳、可靠.3 .齿轮传动效率高，使用寿命长.4 。齿轮种类繁多，可以满足各种传动形式的需要。5 。齿轮的制造和安装的精度要求较高。
链传动的特点：1.能保证较精确的传动比（和皮带传动相比较）2.可以在两轴中心距较远的情况下传递动力（与齿轮传动相比）3.只能用于平行轴间传动4.链条磨损后，链节变长，容易产生脱链现象。
蜗杆传动的特点：单级传动就能获得很大的传动比，结构紧凑，传动平稳，无噪声，但传动效率低.
螺旋传动的特点:传动精度高、工作平稳无噪音，易于自锁，能传递较大的动力等特点.
八、常用的工程材料（金属与非金属)

九、非标自动化设计开发流程是什么？
1、仔细看明白设计任务书；2、根据设计任务书的要求写出设计方案；3、召集有关人士对方案进行论证；4、对材料进行市场调研；5、着手设计总图，先从要求目的开始，展开一系列的目的要求设计,把各种要求需要的设施，手段都用上,直到能解决问题为止;6、设计零件图；7、编写明细表和设备使用说明书；8、跟踪制造过程并指导改善；9、调试设备，试运行；10、完善设备要求，表面涂装交车。
十、丝杆的定位精度包含______和_______,当从一个方向进行定位时，_______可以不考虑。
传动类 和 定位类 轴向间隙
十一、通常情况下，在轴与孔的配合中，轴的公差选择比孔的公差选择__________。
低一个等级。
十二、两位五通电磁阀,两位和五通分别指的是什么？
两位,是说明电磁阀有开，关2个位置 五通，是指有5个通道口。
十三、什么是调质处理？
淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
十四、什么是时效处理？
时效处理,指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸，性能随时间而变化的热处理工艺。
十五、选择滚动轴承类型的时候，转速较高，载荷较小,要求选择精度较高时，宜选用_____，转速较低时，载荷较大或者有冲击载荷时，宜选用__________，以经向载荷的可选用_______轴承，轴向载荷与径向载荷都大时,可选用___________轴承。
球轴承 滚子轴承 向心球轴承 角接触球轴承
十六、直流电机通过调整_____电压________改变转速；交流电机通过调整_____电流频率________改变转速。
这个题有问题，其实就是调整电压，和调整电流频率。考官可能是想看你的应变能力。
十七、一个伺服电机的额定转矩为064NM，额定转速为3000R/min,那么这个电机的功率为_______瓦.
扭矩=9550*功率/转速
十八、一个气缸的直径为40mm，最大500mm/s,那么最大的耗气量是_________L/min。
37。68L/min

降雨量与水位自动监测系统方案
一、设计目的
由于我国的水灾频发，因此必须对江河、水库与湖泊的水位计降雨量进行监测，这种监测不但可为预防水灾、积极进行防汛决策提供大量可靠的数据及资料，同时还可以为防洪救灾和保护人民生命财产发挥重要作用。目前,国内不少水文站监测水位及降雨量仍采用人工方式,该方法不但存在测量人员的安全问题，而且还存在测量数据不准确及时效性不强的问题。为了解决上述问题，我司开发了一套水位与降雨量监测系统，此系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道等水文参数进行实时监测.监测内容包括：水位、降雨量,根据客户要求可以扩展到对流速、流量，水质及含沙量等参数的监测。水位与降雨量监测系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率.
二、系统组成  水位与降雨量监测系统由监测中心、通信网络、测量设备四部分组成。
1、监测中心：由服务器、公网专线（或移动专线）、数据采集软件组成.
2、通信网络:GPRS、Internet公网/移动专线.
3、前端监测设备:雨量水位监测RTU
4、测量设备:雨量传感器、雷达水位计
三、系统工作原理
雨量水位监测RTU向环境检测/监控仪器（雨量、水位传感器）发送取数指令,读取环境仪器（雨量、水位传感器）数据发送数据到无线传输模块GT511，数据通过GPRS传送到远程服务器，配合后处理软件可以对采集的数据进行分析，可以使监测者实时的获得真实准确的监测数据。系统可以根据测量环境自动或者人工修改采样频率，并对用户预设的阈值设置报警信息,报警信息以短信方式发送到管理人员的 上,管理人员依次判断是否发布预警.以下是系统工作原理示意图：

四、系统主要组成
4、1 硬件组成
系统硬件组成由南水JDZ系列翻斗式雨量筒、Campbell CS47X系列脉冲雷达式水位传感器及前端监控设备组成.
4、1、1南水JDZ系列翻斗式雨量筒
JDZ 系列雨量传感器用于观测自然界降雨量，同时将一定的降雨量转换为开关信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要.JDZ 系列雨量传感器符合以下标准及规范:SL21—2006《降水量观测规范》、GB/T11831-2002《水文测报装置遥测雨量计》、GB/T11832-2002《翻斗式雨量计》、SL61-2003。
特点：◆成本低
◆结构简单、低维护
主要技术参数：
降雨强度测量范围:（0。01～4）mm/min；
翻斗计量误差：≤±4%;工作温度范围: 0~50℃；
存储温度:温度－40℃～＋60℃
湿度≤95%；　　精度：0 。5mm(JDZ05 系列）
0.2mm（JDZ02 系列）
1.0mm（JDZ10 系列)
0。01in（JDZ0254 系列）
0。1mm（JDZ01 系列）
输出：开关量；
承雨口：内径 Φ200mm
外刃口角度 40～45°　　外径：21 cm；
高度：54 cm;　　重量: 4 kg。
4、1、2 Campbell CS47X系列脉冲雷达式水位计
CS47X系列是Campbell最新推出的脉冲雷达式水位传感器，通过向目标发射短微波脉冲，并测量该脉冲的返回时间，从而计算出水位，可广泛应用于江河、湖波、海洋潮汐和水库等地的水位监测。　　该系列产品依据不同的量程和精度，划分为三种具体型号。CS475的最大量程为20m，精度为±5mm；CS476的最大量程为30m,精度为±3mm;CS477的最大量程达到70m，精度为15mm。　　该雷达式水位传感器采用标准的数字式SDI-12输出接口,能够与包括Campbell的CR系列数据采集器在内的各种数据采集、记录设备连接，具有良好的兼容性。　　可以根据实际需要为该雷达式水位传感器选配25618型水平调节器，以保证测量数据的准确性。25626型调试/显示模块则能够帮助您轻松完成对传感器的故障诊断测试和修改设置工作。
特点：◆可适用于高腐蚀性、高污染的环境◆低维护-—无可拆除部件，有效降低维护时间和成本◆兼容Campbell公司的各种数据采集器◆无需重新校准◆低能耗◆工作温度范围宽（—40℃～+80℃），有着良好的环境适应性
主要技术参数：
传感器性能　　量程:50mm～20m（CS475），
50mm～30m(CS476）,
400mm～70m（CS477）　　精度:±5mm(CS475），
±3mm（CS476)
±15mm（CS477）　　分辨率：1mm
输出:SDI—12
雷达单元　　频率:26GHz
　　脉冲量：<1mW
　　波束角：10°(CS475），
8°（CS476/CS477）
供电单元　　供电：9.6～16VDC
　　浪涌保护：1.5KVA
　　能耗（12V时）：4.7mA（睡眠模式），14mA（工作模式）　　工作温度：-40~80℃　　外壳材质：铝、不锈钢　　喇叭口长度：137mm（CS475),430mm(CS476/CS47

4、1、3前端监控设备
此单元由Campbell数据采集器、NXN GT511及周围设备组成。
u 数据采集模块
Combell 数采器是生态监测浮标的大脑，调度系统协同运行，具有极强的控制能力、兼容性和扩展性，极低的电耗和故障率，适合野外环境的长期使用.本浮标标配数采器有数字量和模拟量多端口，可同时接入多台水质仪器（数字量）、多种气象仪器(模拟量）和水文动力学参数（高频数字量），内存容量大，断电不丢失数据。该数据接收可以通过CDMA、GPRS、卫星、无线电波、光纤、电缆直接连接等通讯方式,比较灵活可靠。
Combell数采器特点如下:
功能强大灵活,模块化结构，极强的兼容性和扩展性

数据采集控制功能标准化配置，数据采集、转换模块灵活、稳定和可靠
在全球使用量超过100，000台
可靠性高,故障率低
数据记录、控制和传输能力强
使用快闪存储器作内存，容量为256KB，可存储约120，000个读数；断电时数据不会丢失。
可编程扫描采样速度从1/64秒到2。5小时
可以使用电池供电，工作不受断电影响。耗电量特低，一个7安时的蓄电池可以维持CR10X数周到一年正常工作(视外围设备及采样频率而定）
MTBF（故障平均时间)为160年（根据3年保修维修记录计算）
u 数据传输模块
数据的传输方式使用了GPRS网络与Internet 网络并用的方式:首先，通过无线GPRS网络与网络供应商（移动）机房建立连接，然后网络供应商机房与服务器通过Internet 网络建立连接，从而完成整个数据传输过程。保密性强，实时性好，费用低廉。
台湾奈峰科技NProbe GT—511是一款整合了GPRS调制解调器、资料摘取器和资料记录器等三种功能为一体的智慧型远程资料收发器，独立运作的GPRS数据机功能，提供可以选择TCP Client或TCP Server作业模式，當连线建立后即可使用设备序列串口与远程的电脑或设备进行双向资料交换，还可以运用简单的I/O界面及特定的序列通讯协定，让各种远端机器设备能快速有效地透过广域GSM/GPRS无线网络与Internet网络相互结合.方便连接各种远端設备如流量计、水位计等,达到资料即时监测.GT—511配备了RS-232/485接口、数位输入信号（Digital Input)及Relay输出信号。
Ø uRS-232 接口，1组。
Ø u数位输入信号,3组。
Ø uRelay输出信号，1组。
Ø u內建Watch dog.
Ø uReal—Time Clock(RTC）。
Ø u內建2MB内存。
Ø u支援GSM/GPRS 900/1800/850/1900MHz 四频系統。
Ø u主机提供LED灯，可显示RUN/GPRS/GPS之工作状态。
u 周围设备
周围设备包括供电模块、浪涌模块及保护单元
供电模块保障生态监测浮标在海洋环境长期监测的电力自供应,满足各种仪器设备对电力的要求，长时间阴雨天有足够冗余的电量储备，供电部分采用充电控制器、太阳能板及免维修蓄电池,整套供电系统满足在太阳能无法正常工作时一个月的电量储备.
浪涌模块能屏蔽外来的尖峰电流，保证整套系统的正常工作。
保护单元为一只IP66的户外防水箱以及IP68的航空插头，防水箱能杜绝外部粉尘及能承受强烈喷水，保证箱内部部件正常工作。
五、系统安装
此系统安装全部在陆地上进行，不涉及水下作业.安装方式一般为单条镀锌管固定在河边,测量仪器、前端监测设备及供电单元固定在镀锌管上;如果此系统加装了其他仪器，考虑到以后的维护工作，可以固定3-4条镀锌管，在顶部做一个平面，以下为一些安装的实例。

简单安装方式
六、财务预算
产品
价格(RMB)
JDZ系列翻斗式雨量筒

Campbell CS47X系列脉冲雷达式水位传感器

前端监控设备（无线系统)注:CR200及以上数采器

12V 65AH免维护电池

户外防水箱

40W太阳能板

总额