测量论文范文

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1研究背景：

计量是工业生产的眼睛。流量计量是计量科学技术的组成部分之一,它与国民经济、国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作对于保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用。特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代,流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。

节约能源和环境保护是大多数先进企业非常关心的问题。而要确保压缩空气系统高效地运转，流量测量是至关重要的。对一个典型压缩空气系统的全部成本进行分析后，我们发现最大的成本是由电力消耗，而不是系统的投资或维护产生的。

一台新式的压缩机将百分之九十的电力转换成热量，而仅将百分之十转换成压缩空气，这就使得压缩空气比电要贵十倍。测量耗电量随处可见，但是测量压缩空气消耗量的企业并不多。不进行测量就意味着不知道系统的效率。统计数据显示百分之三十的压缩空气会由于泄漏而损失掉，这本来是可以被检测出来并修理好的。

还有另外一个重要问题：二氧化碳总排放量的百分之四十来自于工业。这些二氧化碳是在燃烧矿物燃料（媒、石油、煤气等）来发电的过程中产生的。我们都知道，过多的二氧化碳会造成全球变暖。在能源变得短缺并且环保和我们每一个人息息相关的时候，流量测量将帮助您依据消耗量和泄漏检测来分析您的系统，从而减少能耗和成本。

2调研目的：

由于流量是一个动态量,流量测量是一项复杂的技术。从被测流体来说,包括气体、液体和混合流体这三种具有不同物理特性的流体;从测量流体流量时的条件来说,又是多种多样的,如测量时的温度可以从高温到低温;测量时的压力可以从高压到低压;被测流量的大小可以从微小流量到大流量;被测流体的流动状态可以是层流、湍流等等。此外就液体而言,还存在粘度大小不同等情况。

调研的目的就是对目前重要的不同的流量计的原理、测量方法、应用条件、注意事项等进行了总结，进而对流量测量有进一步的了解，对以后的研究工作起一定的指导意义。

3调研内容

3.1概述

3.1.1流量的概念

流体在单位时间内流经某一有效截面的体积或质量，前者称体积流量（m3/s)，后者称质量流量(kg/s)。

如果在截面上速度分布是均匀的，则：

如果介质的密度为，那么质量流量

流过管道某截面的流体的速度在截面上各处不可能是均匀的，假定在这个截面上某一微小单元面积上速度是均匀的，流过该单元面积上的体积流量为，整个截面的流量为；测量某一段时间内流过的流体量，即瞬时流量对时间的积分，称之流体总量。，用来测量流量的仪表统称为流量计。测量总量的仪表称为流体计量表或总量计。

3.1.2流体的几个概念

(1)粘性

在流体的内部相互接触的部分在其切线方向的速度有差别时会产生减小其速度差的作用。这是因为流速快的部分要加速与其相接触的流速慢的部分，而流速慢的部分要减小与其相接触的流速快的部分，流体的这种性质，称为粘性。衡量流体粘性大小的物理量称为粘度

设有两块面积很大距离很近的平板，两平板中间是流体。令底下的平板保持不动，而以一恒定力推动上面平板，使其以速度v沿x方向活动。由于流体粘性的作用，附在上板底面的一薄层液体以速度v随上板运动。而下板不动故附在其上的流体不动，所以两板间的液体就分成无数薄层而运动，如图所示。作用力F与受力面平行，称为剪力，剪力与板的速度v、板的面积S成正比，而与两板间的距离y成反此，即

（图）平板间流体速度变化

h称为粘度，或动力粘度(dynamicviscosity)，单位是：泊（P）(Pa.s)

(2)层流和紊流

流体在细管中的流动形式可分为层流和紊流两种。所谓层流(laminarflow)就是流体在细管中流动的流线平行于管轴时的流动。所谓紊流(turbulentflow)就是流体在细管中流动的流线相对混乱的流动。利用雷诺数可以判断流动的形式。如果雷诺数小于某一值时，可判断为层流，而大于此值时则判断为紊流。

由此，我们发现管内流体流动时存在着两种状态：一为层流状面一为紊流状态．在不同的流动状态下，流体有不同的流动特性。在层流流动状态时，流量与压力降成正比；在紊流流动状态时，流量与压力降的平方根成正比，而且在层流与紊流两种不同的流动状态时，其管内的速度分布也大不相同。这些对于许多采用测量流速来得到流量的测量方法是很重要的。

(3)雷诺数

雷诺数是表征流体流动时惯性力与粘性力之比。利用细管直径d，可求出雷诺数：

为细管中的平均流速；为流体的运动粘度,d为管径。Rd＜2320时为层流，Rd＞2320时为紊流；所谓平均流速，一般是指流过管路的体积流量除以管路截面积所得到的数值。

(4)流体流动的连续性方程

流体在管道内作稳定流动的情况:，若流体是不可压缩的，即则

（图）某一段流体管道

即流体在稳定流动，且不可压缩时，流过各截面流体的体积为常量。因此利用上式，很方便的求出流体流过管道不同截面时的流速。

（4）流体伯努力方程

3.2流量计

3.2.1容积式计量表

这类仪表用仪表内的一个固定容量的容积连续地测量被测介质，最后根据定量容积称量的次数来决定流过的总量。习惯上人们把计量表也称为流量计。根据它的结构不同，这类仪表主要有椭圆齿轮流量计、腰轮流量汁、活塞式流量计等。

(1)椭圆齿轮流量计

（图）椭圆齿轮流量计原理图

腰轮流量计（罗茨流量计）

（图）腰轮流量计原理图

腰轮流量计除可测液体外，还可测量气体，精度可达±0.1％，并可做标准表使用；最大流量可达1000m3/h。

(2)容积式流量计的误差

仪表输出由指针指示，指示值I:

其中：

流量较小时，误差为负值，在流量增大时、误差为正值、且基本保持不变(曲线1)。这种现象主要是由于在运动件的间隙中泄漏所引起的。这个泄漏量与间隙、粘度、前后压差有关，另外也和流过体积V所需的时间有关。

容积式流量计的测量误差值E，可由指示值与真值之差与指示值之比表示。设：V为通过流量计的流体体积真值；I为流量计指示值，则误差值E可表示为

，为流量仪表的流量，，

，

（图）容积式流量计的误差曲线

（3）适用范围

1）可用于各种液体流量的测量，尤其是用于油流量的准确测量

2）高压力、大流量的气体流量测量

3）适用于性较好、粘度较高的重质油品，如原油、重质成品油等的计量

4）计量范围受到转子重量的影响，其精度只适用于一定流量的计量，计量更大流量时，要几台并联使用

由于椭圆齿轮容积流量计直接依靠测量轮啮合，因此对介质的清洁要求较高，不允许有固体颗粒杂质流过流量计．

3.2.2浮子流量计（转子流量计）

(1)原理

浮子流量计的测量本体由一根自下向上扩大的垂直锥管和一只可以沿着锥管的轴向自由移动的浮子组成．如图下

（图）浮子流量计测量原理图

当被测流体自锥管下端流入流量计时，由于流体的作用，浮子上下端面产生一差压，该差压即为浮子的上升力。当差压值大于浸在流体中浮子的重量时，浮子开始上升。随着浮子的上升．浮子最大外径与锥管之间的环形面积逐渐增大，流体的流速则相应下降，作用在浮子上的上升力逐渐减小，直至上升力等于浸在流体中的浮子的重量时，浮子便稳定在某一高度上。这时浮子在锥管中的高度与所通过的流量有对应的关系。

（2）所受力的分析

作用在浮子上的力有：

流体自下而上运动时，作用在浮子上的阻力F;浮子本身的垂直向下的重力W；流体对浮子所产生的垂直向上的浮力B。当浮子处于平衡状态时，可列出平衡方程式

式中，cd为浮子的阻力系数；ro为流体密度；v为环形流通面积的平均流速：Af为浮子的最大迎流面积。

为浮子材料的重度；为浮子的体积

浮子在流体中所受的浮力为：为流体的重度

该环形流通面积为A0，则体积流量为

设，称为流量系数，则

（3）注意事项

只要保持流量系数a为常数，则流量与浮子高度h之间就存在一一对应的近似线性关系．我们可以将这种对应关系直接刻度在流量计的锥管上．显然，对于不同的流体，由于密度发生变化，所以qv与h之间的对应关系也将发生变化，原来的流量刻度将不再适用．所以原则上，转子流量计应该用实际介质进行标定．

3.2.3电磁流量计

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。属于测速式流量计

（1）原理

（图）电磁流量计原理图

如图所示，设在均匀磁场中，垂直于磁场方向有一个直径为D的管道。管道由不导磁材料制成，当导电的液体在导管中流动时，导电液体切割磁力线，因而在磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电动势，如安装一对电极，则电极间产生和流速成比例的电位差。

式中，c为感应电动势：B为磁感应强度，D为管道内径；v为液体在管道内平均流速。

（2）使用条件

优点：

1）可以测量各种腐蚀性介质：酸、碱、盐溶液以及带有悬浮颗粒的浆液

2）此流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量脉冲流量，而且线性较好，可以直接进行等分刻度局限性：

1）只能测量导电液体，因此对于气体、蒸气以及含大量气泡的液体，或者电导率很低的液体不能测量

2）由于测量管内衬材料一般不宜在高温下工作，所以目前一般的电磁流量计还不能用于测量高温介质[（3）分类

直流励磁、交流励磁、低频方波励磁

3.2.4质量流量计

在工业生产中，由于物料平衡，热平衡以及储存、经济核算等所需要的都是质量，并非体积，所以在测量工作中，常需将测出的体积流量，乘以密度换算成质量流量。但由于密度随温度、压力而变化，所以在测量流体体积流量时，要同时测量流体的压力和密度，进而求出质量流量。在温度、压力变化比较频繁的情况下，难以达到测量的目的。这样便希望用质量流量计来测量质量流量，而无需再人工进行上述换算。

（1）分类

1）直接式：即直接检测与质量流量成比例的量，检测元件直接反映出质量流量。

2）推导式：即用体积流量计和密度计组合的仪表来测量质量流量，同时检测出体积流量和流体密度，通过运算得出与质量流量有关的输出信号。

3）补偿式：同时检测流体的体积流量和流体的温度、压力值，再根据流体密度与温度、压力的关系，由计算单元计算得到该状态下流体的密度值，最后再计算得到流体的质量流量值。

补偿式质量流量则量方法，是目前工业上普遍应用的一种测量方法。

（2）热式质量流量计

热式质量流量计是由外热源对被测流体加热，测量因流体流动而造成的温度变化来反映质量流量，或利用加热流体时流体温度上升所需能量与流体质量之间关系测量流体质量流量的仪表。比较典型的一种是托马斯流量计。

（图）托马斯气体流量计原理图

加热气体所需要的能量和加热器上下游温差之间的关系可表示为：

由上式可得气体的质量流量可表示为

从上式知，若采用恒定功率法，即保持功率E为常数，则温差与质量流量成反比，测量温差即得流量；若采用恒定温差法，即保持温差为常数，则加热器输入功率E与质量流量成反比，测得加热器功率E即可得值。实用上，无论从特性关系或实现测量的手段看，恒定温差法都比恒定功率法简单，因而应用较多。

（3）推导式质量流量计

它是由体积流量计和密度计组合而成的，其形式可分为

1）检测的流量计和密度计的组合方式；

2）检测的流量计和密度计的组合方式；其中为流体密度，为体积流量

3）检测的流量计和检测的流量计的组合方式；

（图）检测器与密度计的组合质量流量计原理图

（图）检测器和密度计组合的质量流量计原理图

（图）检测器和检测器组合的质量流量计原理图

4调研总结

首先，由于流量是一个动态量,流量测量是一项复杂的技术。对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。

经过几天的调研，对目前重要的不同的流量计的原理、测量方法、应用条件、注意事项等进行了总结，进而对流量测量有了进一步的了解。达到了调研目的。

其次，流量仪表伴随着现代工业的发展有必要逐步完善其性能,而技术的进步也让流量仪表的完善成为可能。尽管有些仪表（如电磁）的性能相对较为优越，但也并非尽善到可取代所有的流量仪表，况且，它当前的价格还较昂贵，使用的经验还不足，有待积累。工业领域十分广阔，还没有一种仪表可以满足一切要求。所以尽管发展趋势有增有减，而取代的过程将是缓慢的。

最后，调研内容有一定的根据性，对现实中流量的测量、应用，都有一定的帮助

参考文献

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2测量方法的选择

船板的形状尺寸测量是一个典型的外表面三维曲面测量。由于船板是一个连续而光滑的曲面，因此，可以将整个曲面离散成m×n个点，通过测量得到这些点的坐标值后，即可通过软件拟合出整个曲面。由于传统的接触式测量，存在探头易磨损，需要人工干预，价格昂贵，对使用环境有一定要求，测量速度慢，效率低等问题，因此，虽然其有较高的测量精度，但确并不适合应用在船板多点成形在线测量中。对比三种常用的激光测量方法，测量精度均能满足船板的测量要求。本着实用而不浪费的原则，由于干涉法测量所需的测量设备成本较另外两种方法高出很多，并且使用时需反射镜，现场在线使用不方便，速度慢效率低，因此，采用飞行时间法或三角法的激光测量传感器比较适合船板三维测量，其设备价格较低，对测量表面的要求不高，并且可直接测量，使用灵活方便。

3扫描装置

扫描装置是激光测量头的安装平台，其作用是带动激光测量头沿X轴和Y轴运动，完成对整个测量表面的扫描，并在测量的同时给出测量点的X方向和Y方向的坐标值。为了提高测量效率，最终确定扫描装置采用多点方式，这样可以大大提高船板多点成形的生产效率。由于多点测量方式使用的激光测量头数量较多，因此，在满足测量精度要求的前提下，选择了价格相对较低的飞行时间法激光测量头。扫描系统由电动滑台、联轴器、接轴、减速机、伺服电机、测量架、测头等部分组成(见图1)。电动滑台和减速机通过架子固定在上模座上，伺服电机与减速机相连，并通过接轴与电动滑台连接，测量架固定在电动滑台上。测量时，在伺服电机驱动下，电动滑台带动测量架沿X方向移动，每走一个步长测头测量当前X坐标下各点的Z坐标值，直到测量完整个板材表面点阵(见图2)。

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从煤矿生产的本身特点来说，这是在井下进行的生产，在这个特殊的环境会有许多因素容易造成危险，直接影响到工作人员的生命安全。比如，有些矿区正处在地质灾害的出现频繁的地区，相对的地质条件是十分复杂的，人们还不是很了解这里的工作环境，存在着许多未知的事情。这样，在对煤炭进行回采等具体操作时都可能产生事故问题，这是整个开矿项目需要尽量避免的。因此，在开采之前就要进行精确地测量，了解清楚矿山以及附近的地质面貌，排除那些不安全的条件，做好预防措施，最终实现煤矿安全工作。又因为在实际的采矿工作中还会对附近的地质地貌造成影响和破坏，稍微的地质改变就会造成连带的地质变动，更是可能引发地质灾害，这就需要测量人员全面分析现场，进行地质分析，调整好施工方案。

1.2能尽可能保护到煤柱

采矿工作就是对岩体下的煤矿进行挖掘，是开掘出一个一个矿井进行开采的，这样的直接作用会对地下的岩体的地质造成破坏，如果开采的过多，会形成一种空洞，这样就改变了原本的地层厚度，相应的地底承受力也发生了改变，这样的情况下，井体内部有的岩体会出现部分塌陷的情况。特别是在开采的进程中，不同层面的煤矿厚度会担负着不同的地表压力，如果移走煤矿的时候没有做好防范措施，可能会破坏相临近的煤柱。因此，测量人员要不断研究岩层的变化情况，察觉受力变化，进行精确的计算，制定出基本的变化规律，合理进行采矿安排。正如对于临近的煤柱要精确到大小的设计和距离的远近安排，这样采矿的过程中，不会影响整体的煤层地质，在可操作的范围内进行，最终提高煤炭的整体产量。

1.3在指定开采巷道的作用

井下的煤矿的具置是需要测量数据来显示出来的，如果没有做好准备，数据的记录不够准确，那么工人因为找不到具体的巷道方向，会增加很多盲目的工作。在因此，测量工作能有效帮助缩短工期，减少不需要的工作，这样在选择的时候采取最优方案，做好通风措施等等，有效确保生产的安全。特别是工作时的通风安排，必须保证有害气体的控制，要及时排除，以免发生中毒或者是窒息之类的事故问题，这是进行安全生产的基本要求。经过精确测量后定下的巷道通道可以排除一些不必要的安全隐患，避免因为挖掘半途需要改变通道，有效地节省了人力和物力，缩短了施工的时间，更好完成预期的计划。同时，他可以帮助确定巷道开口的具置，计算出实际可以进行的贯通道路，尽可能消除事故发生的可能性，实现安全可靠的生产。

1.4有效地预防自然力的影响

煤矿的生产是处在一定的自然环境中的，这样一部分的自然灾害可能会影响开采的进程，就比如在矿井的开采中可能会碰到含水的地层，如果正好经过这一地区，就会对施工的进程产生影响。最常见的就是滴水的形态出现，这会增加矿井内的湿度，影响光照的亮度等等，给施工造成更多的麻烦；又或者是地下水突然性地涌进了施工地，就可能会淹没井区，这就会威胁工人生命安全了，影响更恶劣。因此，矿井周围的自然力也要考虑到，特别是防治水问题，是比较常见的麻烦，必须进行重点预防。这在实际的操作中，是可以通过水文观测来进行测量预测的，也就是全面收集调查附近的地质情况，分析具体的地下含水层的分布地带，及时做好隔离准备。还有那些附近的地面湖泊、河流等等，要具体弄清楚他们占据的地理位置，计算清楚会不会和矿区开采产生连接关系，做好预防处理。除了水流动问题产生的影响，生态环境的平衡如果被打破，也可能会引发地质灾害的发生。特别是“三下”压煤容易造成煤炭储量的损失，减少经济效益；如果应为地质灾害的发生，当地居民的居住生活也会很不方便。

2未来的发展趋势

2.1测量仪器的开发

在未来，我国的矿山测量要尽力优化仪器设备方面，不断增加各方面的功能，特别是为了方便使用，尽力缩小机器的体积。在信息时代的要求下，要实现数字化操作，简化操作的步骤，也就是进行自动化的管理方向，很多具体的测量都可以远程控制，这样一面降低了工作的难度，一面减少人工操作的误差，实现精确的测量。通过科学技术的推动，未来的很多仪器都要走智能化的道路，也就是自行分析数据反映给测量队，及时纠正施工过程中的错误。就比如，自带操作系统等等，有很大的实用价值。不过，因为技术成本的问题，目前那些先进的测绘仪器在费用上是不便宜的，很多测量部门缺少足够的资金后盾，也就没办法批量进购了。

2.2重视测量技术的开发

我们知道，测量本身的技术是非常高的，统计的成果需要有精确的数据，任何细微的偏差会直接影响到煤矿的安全系数，所以，在未来要不断提高这方面的技术。这就要在不断完善技术理论的基础上，不断进行技术研发，突破以前的技术弊端。但是，这也不是说就要完全抛弃旧的测量方法，应该站在前人的基础上，总结吸收他们的经验，寻找和新技术的融合点。这也是有效促进测量技术发展的推动力，更保证了技术的实用性，方便正真能够操作，避免脱离实际的理想化改革。当然，每个地区的地质情况是不相同的，他们有着各自不同的施工要求，也就是测量的时候要和当地的地质面貌相结合，总结出最合理的实施方案。

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2拱坝测量放样的简易方法实例

2.1工程概况

GwayiShangani拱坝工程位于津巴布韦西部的呱邑河上，坝址在呱邑河和尚嘎尼河交汇处下游约6.0km处，距津巴布韦第二大城市布拉瓦约276.0km，是以供水为主、发电为辅的水利工程。该工程为重力式混凝土单曲拱坝，坝高78.0m，坝底厚度27.1m，顶宽8m，溢流段弧长200m，库容6.91亿m3。水库每天可向布拉瓦约供水20万m2．3.2拱坝施工测量内业计算2.2.1拱坝设计尺寸溢流段弧长200m，半径109.874m，上游面垂直，下游坡比1∶0.2；两侧止推块顶宽8m，上游坡，1∶0.1，下游坡比1∶0.25。圆心及A、B点坐标分别为（42088.550，-17954.620）、（42093.340，-17824.520）、（42196.800，-17935.800）。2.2.2拱坝平面图（见图1）3.2.3拱冠梁断面图（见图2）

2.2基准线的“线路要素”计算

以拱圈上游面，半径为109.874m，两侧止推块顶上游1m画线，作为基准线（见平面图），设右侧直线端点为起点，桩号0+000，经计算起点坐标（42083.779，-17827.656），交点JD1坐标（42264.957，-17923.951），起始方位角：332°00′34.7″，交点间距205.178m，交点转角：104°17′38″。运行“HintCAD”，按道路设计程序，将上述数据输入到“主线平面线形设计”，得到“主线平面线形”，如图3。同时得到直线、曲线及转角表，如表1。

3拱坝施工测量放样（外业施测）

3.1控制点

大坝施工测量控制系统依据原有的控制点，按照“从高级到低级，从整体到局部”的原则，结合施工布置，合理布设施工控制点。

3.2线路要素输入到全站仪

把直线、曲线及转角表中的“线路要素”输入到全站仪“道路放样”程序中。

3.3放样

断面里程为0+163.8，下游843高程坝体坡脚点的放样：此坡脚点距基准线的距离，用计算器计算，距离=相应900.15高程坝顶宽+坡度×（设计高程-地面高程），D=11.7+0.2×（900.15-843）=23.13m。调出全站仪的道路放样程序，输入里程163.8，输入左偏距23.13，此坡脚点的坐标全站仪自动计算显示，接下来就按照坐标点放样的方法，转动全站仪至放样点方位角的方向，再测量距离，进行放样。其他点的放样同上述，已知其里程和距基线的距离，就可以对其放样。

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[1]刘铭，电气测量中系统误差的产生及其消除，同煤科技，2005

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2现代测量技术的应用

2．1GPS在地质灾害监测中的应用GPS即全球定位系统，通过接收定位卫星的信号进行测时定位、导航，采用静态差分定位技术，缩短观测时间，减小误差提高精确度。利用GPS技术监测地质灾害，监测站之间无须要求通视，大幅度削减了工作量。并且通过卫星通信技术能够将监测到的数据传送至数据处理中心，以此来实现远距离的监测工作。目前，GPS技术已在地震、地表塌陷、滑坡等突发性地质灾害的监测中被广泛应用。其优点在于它非常高效，且精准度已经达到百万分之一甚至可能更高，同时它还有全天候、自动化、多功能而且操作简便等特点。这些诸多优点让它在工程测量中得到广泛应用。GPS技术在地表外部形变监测中的应用有很多，大致的操作过程以岩体的外部形变监测为例，先在距离岩体较远的地方选取一个稳定点放置GPS信号接收机，然后选取目标点并放置接收机，经过计算分析可以得出各目标点的位移。利用GPS系统进行连续监测，就能实现对目标的实时自动监测。GPS技术取代传统水准测量法，可以降低劳动强度，缩短周期，准确及时地捕获有效信息，在获得高效率、高精度的数据同时，降低监测成本。

2．2GIS在地质灾害监测中的应用GIS技术全称地理信息系统技术，它融合了地理学、地图学以及计算机技术和测绘技术，是一项在计算机软、硬件支持下，采集、记录并储存相关的地理信息实现数据库的系统化，并将地理要素进行转化，对计算得出的相关数据进行分析处理的空间信息系统。测量人员按照测量需求，可以使用GIS技术很快的获取数据，再将结果用数字或图形的方式显示出来。它的主要作用是对空间数据进行分析，对决策和预报有辅助作用。其地理信息拥有空间性、区域性、动态性的特征，其地理数据是用符号来表示地理特征与现象之间的关系，即用文字、数字图像等来表示地理要素的质量、数量及其分布特征与规律。时域特征数据、空间位置数据及属性数据三部分是地理数据的主要组成部分。GIS技术的应用有效地解决了记录和计算量过大的问题，通过标准的矢量化扫描、数字化摄影测量的方式来测量地球表面物体，可以给我们提供及时且准确的标准化数字信息。还可以应用系统中的有关功能做到空间定点分析，按不同比例尺编制专题图像。

2．3RS在地质灾害监测中的应用RS技术全称遥感系统技术，它可以实现同步观测和实时数据信息的提供，并具有很高的综合性，同时在地形观测与资源勘查中RS技术也是最有力、高效的手段。它可以全天候的获取信息，且周期短、视域宽广、信息量丰富，还能够真实的展现地表物体的大小、形状甚至颜色，立体直观的影像有更好的观察效果。目前RS技术已广泛的应用于地质、农林业、气象、水文、军事等领域。在地质灾害的监测中，RS技术可以对灾害做出快速的应急反应，几小时内系统便能获取灾情数据，并迅速对灾情做出评估，其详实评估不超过一周即可完成。

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渠道是线状引水工程，它包括渠首、渠道、渡槽、倒虹吸、涵洞、节制分水闸、桥等一系列配套建筑物。渠道测量要把这些建筑物的中心线位置和特征高程按一定的标准实测出来，为渠道设计提供充分的测量资料。渠道测量的目的，是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面，并绘制成图，以便在图上绘出设计线；然后，计算工程量，编制概算或预算，作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线，是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。根据实际工作经验，下面浅谈一下渠道测量工作的一般步骤和注意事项。

1.工作预备会议

工作预备会议在测量工作开始前召开，甲方代表（具体由甲方基建科负责）、测量人员、设计人员都要参加。召开的目的是为了明确这次渠道测量的任务和具体要求和与今后设计相关且需要现在调查清楚的问题。首先应明确是新建渠道还是改建渠道；若是改建渠道有无改线段或裁弯取直的渠段。渠道有无地质资料或是类似工程可供本渠道工程参考的地质资料。若没有相关地质资料可利用则应明确渠道沿线和拟建重要建筑物中心位置做地质勘探的必要性。会上要积极征求甲方对这次测量工作及对渠道设计方案的意见或要求。如渠道长度，设计方案（主要指采用什么要的防渗形式和防冻胀方案），有无改线或裁弯取直、项目投资控制等问题要明确是否有要求。这些要求或建议的明确化对渠道测量、设计工作都很有指导意义。

2.渠道现状（树形）导线图的绘制

首先考虑由甲方代表提供精确的可满足测量要求的渠道现状（树形）导线图；若没有，再考虑由甲方代表提供渠道导线图的草图，根据草图由本次测量人员会同三方（甲方、测量、设计）一起完善渠道现状导线图；如若连草图都没有，则由本次测量人员会同三方一起用手持GPS测定渠道现状导线图。渠道现状导线图应明确标出渠道各个拐角、拐点及起点、终点的位置，分水闸、节制闸、桥涵等渠道配套建筑物的位置，上下级渠道和各个建筑物的名称。各个建筑物的使用要求也要标明，如不同渠段的设计流量（加大流量），节制闸、分水闸的流量，交通桥的过荷要求等。渠道现状导线图的绘制目的是便于这次渠道测量和绘制渠道设计导线图。使用渠道现状导线图可以使渠道测量工作真正做到有的放矢，因地制宜，从而从根本上保证渠道测量的准确性。

3.根据渠道现状导线图进行渠道及其配套建筑物的测量

渠道上的闸、桥、涵等交*建筑物称为其配套建筑物。渠道测量的技术要求应按《水利水电工程测量规范（规划设计阶段）（SLJ3-81DLJ201-81CH2-601-81）》执行。渠道测量的内容主要包括：渠道及配套属建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面高程测量等三部分。

3.1渠道及其配套建筑物平面位置的测定

主要是为了绘制渠道设计导线图，应当把其位置都精确的在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的，主要测出渠道拐角和渠道拐点、始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标，并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。

3.2渠道纵断面高程测量

渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程，以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图，沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心，或筑堤的起点，不论直线或曲线，均应用小木桩标定里程，这些木桩称为里程桩。木桩的间距一般为100m或50m，自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作，遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。

3.2.1应设置加桩的情况一般有：

1中心线上地形有显著起伏的地点；

2转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩；

3拟建或已建建筑物的位置；

4与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点；

5穿过铁路、公路、和乡村干道的交点；

6中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处；

7由平地进入山地或峡谷处；设计断面变化的过渡段两端。

为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物，必要时要绘制路线草图。

3.2.2纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项

1渠首交上级渠道的桩号，及交点处的坐标和渠底高程、水位高程；

2已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程，闸孔宽度和孔数；

3已建桥应测出桥顶、桥底高程；桥面（路面）宽度和其跨度；

4已建桥（或渡槽）应测出其顶、底高程，桥面（路面）宽度和其跨度；

5已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程；

6已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数；

7渠道拐角、拐点及其配套建筑物的中心点坐标；

8渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角；

9渠道穿过铁路时应测出轨面高程；穿过公路时应测出路面高程；同时应测出道路宽度；

10渠道沿线所留的BM点的高程和位置坐标；

11渠道末端坐标，及其所灌溉的农田地面控制高程；

12如果大段的渠、堤中心线在水内，为便于测量工作，可以平行移开，选择辅助中心线。

3.3渠道横断面高程测量

对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。

横断面测量的精度要求：横断面地形点的精度，包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应≤±1.5m，山地、高地应≤±2.0m，地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。

横断面测量的测设要求：

1中心线与河道、沟渠、道路等交*时，应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时，可只沿中心线施测一条所交渠、路的的横断面；当交角小于85°或大于95°时，应垂直于所交渠、路和沿中心线方向各测一条断面。

2横断面通过居民地时，一侧测至居民地边缘，并注记村名，另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时，一侧可测至山坡上1~2点，另一侧适当延长。

3横断面上地形点密度，在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点，提高横断面的精度。

4.渠道沿线察看

渠道放线测量的同时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况，并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农田或林带、居民点等；老渠道应查看已建建筑物的使用状况，并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交*建筑物还要测大比例尺地形图。

5.应提交的测量成果

测量外业工作结束后，经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后，最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软挡文件，其技术要求均应以满足设计需要为准：

1对渠道导线图的要求：应包括上下级渠道中心线（及辅助中心线）、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标，渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据；渠道及其配套建筑物名称；制图比例和指北针等。

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2间接计算法

这种方法需要获知几种变压器其绕组的热点温度,通过套入公式来间接计算需要测量的变压器的温度。这种计算方法的模型有三种,分别基于技术标准、热路和热阻。这种方法的优点是计算结果准确,实用性非常强。

3在线测量技术的优越性

上文中提到,直接测量法成本高昂且结果不精准,光纤光栅法结果精准,但成本高昂,而热模拟法虽然在日德等许多国家都有应用,但理论分析与实际情况有着巨大差别,导致了测量结果的较大偏差。仅间接计算法按照《油浸式变压器负载导则》中提到的计算公式[2],可以较准确地计算出变压器的热点温度。间接计算法经济实用、操作简便的优越性使其在变压器测温方面得到了广泛应用。由于间接计算法要通过几种变压器来间接获得最终结果,计算过程耗费时间较长,对计算机运算能力要求极高,待结果得出后向有关部门反应,有关部门再派出维护人员进行维修,这使得间接计算法暴露出一个非常明显的缺点——计算复杂、反应不及时。为此,业界许多研究人员对变压器的温度测量方法进行了深入的研究,目前已经取得了一定的研究成果,制作出一种在线监测仪器。这种仪器基于负载导则,模型依循旧版导则的简单计算公式,受到外界影响的可能非常小,结果的精确度非常高。由于计算公式涉及到的温度是稳态温度,不必考虑不同时间段温度的变化会对最终结果造成影响。在线监测仪器内置GPRS模块,可以与距离较远的变电站实现远程监测与控制。

4在线测量系统

4.1在线测量系统的工作原理

在线测量系统包括上位机、下位机、传感器和变压器本身。电力人员在油浸式变压器内安装在线监测仪器,在线监测仪器包括N个温度传感器,传感器在变压器温度上升时通过下位机中内置的GPRS模块将信息传送至变电站的控制中心,变电站的工作人员通过上位机获得变压器的温变信息,可以及时快速地安排人员前去维护。下位机的主要部件有温度传感器与单片机处理单元。下位机在变压器上只需安置五个检测点,即可对变压器的底部、油面、顶部、箱体以及环境五处温度进行及时的监测。下位机内置微处理器,与传感器相连,通过液晶屏显示即时温度。五处检测点,有任何一点的温度值超过内置的温度标准,将会引发微处理器发生报警信息。下位机通过内置的GPRS模块将信息传输至变电站内的上位机,上位机内的相关软件通过代码编译,迅速显示出工作人员可以理解的曲线和数据结果,并作出音像报警和故障分析。

4.2硬件

4.2.1下位机下位机的温度传感器通常为产自美国Dallas公司的DS18-B20半导体,微处理器一般为Atmel公司生产的AT89-S52。这种微处理器的串口可以跨越较远的距离,与GPRS模块进行数据传输。YM-12684液晶屏可以显示温度信息与故障代码。温度传感器通过屏蔽双绞线将温度信号传送至单片机中,鉴于屏蔽双绞线的特性,有效距离最多为50m。4.2.2GPRS模块GPRS模块是远距离无线通信的核心,通过TCP/IP协议,数据可以畅通到达终端设备处。

4.3软件

4.3.1通信协议在线测量系统的通信协议就是上文所提到的TCP/IP协议,AT指令集也能支持。4.3.2上位机和下位机软件上位机的软件可以借助GPRS模块查询到来自下位机的变压器温度信息,并显示温变数据、绘制温度曲线、打印温度报表、做出音像报警、记录故障信息、分析故障原因。下位机的软件依托于C语言指令,循环读取各个端口的温度信息,依照内置命令完成监控、报警功能。

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作者：李智炯 单位：中国神华神东煤炭集团地测公司

矿山测量理论发展

随着电子计算机的软硬件发展，以及各种测量计算分析软件的推出，计算机已成为测量控制网优化设计、测量数据处理、自动化成图最有效和必不可少的工具。相对于以前测量工作人员在小型计算器上编程进行简单的数据处理或者进行简单的平差数据处理，现在的测量数据处理则体现出智能化、自动化和可视化，且数据处理理论得到了更深入的发展。灰色理论、小波分析、人工神经网络模型等新的理论大量应用于矿山工程测量数据处理中，单一模型的变形预测与组合模型的变形预测均得到了发展。以公路勘测数据处理系统为例，这个数据处理系统主要包括3部分:1)数据获取和处理模块;2)数字地面模型模块;3)绘图与设计应用模块。矿山测量控制网优化设计测量方案的设计以前都是凭经验进行的。随着计算机技术的应用，设计正在向着更科学的方向发展。优化设计是在现有人力、物力和财力条件下，使矿山工程控制网具有较高的精度。而在满足控制网的精度和可靠性的前提下，使成本最低。网的优化设计是一个迭代求解过程，它包括以下内容:1)提出设计任务。由测量人员与应用单位共同拟定，通常是后者提出要求，前者对其具体化，每一个优化任务都必须表示为数值上的要求。2)制定设计方案。包括网的图形和观测方案，观测方案指每个点上所有可能的观测，通过室内设计和野外踏勘来制定。3)进行方案评价。按精度和可靠性准则进行，同时考虑费用和灵敏度。4)进行方案优化。对网的设计进行修改，以期得到一个接近理想的优化设计方案。矿山测量信息管理随着矿山测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化，测量工作者更好地使用和管理海量矿山测量信息的最有效途径是建立矿山测量数据库或与GIS技术结合建立各种矿山信息系统。目前，矿山测量部门已经建立了各种用途的数据库和信息系统，为矿山管理部门进行信息、数据检索与使用管理的科学化、实时化和现代化创造了条件。目前，矿山测量人员对这个问题都很重视，并且正在参与和从事各种信息的收集、传递和管理工作，建立矿山信息系统、矿山生活区信息系统、矿区信息系统以及土地信息系统等。煤矿开采沉陷预计理论开采沉陷预计理论按采用方法的基础可分为:经验方法、分布函数、理论模型法三大类。而常用的预计方法主要有:概率积分法、负指数函数法、典型曲线法、威布尔分布法、样条函数法、皮尔森函数法、山区地表移动变形预计法、基于托板理论的条带开采的预计法、力学预计法和有限元法。近年来，随着变形理论的深入发展，灰色系统理论预计法和神将网络预计法被应用到了沉陷预计领域，并有了一定的实践进展。同时，基于地质观点的沉陷预计方法也有相应报道。

3S技术在采煤地质灾害监测中的应用

以计算机技术为核心，结合数据库技术、地图可视化技术和空间分析技术，建立对包含空间定位和属性关联的问题进行计算机化处理，进而提供辅助决策的功能系统。目前，GIS已经广泛应用于地质灾害数据管理、地质灾害风险性分析和地质灾害预警等防灾减灾工作当中。由于GIS系统具有强大的空间分析能力，因此，其不再局限于某种地质灾害的分布显示，而可提供综合多种地质灾害，并能进行区域划分的功能。RS技术的应用RS(遥感技术)作为一门新兴的高新技术手段，近几年迅速在众多领域得到了广泛的使用，而应用遥感技术进行地质灾害监测的文章也多不胜数。总结归纳，遥感技术用于地质灾害监测是可行的，也是必要、可推广的。从地质灾害监测与防治的角度来看，遥感技术贯穿地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程，为地质灾害防治提供了很好的决策参考。随着遥感技术在理论上、技术上和实际应用上的逐步发展，遥感数据源向着高分辨率遥感影像过渡，其不仅具有精确的空间分辨率，更重要的是拥有丰富的光谱信息，使具有特殊光谱特征的地物探测成为可能。这也必将使得遥感技术在地质灾害宏观调查、灾体动态监测和灾情评估中大显身手，成为地质灾害监测与防治的重要手段之一。GPS技术的应用煤炭开采中，大量的采空区随之出现，给采煤区居民的生活带来了很大的影响，而因此诱发的大量的地面塌陷灾害更给采煤区的经济带来了巨大损失。以采空区为变形体所进行的沉陷观测，受采空区自身沉陷影响，很难找到稳定的地点埋设监测基点。同时，在对沉陷引起的地裂缝进行监测时，需掌握其空间位置，针对上述工作，如果采用传统测量方法，必将面临诸多不便与不利因素。作为新一代空间定位技术的代表—GPS技术，经众多技术人员从实践角度和众多学者从理论角度的验证，其不仅可以满足沉陷观测的精度要求，而且可以实现监测工作的自动化与实时化。目前，GPS技术已广泛应用于各类变形监测项目中。而动态差分GPS技术的出现，更为地质调查、灾害地点确定等实时、高精度定位工作提供了有力支持。

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作者：姜利杰 邵卫云 周慧平 单位：浙江大学

桩柱水流作用力测量原理

为了较精确地测量桩柱在水流作用下的受力情况而不干扰水流运动，本文采用两个水平压力传感器和一个竖直拉压传感器，通过一个可以上下（竖直z方向）前后（纵向x方向）调节的支架来测量水流作用力，同时确保桩柱垂直来流方向（横向y方向）固定。为此，本文所指水平方向仅限于流向xOz平面内水平x方向。通过调整支架位置，使桩柱与渠底留有一个约5mm微小间隙，从而使桩柱在水平方向上只有两个压力传感器的作用力约束而不存在桩柱与渠底之间的摩擦约束，以保证测量结果的精度。BALL［6－7］的研究表明，该间隙测量损力在5％左右。桩柱前后两个水平方向上的压力传感器所测合力即为流向平面内水平方向水流的作用力，竖直方向上拉压传感器所测的力即为水流竖向作用力。水平方向上桩柱前后两个传感器与桩柱点接触，竖直方向传感器经一控制单向位移装置相连后与桩柱刚结，该装置由一个轴承和相应支架组成，允许桩柱在水流流向平面内发生微小位移而限制其它平面的位移。三个测力传感器经信号放大器放大后，转化为4mA～20mA电流信号，然后将电流信号输入记录仪不同通道及计算机，同步记录显示各个传感器的读数，记录仪和计算机可以每隔1s记录一次数据，通过对一定时段内记录的数据整理分析，可以得到该时段内水平方向和竖直方向上水流作用力的平均值、脉动值、最大值及最小值。通过记录两个水平压力传感器和一个竖直拉压传感器的测量结果，根据水平方向和竖直方向受力平衡即可以求得水流对桩柱的水平方向和竖直方向作用力。

测量精度校核与分析

桩柱在水平水流作用力下将受到沿流向的绕流阻力和沿横向的升力。而水流流向倾斜时，水流对桩柱沿流向方向的作用力将可以分为垂直于桩柱的法向力与平行于桩柱的切向力。为了测得这两个力，本文先校核水流流向与桩柱垂直时研制装置的测量精度，然后再分别校核不同水流来流夹角下的测量精度。直接运用水流桩柱绕流对该测量装置进行校核存在一定的难度，因为此时的真实水流作用力的大小未知。因此，本文利用标准砝码重量作为已知作用力代替水流作用力，来校核验证桩柱竖直条件下、恒定水流流向与水平方向的夹角θ为0°、±15°、±30°、±45°工况时该测量装置的测量精度，校核原理如图2所示。校核过程中，通过调整细线与水平方向的夹角θ和改变标准砝码的重量来模拟不同来流夹角和不同来流大小水流作用力，其中，θ沿水平顺时针向下为正，水平逆时针向上为负。2．1单一水平方向或垂直方向作用力的测量校核针对水流流向垂直于桩柱或沿着柱体的工况，本文分别对其受到的水平x方向作用力与竖直z方向作用力进行校核，方法如下：①维持细线沿水流x方向，即θ＝0°，改变标准砝码重量，通过传感器1、2测得桩柱受到的水平作用力，然后利用公式（3）即可获得水平力的量测值F′x，其中计算值采用相应的标准砝码重量Fw。②维持细线沿竖直z方向，即θ＝90°，改变标准砝码重量，通过传感器3测得竖向力，然后利用公式（4）即可获得竖向力的量测值F′z，其中计算值采用相应的标准砝码重量Fw，其中相对误差包含了在试验中没有测量的、在式（1）和式（2）中所考虑的摩擦力影响，量侧值为记录仪记录的传感器值在60s内的均值。针对水流流向垂直于桩柱的工况，通过改变标准砝码重量测得的不考虑摩擦力作用的x向作用力与标准砝码重量整体吻合较好，相对误差（含摩擦力）除了有2个点外均在±4％以内，其最大相对误差为5．87％（图略）。至于竖直作用力F′z，也有着同样的精度。同时，在校核范围内，随着作用力的增大，相对误差减小，摩擦力和试验误差对试验结果的影响减弱。由此可见，该试验装置用于竖直桩柱绕流的x向与z向作用力的测量时，具有较高的测量精度。2．2桩柱斜向水流作用力的测量校核针对桩柱竖直条件下水流流向与水平方向的夹角θ为±15°、±30°、±45°的斜向水流作用工况，本文分别对其受到的x方向作用力与z方向作用力进行了校核，步骤如下：①针对与水平方向夹角θ为15°的水流作用工况，维持细线与水平夹角θ为15°，改变标准砝码重量，通过传感器1、2测得水平力，利用公式（3）即可获得水平力的量测值，通过传感器3测得竖向力，利用公式（4）即可获得竖向力的量测值。其中，水平x方向作用力与垂直z方向作用力的计算值分别为标准砝码重量沿水平方向和竖直方向的分力，即分别为：Fwcosθ和Fwsinθ。②改变θ角，分别取－15°、±30°、±45°，重复上述过程即可得到不同来流夹角下该测量装置对桩柱受到的水平方向与竖直方向作用力及其测量相对误差。对实验结果进行分析，得到如图5～图10所示的量测值与计算值的相关关系及其相对误差。针对水流流向与竖直桩柱有一夹角的工况，通过改变标准砝码重量及夹角θ值，测得的x向及z向作用力与参照值－标准砝码重量沿x向及z向作用力的分力整体吻合较好（图略），总体上相对误差控制在±5％范围内，最大相对误差控制在9％范围内）。同时，在校核范围内，随着作用力的增大，相对误差减小，摩擦力和试验误差对试验结果的影响减弱。当水流来流方向与水平成±15°夹角时，水流作用力沿桩柱的切向分力即竖直分力较小（在4N校核作用力下，竖直分力为1．03N），导致其量测值的相对误差较大，但仍保持在±8％的范围以内，总体测量结果具有较高的精度。

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2水平定向钻孔轨迹的基本要素

在实际开展水平定位钻孔轨迹设计操作、测量操作及数据信息处理的过程中，一般多选择钻孔轨迹L中的某一个测点作为研究的基础对象，其选择测点所相应的孔深、倾角与方位角，则被称之为水平定向钻孔轨迹的基本要素。依据相关理论，则测点数据信息仅表现了该点位置的空间位置，测点位置的切线则表示为钻进过程中的前进方向线，亦被称之为钻孔当前轴线，可以通过钻孔当前轴线、来表述测点附近一段钻孔轨迹。测量数据的处理操作与钻孔孔迹绘制，其对钻孔轴线的绘制，均是依据钻孔轴线进行操作的。为确保钻孔轨迹绘制及描述的准确性，要求对钻孔孔迹中存在的测点相应的孔深、倾角与方位角基本要素进行精确处理。在其基本要素中，理论孔深定义为：测点位置所具备的实际钻孔深度值，在近水平钻孔中，多指的是孔口位置到测点钻孔曲线之间的实际长度值，多采取钻杆进行测量，一般用L进行孔深记录；倾角：是指钻孔当前点的切线与水平面之间的最小夹角；方位角：是指钻扎当前点的切线在水平面的投影与北向(N轴)之间的夹角；设计方位钱：开孔方位线在水平面上的投影，代表钻孔深度廷伸主方向。

3煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法

本煤层预抽钻孔的布且形式预抽钻孔一般情况都布宜在煤层厚度大、透气性好、瓦斯含且高、煤层硬度较大的称定煤层中，这样不但有利于成孔和后期钻孔橡定，同时能够保证钻孔的高渗透性。有利于瓦斯的逸出。报据钻有利于瓦斯的逸出。报据钻孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布龙形式主分为走向和倾向布置两种形式。为了保证良好的抽放效果，不能使钻孔穿透工作面或从巷道穿出帆，在实施定向拐商钻孔前，孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布置戳主钻孔布t形式一般以走向或倾向平行布皿为主。在实施向拐夸钻孔后，可采用“一孔多分支”的钻孔布1形式。这样可在顺槽直接开孔，减少钻机椒运次数，提高钻进效率，同时起到“一孔多用”的效果。

4煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理方法

在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中，提出应用平均角法进行轨迹计算。为确保钻进轨迹描述的准确性，可以进行多点测量，降低两侧点间距，提高计算精度，这种方法计算简单，在实践应用中应用较为广泛。此外，在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中还可以采取平衡正切法。然而其方法应用精度偏低，为满足现场实际需求，本文提出应用Excel进行钻孔孔迹测量参数计算，并绘制钻孔轨迹图。Excel工具具备着强大的数据处理功能，通过测量仪器，收集测点深度、倾角与方位角等信息，通过Excel形式进行保存，采取相应的计算方式进行孔迹坐标计算，选择图表导出方式，直观获得钻孔轨迹水平及垂直投影。

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立柱腿是由符合条件的钢板卷制，焊接形成的，基本结构是中空的圆柱体，外径减内径之差就是钢板的厚度。对于这样的结构体，因全站仪采集数据的时候只能采集到直观可见的点位信息，故很难直接得到圆心的坐标值。这样就需要通过测量圆柱体外表面上的部分点位信息，通过三点拟合圆心的经典方法间接来确定目标的圆心坐标信息。

在二维平面中，已知三点坐标A（X1，Y1）;B(X2，Y2);C(X3，Y3),通过这三点的圆的圆心坐标设为O(X,Y),半径为R，可通过以下三个方程得到圆心坐标值及半径。结果显示此圆圆心坐标为（11，-6），半径值为11.4018。整个过程方便准确，使用全站仪测存所有需要的点位信息后，选择将数据输出为"TXT"文件格式，然后通过Matlab中Importdata功能将数据导入Matlab中，需注意的是要选择好程序辨认数据的符号，如Comma（逗号），Semi－colon（分号），Space（空格）等。

2Matlab应用于深水平台前瞻

我国海洋石油作业水深早已成功的突破300米，但对于1500米深度以上的油田开发还有很多需要学习和借鉴外部先进技术的地方。在深海，传统的桩基式平台已不能满足需要，未来必然需要建造大量的深水平台才能有效的开发深海中的资源。当今世界上主流的深水平台主要有两种，TLP（深水张力腿平台）和spa（r深吃水柱筒式平台）。

第一座实用的TLP平台于1984年在北海投产，主要由平台上体结构，立柱和张力腿系统组成。为了减少建造成本，平台上体结构尽量采用模块化拼接，且重量控制非常严格，同时根据立柱的不同设计模式，准确测量间距，垂直度，水平角的数据，这样严格的测量数据分析过程必不可少，matlab中大量的数值运算函数将会有力的帮助测量人员分析数据。对于Spar平台，结构较为简单，但可直接进行井口作业，在建造时相应的一些小模块体通过采集大量的数据形成实际三维模型，并与设计模型对比，可分析出尺寸的精确程度，matlab中的二维及三维图形函数有望得到更多的开发及利用。