103年度蓄水與引水建造物檢查及安全評估 專業知識教育訓練課程 混凝土壩目視檢查與監測資料評析重點 Part-2 吳演聲 中興工程顧問公司

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1 103年度蓄水與引水建造物檢查及安全評估 專業知識教育訓練課程 混凝土壩目視檢查與監測資料評析重點 Part-2 吳演聲 中興工程顧問公司
Front Cover Slide Option 3 – For title and subtitle, or delete both to use as an End Slide. 吳演聲 中興工程顧問公司 中華民國 103 年 9 月 25 日 1

2 課程內容 安全監測概述 安全監測需求及儀器選擇 監測儀器管理 監測資料分析 監測警示計畫及管理值訂定 監測感應器 安全監測系統

3 安全監測概述

4 瞭解建造物之性能(即行為或狀態)是否一如預期，並據以協助研判建造物之安全狀態
 安全監測之目的 瞭解建造物之性能(即行為或狀態)是否一如預期，並據以協助研判建造物之安全狀態 透過安全監測結果可得知建造物異常變化之徵兆而可及早採行因應或預警作為 安全監測應涵蓋蓄水建造物生命週期之各個階段，包括規劃設計、施工、初次蓄水、長期運行等階段，以有效確保蓄水建造物在整個生命週期內之安全  安全監測項目 作用於蓄水建造物及基礎之原因量：氣溫、水溫、降雨量、水位 於蓄水建造物及基礎產生之效應量：變形、滲流量、孔隙水壓、應力、應變、建造物溫度等

5 現地檢查  安全監測作業內容 非破壞檢測 性能(行為/狀態)監測 (一般所指的監測)
可長期並即時反映建造物之行為與狀態，為整體安全監測之核心。包括以下環節： (1)決定監測需求 (2)監測系統規劃 (3)監測系統設計 (4)監測系統設置 (5)量測數據採集與整編 (6)量測數據分析與解釋 (7)量測數據分級管理及處置

6 (1)操作人員之訓練計畫  安全監測計畫 安全監測作業流程 (2)儀器量測與目視檢查計畫 (3)量測數據整編與分析計畫
(4)量測數據管理與預警計畫 (5)儀器與設備之維護保養計畫 (6)儀器與設備之檢測校驗計畫 (7)監測標準作業程序(SOP)及參考手冊 (8)其它相關作業規定 安全監測作業之依據 安全監測作業流程

7 監測儀器之角色 幫助『人』執行偵測、資料收集的任務 監測儀器是工具 安全監測技術是手段 最終目的：瞭解水庫設施狀況，確保水庫 的安全
協助人直接觀察 協助人隨時觀察 協助人度量、記錄 監測儀器是工具 就像目視檢查的工具是『人』 安全監測技術是手段 最終目的：瞭解水庫設施狀況，確保水庫 的安全

8 目前國內監測作業常見之問題(1/2) 是否能有效偵測建造物之狀態? 已埋設之監測儀器若大多故障，要如何處置？
監測設備穩定性或可靠性差而需要經常維修… 水庫監測系統維護因承包廠商改變，經常陷於系統複雜、穩定性差及後續維護困難之困境 部分水庫監測儀器之更新一般請儀器公司規劃，但因利益因素，儀器規劃結果未必符合安全監測需要 水庫現場人員大多重視安全監測，但因所學並非本專長領域，對儀器功能、特性及運作方式不甚瞭解，故往往不知監測儀器監測之目的與作用，也不知測讀結果是否合理，經常流於為監測而監測

9 目前國內監測作業常見之問題(2/2) 解決方式 正確的安全監測觀念 充實監測儀器與資料分析基本知識 尋求專業協助
多數監測資料多半於五年一次安全評估時委託顧問公司協助分析研判，平時並未由專業人員進行判讀而得知建造物是否出現異常，無法達到安全監測的目的 解決方式 正確的安全監測觀念 充實監測儀器與資料分析基本知識 尋求專業協助

10 安全監測需求及儀器選擇

11 混凝土壩常見各項監測項目(物理量)及儀器種類
壩型 物理量 監測儀器 種類 裝設位置 功用目的 混 凝 土 壩 水壓 上揚壓力計 壩基 量測壩基底部上舉(uplift)水壓 應力 應力計 壩體 監測壩體應力 變位 應變計 量測壩體總應變 無應力應變計 量測壩體因混凝土乾縮等無應力狀態下產生之應變 測縫計 壩體分塊接縫 量測壩體分塊接縫之開闔情形 裂縫計 裂縫 量測壩體裂縫之開闔與發展狀況 正擺線儀 量測壩體沿徑向或切向之位移，可推求壩體之「相對」變形 逆擺線儀 壩體及基礎 量測壩體底部相對於壩基岩盤深處之位移，配合正擺線儀量測結果可得到壩體之「絕對」位移 位移偵測儀 擺線儀測站 量測壩體之位移變化 伸縮儀 量測壩基位移及應變 照準系統 壩體下游面及壩座 量測壩頂或壩體表面(下游面)相對於二側壩座(或岩壁)之位移 沉陷測量點 壩頂 量測壩頂沉陷之情形 加速度 強震儀 自由場岩盤、壩體 完整的強震儀地震記錄可輔助評估壩體受震行為及動態分析關鍵參數，並可協助壩體分析校核 輔助地震評估Site Response校核 流量 滲漏量測 壩體下游 量測壩體滲水及排水之情形 溫度 溫度計 量測壩體溫度分佈

12 混凝土重力壩 取自Soil Instrument網站 SP 測量標點 TS 溫度計 W 量水堰 PC 壓力計 PZ 水壓計 EX 伸縮儀
WL 水位計 SM 強震儀 J 接縫（裂縫）計 P 擺線儀 ST 混凝土應變計 取自Soil Instrument網站

13 混凝土拱壩 取自Soil Instrument網站 SP 測量標點 TS 溫度計 W 量水堰 PC 壓力計 PZ 水壓計 EX 伸縮儀
WL 水位計 SM 強震儀 J 接縫（裂縫）計 P 擺線儀 ST 混凝土應變計 取自Soil Instrument網站

14 混凝土重力式攔河堰 1.置入式傾斜儀 取自Geokon網站 2.伸縮儀 3.擺線儀 4.多頻道記錄器 5.水壓計 6.荷重計 7.傾斜計
8.接縫（裂縫）計 9.內埋式接縫計 10.溫度計 11.內埋式應變計 12.土壓計

15 監測需求(目的)擬定 施工目的：壩基開挖傾斜計、量水堰 長期監測：擺線儀、量水堰、上頂水壓計 研究用途：溫度計、應變計

16 監測儀器與監測方式之選擇 決定監測項目的測讀方式 即時監測 自動記錄 人工觀測 選用適當儀器(感應器） 考慮監測精度要求
考慮儀器特性與極限 考慮儀器使用經驗 整體硬體設備架構規劃 考慮傳輸方式 考慮週邊環境 考慮未來維護(修)保養 考慮未來擴充條件 其他考慮因素 備援措施 觀測方法 優點 缺點 即時監測 可即時掌握讀數 構造複雜，穩定性較差，價格較貴 自動記錄 非常穩定 經濟便宜 需定期收錄，難以及時掌握讀數 某些系統屬消耗品，數年後須定期更換 人工觀測 最為穩定可靠 非常便宜 耗費人力

17 監測項目檢討與儀器故障損壞處置 (a)基於大壩潛在破壞模式結果 (b)探討現有監測儀器項目是否 能掌握各破壞模式的發展
(c)根據儀器角色與重要性，評估其 損壞處置對策(廢棄、異地重 設、替代監測方案) 監測頻率檢討 (a)根據所量測物理量之變化特性 與測讀方式進行檢討 (b)原則上 自動量測：每日量測一次 人工量測：每二週一次 測量項目：每月一~二次 目的分類 狀況 處置措施 所有儀器 行為觀測用途 故障 評估停用可能性 正常 繼續使用 安全監測用途 維修，無法維修者研擬替代監測方案 繼續適用

18 監測儀器管理

19 整體儀器系統結構問題 對策 儀器不穩定或經常故障 材料組件都很好，但卻不穩定 經常下雨後或是雷擊後就掛了
電源有瑕疵或安全措施不完整、避雷設施不完整是經常的問題 對策 直接請教經常維護維修的廠商 找甲級電工檢測檢討電源架構 另請有信譽的儀器廠商來協助瞭解(注意別被牽著走) 請具監測規劃設計能力之專業顧問機構協助檢討評估

20 一些建議... 專人負責儀器維護管理之業務 委託儀器公司維護保養 固定廠商定期換約 委託專業顧問機構辦理定期監測分析 儀器檢測及效能評估建議 定期至現場檢查儀器運作情形 儀器故障或資料異常無法排除時，協同 儀器廠商解決 若人力不足，可委託專業顧問機構代為監測

21 監測資料分析

22 監測資料整理與研判 監測數據收集與處理 量測數據之分析與研判 量測數據之收集與記錄 量測數據之儲存與維護 量測數據之處理與轉換
數據資料庫管理 量測數據之繪圖與列表 預警管理值檢驗 量測數據之分析與研判 錯誤數據與誤差研判 量測數據之判釋 監測軟硬體系統可代勞 必須採人工方式

23 資料整理、分析與評估 監測資料篩選比對 監測結果圖表繪製 壩體行為分析及監測結 果評估 監測資料異常變化之處 理

24 監測數據整理、轉換與篩選 監測數據整理與轉換 監測數據篩選 人工測讀數據輸入電腦儲存 自動量測數據轉換為實際物理量
數值呈現方式與單位之選擇 監測數據篩選 比對歷年數據，剔除明顯不合理或代表測讀異常之數字(如999等)

25 監測資料呈現方式 圖表呈現(適當尺度) 歷時分佈 立面分佈 平面分佈 配合資料 背景條件(水位、雨量等) 地質條件 設施及特殊構造

26 監測資料評析 數據自身合理性研判 －數值大小 －數值變動程度 數值長時間相同 數值跳動過大 超出合理範圍
壩頂變位量測結果(自動量測) 壩體應變計量測結果(自動量測)

27 壩基排水孔排水量 (人工測讀)(每月2~3次)
監測資料評析 合乎物理意義或實際行為? 異常行為出現? 數據連續性 壩頂變位量測結果(擺線儀vs.照準系統) 壩體位移量測(人工測讀) )(每週1次) 壩頂沉陷量測結果(人工測讀) 壩基排水孔排水量 (人工測讀)(每月2~3次)

28 監測資料分析研判 壩基上舉水壓力量測結果(自動量測)

29 監測資料分析研判－正、逆擺線儀(NPL & IPL)
轉換後之絕對變位 正擺線儀:量測值為壩體相對變位 逆擺線儀:量測值為壩體基礎絕對變位 徑向(Y向)及切向(X向)變位： 徑向：+ 向下游變位，- 向上游變位 切向：+ 向右變位，- 向左變位 NPL1-1Y 正擺線數據(相對變位) 逆擺線數據(絕對變位) ＋ NPL2-1Y NPL3-1Y

30 監測資料分析研判－正、逆擺線儀(NPL & IPL)
壩頂變位 NPL2 > NPL1 > NPL3 符合所在分塊變位行為 拱壩變位與溫度及水位有關 水庫水位及溫度二因素影響之下，量測值均呈現規律性之周期變化 NPL3-1 NPL2-1 NPL1-1 壩頂最大變位量值與國外類似高度拱壩之變位具有可比性 水庫水位 氣溫

31 監測資料分析研判－大壩壩頂照準系統(CS)
 量測大壩壩頂之絕對變位  大壩壩頂變位隨著氣溫及水位呈周期性變化，與擺線儀類似 歷年最大(向下游)變位: 43 mm (89.3.3)、最小(向上游)變位: mm (92.9.4)，發生於第14分塊之 CS1 觀測點(El m，即壩頂)  與擺線儀最大及最小變位紀錄(發生於14分塊壩頂)相近(42.5 mm及-33 mm)，說明二者之量測數據具有一致性  壩頂變位與水位呈正向變化，而隨氣溫呈反向變化： 水位變高或氣溫降低，壩頂變位增加(向下游變位)， 水位降低或氣溫增高，壩頂變位減少(表向上游變位) 符合預期之大壩行為，量測值可反映大壩變位特性，具有相當之合理性 CS1

32 監測資料分析研判－接縫計 (J) 監測壩體分塊間收縮縫之變化情形
J15接縫計量測值於民國95年初產生較大幅度突然跳升(約0.6 mm)，隨後復趨於穩定，研判應為儀器量測基準偏移所 部份量測值曾有較為明顯變動，惟之後又回復正常變動狀態，研判為儀器短暫異常所致。(當時須至現場檢核確認) 接縫開度變化均位於合理及警戒範圍內，狀況屬於正常 J 15, 10-11 J 49, 20-21 J 17, 10-11

33 監測資料分析研判－上舉壓力計 (WS) 量測水庫蓄水後大壩與基礎接觸岩面間之上舉水壓力變化情形
作用於大壩基礎底部之上舉水壓力均很小，顯示大壩上游基礎隔幕灌漿及排水孔效果尚佳，另測值與水庫及落水池水位呈正相關，符合預期表現 UP2 = 平均 1.3 kg/cm2 ， UP1 & UP3 < 0.5 kg/cm2，且UP2>UP1&UP3，符合上舉水壓計所設位置之水壓分佈情形 歷年量測值不大且變動有限，最大值遠小於設計值，狀況一切正常 UP2-1 ~ UP2-3 量測值差異不大(1~1.5)，UP2-4 量測值明顯小許多(0~0.05) 因UP2-1~UP2-4佈設位置相近(同斷面)，上舉水壓應無可能產生如此急遽 變化，研判可能為管路阻塞或水壓計異常所致，須進一步加以確認  經研究設計圖，UP2-4施工階段基礎有鑲補混凝土，堵塞水壓計管道 UP2-3 UP2-4

34 上舉壓力計位置圖 UP2-1 UP2-4 UP1~4 UP3~4 UP1 < 0.5 kg/cm2

35 監測資料分析研判－應變計 (SN)  用以量測大壩混凝土應變量 部份應變計量測值受庫水水位影響較大，部份應變計量測值則明顯受
 用以量測大壩混凝土應變量 部份應變計量測值受庫水水位影響較大，部份應變計量測值則明顯受 壩體溫度影響而呈現周期變化(與所在位置有關) 正相關 SN8 逆相關 SN17 SN17 ST7 正相關 SN 33 SN8

36 監測資料分析研判－應力計 (ST) 用以監測大壩混凝土應力狀態
ST2、ST7、ST8、ST12、ST18 & ST24 量測值與庫水水位連動性大 ST2、ST 8、ST18 與水位呈反向連動(與所在位置有關) ST7、ST12、ST24 與水位呈正向連動(與所在位置有關) ST11、ST21、ST25、ST27、ST29、ST33 & ST36 量測值則與壩體溫度明顯相關，呈現周期性變化趨勢 應力計量測值變化情形穩定，無明顯異常現象，除小部分情形有輕微 張應力出現外，絕大部分為壓應力，歷年最大壓應力仍位於容許範圍 正相關 ST7 ST27 正相關

37 監測資料分析研判－電氣式伸縮儀(EXT)
用以監測大壩基礎變形量及左岸邊坡位移 歷年量測值曲線曾有逐漸下降之情形，表示大壩基礎岩盤之壓縮變形量逐漸增加，惟整體變形程度並不大，目前曲線已大致水平變動無下降趨勢，顯示岩盤變形已趨於穩定狀態，符合預期表現 左岸邊坡伸縮儀(EXT10及EXT11)量測值  呈現較為明顯之周期變動，與水庫水位有關  EXT11量測曲線從民國79年起有逐漸上升之趨勢，至86年起逐漸趨於穩定， 目前變化大致穩定，表示邊坡岩盤外側有局部下滑而產生拉伸之現象，歷年 累積變形約 4 mm，變形速率相較相關邊坡滑移判定準則緩慢，狀態應屬穩 定，惟應將該處邊坡列為現地檢查重點 EXT2V EXT11

38 監測資料分析研判－副壩壩頂照準系統(CS-AX)
用以監測副壩在氣溫、落水池水位變化等荷重下之壩頂變位量 副壩拱頂(CS-AX1)受季節性氣溫影響而呈周期變化，變化情形穩定 歷年變位: -5 mm(最小) ~ 19 mm(最大)  二側重力式壩體頂部(CS-AX2 & CS-AX3)相對無明顯變位 CS-AX1 CS-AX2 CS-AX3

39 監測資料分析研判－量水堰 (WS) 位於基礎廊道，量測滲漏進壩體之水量(右側:WS1，左側:WS2) 歷年漏水量變化：
WS1 歷年最大值 (l/min)( )，平均漏水量= 50 ~ 150 (l/min) WS2 歷年最大值 (l/min)( )，平均漏水量= 40 ~ 110 (l/min) 歷年WS1之平均漏水量 > WS2之平均漏水量。二者變化趨勢大致相同，各時期發生峰值之時間也相近，二者具有相當之關連性；另外，水庫水位高時，滲漏量也都較多，符合預期行為，顯示量測值屬於合理 WS1及WS2測定之平均漏水量自91年起有減少的現象，減少情形以WS2較為明顯，約為 30 (l/min) WS1 WS2

40 監測資料分析研判－量水堰(續) 水來源： 經由壩體與壩基的滲流水 觀測重點 水量變化 濁度變化 溫度變化

41 監測資料異常變化之處理

42 監測警示計畫及管理值訂定

43 安全監測警示計畫 蓄水建造物之安全狀況 監測管理值之定義 正常、異常、準危險、危險 預警值 警戒值 危險值（危險值為理想，實務上執行困難）
安全管理 級別 定義 超越時因應對策 預警值 監測結果異於正常行為 提醒水庫管理機關注意異常狀況，須加強觀測，必要時辦理分析或增加偵測能力 警戒值 觀測位置發生破壞或顯示嚴重異常情形 提醒管理機關可能已發生某程度之破壞，須專案處理調查，評估干預該異常發展之可能性或擬訂適當之因應措施，必要時限制蓄水位

44 評估各儀器是否需要訂定管理值 原則與觀念 管理值訂定方法 依據 參考 監測管理值 儀器是否須設定監測管理值必須參照潛在失效模式而定
並非所有儀器都一定要訂定安全管理值 並非所有安全管理值都要訂到兩層次 管理值訂定方法 依據 潛在失效模式的發展 參考 既有觀測資料之統計分析結果 理論分析結果 國內外相關文獻

45 監測管理值訂定方法 可分為定性與定量分析法(陳利明,1991) 定性法 定量法 1.理論法 2.統計法 3.圖示法 4.混合法 5.經驗法

46 方法 特性 優點 限制 方法 特性 優點 限制 定性法 根據項監測值繪歷時曲線之穩定性、相關性、合理性、一致性、突變性及對稱性研判評估
無需計算，依據歷時區線即可研判 無量化數據，僅作趨勢研判 方法 特性 優點 限制 理論法 先建立結構分析模式，輸入外在影響因素及各種材料參數，以數學方法進行分析。 可假設最高或最低之材料參數，配合最不利之外在因素之組合分析，推估結構行為之最危險值。 受數學方法與結構模式之限制，如採用之荷重及材料參數與現實情況相差較大，即不具實用性。

47 理論法建立壩體擺線儀之監測管理值(警戒值)

48 理論法建立壩體擺線儀之監測管理值(警戒值)
特定水位 水位 + 2 m 警戒值訂定流程 庫水水溫計算 否 水位 > El. 172 m 該水位下之 警戒值 初始水溫分布 日均氣溫 變化曲線 穩態各月水溫分布 是 結束 向上游與下游 最大變位 壩體溫度場模擬 日均氣溫變化曲線 各月穩態水溫分布 初始壩體溫度 穩態壩體溫度分布 穩態各月壩體 溫度場分布 以大壩-岩盤數值模型 進行各月變位分析 第 9、14及21分塊 擺線儀觀測點 之變位 ABAQUS 軟體

49 警戒值訂定成果 一個水位有一組變位警戒值。 每組壩體變位警戒值 = 3 個斷面警戒值(曲線)。
每個斷面警戒值 = 徑向 & 切向二個警戒值。 El. 172 m 每個斷面 2個警戒值 Δ = 2 m 徑向 第 9 分塊 斷面 第 14 分塊 斷面 第 21 分塊 斷面 El. 100 m 每個水位 3 個斷面 切向

50 警戒值上、下限 量測變位 警戒值上限 警戒值下限 　水位不同，有不同之 警戒值上、下限 翡翠大壩變位警戒值與其查詢系統(93.12建立)

51 方法 特性 優點 限制 方法 特性 優點 限制 統計法 以外在因素與監測資料間存在之固定關係統計分析建立警戒值。
與外在因素影響密切關聯，接近實際狀況。 1.需納入影響該監測值所有因素。 2.迴歸線建立不易，需費時研究嘗試。 3.使用之觀測值數目須具代表性，蓄水初期不適合。 方法 特性 優點 限制 圖示法 將儀器監測值與影響行為之主要外在因素繪製X-Y散佈圖，資料範圍之上下邊界即為各該水庫水位下之警戒範圍。 依實際量測資料訂定，為壩體本身行為最真實表現。 監測儀器本身或人為誤差，或另有其他外在因素干擾此監測值時，不易判別。

52 統計法案例 壩體滲流量與水庫水位關係

53 圖示法案例-1

54 圖示法案例-2 大壩冠臂處徑向變位之監測警戒範圍圖

55 方法 特性 優點 限制 混合法 統計法與理論分析法相互運用。 可調整出較合理數值 方法較複雜 經驗法
以國內外大壩監測資料所累積之監測結果與文獻研判 以實例參考 每一壩體之特性、地質條件及施工過程均不同，不易比對。

56 監測感應器(sensors)

57 監測感應器之測讀原理 振弦式 電阻式（貼片式） 磁感應式 光纖光柵式 其他 光感應 電解液 加速度伺服器式

58 振弦式(vibrating-wire)
量測對象 應變、長度變化 賀重、壓力 溫度 傾斜 （溫度：修正溫度影響） 應用儀器種類 水壓計 變位計 水位計 土壓計 傾斜計 優點 部分品牌訊號可傳輸達1000m 極為穩定 觀測結果較不受外在干擾 振弦式(vibrating-wire) 量測原理 振弦的共振頻率受到弦的張力及應變影響 取自Geokon網站

59 電阻式(貼片式) 原理 應用 半導體應變片 量測對象： 箔式應變片 絲繞式應變片 優點 缺點 R2 = R1*（R4/R3）
應變片兩端的電阻與應變片的伸張量變化有關，藉由量測其電阻變化，即可求得其應變量及其衍生的物理量 應用 藉由惠斯登電橋可精確量測電阻之細微變化，繼而求得精確的應變 由於直接的電阻量測有纜線長度的問題，現多設計為定電流輸出式（4-20mA） 量測對象： 應變 長度變化 壓力 荷重 優點 精度高、穩定 缺點 對纜線及接點品質要求較高 半導體應變片 箔式應變片 絲繞式應變片 R2 = R1*（R4/R3）

60 原理 應用 優點 缺點 氣壓式(Pneumatic) 利用氣平衡原理量測感應器端的壓力值 土壓計 水壓計 屬機械式，壽命長
自動化設備較複雜 測讀反映較慢 精度較低但足夠用

61 原理 量測應用 磁感應式 藉磁感應原理，於高頻參考電磁場，移動磁場內磁性軸的位置，可改變受感應線圈的電壓值，繼而求的磁性軸的移動量。
LVDT（Linear Variable Differential Transformer） 水平變位計 伸縮儀 RVDT（Rotary Variable Differential Transformer ） 置入式傾斜儀 LVDT & RVDT

62 光纖光柵（FBG，Fiber Bragg Grating ） 優點： 缺點：
光纖光柵式 光纖光柵（FBG，Fiber Bragg Grating ） 主要靠光波長及頻率變化來偵測，再將光信號轉換成數位訊號或電壓值的量測儀器 優點： 高靈敏度、高訊號量、高精確度、不受電磁干擾、耐久、體積小 缺點： 光纖脆弱、維修較不易，線路現場施工較繁複，完全獨立於以往的系統、目前仍非常昂貴 未來應具發展潛勢！但目前尚不普遍 應用 溫度計 於溫度 應變或變位計 壓力計 傾角儀 動態運動量測

63 目的 主要組成元件 感震計形式 地震儀(重要但並非必要儀器) 量測地震反應行為 感震計（SENSOR） 記錄器 GPS 訊號傳輸模組 電源
不斷電 儲存裝置 資料處理器 GPS 訊號傳輸模組 電源 感震計形式 加速度計 速度計 位移計

64 安全評估 速報系統 研究用途 動態分析正確性檢核 多屬簡單的資料 學術機構 地震儀應用及需求 觀測點的動態行為 地震的事件 發生時間 震度
Computer 安全評估 動態分析正確性檢核 觀測點的動態行為 速報系統 多屬簡單的資料 地震的事件 發生時間 震度 研究用途 學術機構 較複雜的波譜分析及運算 記錄器 Recoder 三維感應器 Sensor

65 壩頂 X 1 自由場 X 1 地震儀設置位置建議 結構體代表性位置，一般為壩體最大斷面之壩頂 地表露頭岩盤 儘量不要有地形效應
儘量不要受壩體或結構影響

66 安全監測系統

67 1.數據採集系統 安全監測系統 監測儀器、感測器(sensor)及簡易量測工具之總稱 功能為獲得建造物行為或狀態變化之量化數據
人工及自動量測二種模式 2.數據傳輸系統 功用為將量測數據從數據量測系統傳送到處理數據之電腦儲存建檔 人工、半自動半人工及自動等三種方式 3.數據管理與分析系統 針對大量量測數據進行有序管理、儲存及初步分析，以電腦輔助執行 透過應用程式進行數據處理、編輯圖表、提出報告及建置資料庫等 配合數據分級管理作法及數學預測模式可發展為安全監測 輔助決策系統，針對量測數據反映出之建造物狀態協助提出 處置建議及預警

68 安全監測系統基本架構 監測工程師 （研判與分析） 目視檢查 預警平台（自動繪圖基本研判） 或 數據整理繪圖（半自動或人工處理）
自動化測讀系統 人工觀測 感應器(Sensor)

69 Scanner or multipluxer
電腦及分析軟體 Computer & Software 實際監測系統架構 室外（一般） 感應器 測讀元件 纜線 儀器終端箱 供檢測及人工測讀 多工器(掃描器)或選址器 切換感應器或其他設備 測讀介面模組 將感應器的偵測結果轉換為可辨識資料 多工資料擷取器（記錄器，datalog） 電腦 電腦軟體分析處理 室內（一般） 資料擷取器 Datalog 測讀介面模組 DAQ or VW modulus 多工器(掃描器)或選址器 Scanner or multipluxer 儀器終端箱 感應器(Sensor)

70 說明 監測系統規劃之考慮條件 現在市面上的儀器及系統有更多的選擇，但如何規劃及選購才得宜，管理機關仍需審慎 建議向規劃者確認以下問題
貨真價實 結果需要正確 系統要實用 品質要好 價格要合理、經濟 後續維護 是否容易檢測維修 是否架構清楚 後續擴展是否有充分資訊

71 集中式架構

72 串聯式架構

73 GPS 監測系統發展趨勢  監測儀器之發展： 全球定位系統(GPS)、紅外線感測器、壓電材料、光纖感測 器(OFS)之應用。
 監測方式之發展： 可攜式+PDA、空中、衛星運用。  監測資料記錄與傳輸模式之發展： 光纖、無線傳輸等。  監測資料分析方式之發展： 類神經網路(ANN)、小波理論(Wavelet theory)應用等。 GPS 輸入層 隱藏層 輸出層 輸入 輸出 神經元 類神經網路

74 敬請指教