1. 研究目的与意义
水电工程对国民经济建设和社会安定团结起了巨大的作用，这些工程的安全，不仅直接影响到工程本身效益的发挥，且与下游人民的生命财产、国民经济建设命脉及生态环境密切相关。然而，水电工程和其它工程一样，都有一个建成使用、渐趋老化直至消亡的过程。
变形观测是大坝安全监测的一个重要项目，主要监测大坝本身及坝基随时间变化的规律。一般混凝土大坝上可采用正、倒垂装置及其垂线坐标仪来监测大坝的水平位移和挠度。步进式变形监测仪器具有长期测量、测值稳定、可靠性高、测试原理简单、适用范围广等优点，在中国的大坝安全监测领域得到了广泛应用。步进式垂线坐标仪数据测量单元有着广泛的应用，能够测量步进式垂线坐标仪安装处垂线的X、Y方向坐标这两个参数，并对测量数据进行存储等。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：
在硬件设计中需要产生正弦信号，然后要经过放大送入差分运放，变压，整流滤波后通过对两路电压的模数转换得到位移变化量。
（1）测量电路：从差动变压器输出的一对信号要经过放大整流滤波，然后通过AD转换将结果送到ASP430进行处理。在信号放大环节，可以利用运放构成放大电路完成。而对于整流环节，一般可以采用精密整流电路完成。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1.前言：
变形观测是大坝安全监测的一个重要项目, 主要监测大坝本身及坝基随时间变化的规律。通过科学家们不断地努力创新终于研制出了基于MSP430的步进式垂线坐标仪。我国从50年代开始，用建筑物表面标点、横臂式沉降仪及测压管等简易设备对水电工程进行变形及渗流观测。50年代末至60年代初，电测仪器开始应用于大坝应力观测。80年代后开发研制了适合于水电工程的外部及内部的变形、渗流应力及环境等不同类型的观测仪器设备。国外十分重视工程结构安全监控的自动化、智能化和网络化，技术己相当成熟，在众多工程中运行良好，大量地节省了人力和物力，为确保工程的正常运行提供了有力的保障。
2．主题：
4. 研究方案
基本测量原理
当仪器接到启动测量指令后，步进电机在控制器驱动下启动工作，经丝杆传动机构进行运动方式转换后带动光电探头做直线运动，安装，在光电探头上的2个光路系统（x方向和y方向）随电机运动而依次扫描，并分别记录第1基准杆、被测垂线、第2基准杆的位置，最后由CPU根据它们之间存在的确定几何关系; 解算出被测垂线所处位置的坐标值和第1第2基准杆的线段长度，通过本次测值与基准长度的比对来确定本次测量是否正常，若测值不正常则将再做一次测量。
5. 工作计划
第1周：基本资料查阅、相关资料阅读学习；
第2周：需求分析，确定设计方案，学习步进式垂线坐标仪测量方法和MSP430单片机；资料译文提交；
第3周：学习大坝安全监测自动化数据采集单元的基本功能；开题报告提交；
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