CCD 式引张线坐标仪 参数详解

CCD 式引张线坐标仪是大坝、水闸、堤防工程引张线法水平位移监测专用自动化观测设备，利用 CCD 光电成像识别引张线钢丝位置，自动测读测点横向水平位移，替代人工读数，接入自动化采集系统，实现长期无人值守监测。

结合图片与技术参数逐条解析：

产品技术指标逐条解读

1）测向：单向（横向水平 X）

该仪器只测量X 方向（横向水平位移），也就是垂直于引张线钢丝走向的水平位移，用于监测坝体、闸墩沿横向的偏移量；本型号为单维版本，只采集 X 向，不采集 Y 向竖向数据。对应图片右上角标注：X=0~50mm。

2）测量范围：0~50mm

仪器可识别的有效位移量程。测点发生的水平位移必须落在 050mm 区间内才能正常测量；工程选型时，预估结构位移不能超出该量程，否则会出现测值超限。

3）精度：±0.1mm

仪器测量最大允许误差 ±0.1 毫米，测量结果和真实位移之间偏差不会超过 0.1mm，满足大坝外部变形监测规范精度要求。

4）分辨率：0.01mm

仪器可以识别的最小位移变化量，能够分辨 0.01mm 微小位移变动；分辨率是设备感知能力，精度代表测量准确度。

5）显示：4 位 LED

设备面板自带 4 位数码 LED 显示屏（图片中间黑色窗口，显示 4 位数字），现场可直接本地查看 X 位移数值，不用外接电脑，方便现场调试、比对人工观测。

6）数据存储：3600 组

仪器本地可保存 3600 条观测记录。在采集主机通讯中断时，仪器本地缓存数据；通讯恢复后可以把历史存储数据回传，避免断网丢失监测数据。

7）测量间隔：1 分钟～99 天

可自由设置观测采样周期：最短 1 分钟采集一次，最长可设置间隔 99 天采集一次。汛期、蓄水阶段可加密到分钟级；长期稳定工况可拉长采样间隔，降低功耗。

8）输出接口：RS485

工业标准 RS485 通讯接口，图上灰色线缆就是通讯线缆。可以多台仪器手拉手总线方式接入 MCU 自动化测量单元，布线简单，适合水利现场远距离布线。

9）通讯规约：符合《大坝安全自动化系统通讯规约》DL/T3242010

遵循电力行业标准规约 DL/T3242010，和国内主流大坝安全监测采集平台、MCU 采集设备直接兼容，无需定制转换协议，便于接入现有安全监测自动化系统。

10）环境温度：15℃～50℃

设备正常工作环境温度15℃到 50℃，适应国内大部分室外大坝现场四季温度环境；严寒低温低于15℃环境需要增加保温防护。

11）环境湿度：100% RH

可在湿度 100% RH 高湿环境工作，可适应坝内廊道、潮湿闸室等潮湿结露环境，但要做好防护避免直接泡水。

图片左上角业务流程（出厂交付流程）

用户订货，签订合同

产品出库前测试

出厂全项指标检测

打印产品合格证，配备产品使用说明书与产品装箱清单

完整出厂检验流程，每台设备出厂完成全指标检测，附带合格证、说明书、装箱清单。

设备用途简述

CCD 式引张线坐标仪安装在引张线测点上，通过 CCD 光电捕捉引张线钢丝位置变化，自动输出水平位移，广泛用于混凝土大坝坝顶引张线、水闸闸墩水平位移自动化监测，替代人工读数，接入安全监测自动化系统。

CCD 式引张线坐标仪工作原理

CCD 式引张线坐标仪属于非接触光电测量设备，用于大坝、水闸引张线系统自动化水平位移监测，遵循 DL/T10622020 光电式 CCD 引张线仪标准。 整套引张线系统：两端固定在稳定不动的基准墩上，拉紧一根铟钢丝作为不动基准线；本仪器固定在被测坝体 / 闸墩测点上，仪器跟着建筑物一起位移，钢丝位置理论不变，仪器测量自身相对于钢丝的偏移量，得到建筑物水平位移。

内部光路测量原理

仪器内部主要由：平行光源、光学镜头、线阵 CCD 感光芯片、主控单片机、存储电路、RS485 通讯、LED 本地显示模块组成。

光源投影：仪器一侧平行光源发出均匀平行光束，光线穿过仪器内部空间，引张线钢丝正好穿过光路中间；钢丝遮挡光线，在对面线阵 CCD 感光靶面上投射出一道清晰的黑色阴影（钢丝影子）。

光电信号转换：CCD 芯片由成千上万个微小感光像元排列而成；受光照的像元产生电荷，被钢丝阴影遮挡的像元不产生电荷。芯片扫描读取全部像元电荷信号，识别出阴影在 CCD 靶面上所处的像素位置。

物理换算：单片机把识别到的阴影像素坐标，结合光学倍率换算成物理位移值（mm 单位）。

当坝体发生横向水平 X 向位移时，仪器箱体跟着坝体移动，而引张线钢丝（基准）不动，钢丝阴影就会在 CCD 靶面上发生偏移，芯片捕捉阴影偏移量，就计算出测点的水平位移变化量。

本地处理输出

计算结果送到面板 4 位 LED 数码管，现场直接显示位移数值（对应图片设备显示屏）；

数据本地存入存储器，最多保存 3600 组记录；

通过 RS485 接口，按照 DL/T3242010 规约，把位移数据上传 MCU 自动化采集单元，实现远程自动化监测。

采样间隔可设置 1 分钟～99 天，按照设定周期自动完成测量、存储、上传。

关键点：测量的是仪器壳体相对于引张线基准钢丝的 X 向横向偏移；本型号为单向，仅测水平 X 方向，不测量竖向 Y 方向位移。

核心特点

非接触测量：钢丝不接触仪器任何部件，没有机械摩擦磨损，钢丝抖动对测量影响小；

分辨率可达 0.01 mm，测量精度 ±0.1 mm；

自带本地数据缓存，通讯断线不会丢失观测数据，通讯恢复自动补传历史记录；

工业 RS485 总线，支持多台仪器手拉手组网接入大坝安全自动化系统。

CCD 式引张线坐标仪 安装说明

适用设备：CCD 式引张线坐标仪（单向 X 向，量程 050mm），用于大坝、水闸引张线水平位移自动化监测 前提条件：引张线系统已完成布设，铟瓦钢丝拉紧、两端固定于基准墩，钢丝张紧力符合设计要求。

一、安装前检查

开箱核对设备：主机、通讯线缆、安装底座、固定螺栓；核对合格证、装箱清单。

通电测试：接通工作电源，确认面板4 位 LED 数码管正常点亮，本地读数显示正常。

通讯测试：RS485 接口对接调试电脑或 MCU 采集单元，验证 DL/T3242010 规约通讯正常、可读取数据。

确认引张线钢丝状态：钢丝无弯折、无锈蚀、无明显抖动，钢丝走向与仪器 X 测量方向垂直。

重要：本仪器仅测量横向水平 X 方向位移，引张线钢丝需要垂直于仪器 X 测量轴。

二、测点基座安装

将仪器安装底座牢固固定在被测坝体 / 闸墩测点墩上，底座必须与建筑物牢固结合，跟随建筑物同步变形。

调整底座位置与角度： 

引张线钢丝能够无摩擦穿过仪器中部的光学测量窗口；

钢丝不能触碰仪器壳体、光源、镜头；钢丝和仪器内部任何部件不得接触；

钢丝影子落在 CCD 靶面有效量程区间（0~50mm 中间区域，尽量居中安装，预留正负位移余量），避免影子靠近量程边界。

底座调平，紧固全部固定螺栓，安装完成后仪器壳体不得晃动。

禁止钢丝蹭刮仪器窗口，钢丝摩擦会造成测值跳变、数据异常。

三、仪器主机固定

将 CCD 引张线坐标仪主机固定到已调好的基座上。

微调主机位置： 

观察 LED 读数，人工推动比对，确认钢丝阴影在测量窗口有效范围；

预估工程后期位移，保证最大变形情况下，阴影不会跑出 050mm 量程；

锁紧主机固定螺丝，设备安装完成后不允许有松动。

四、线缆接线

使用设备配套 RS485 通讯线缆，线缆从设备出线口引出；现场做好线缆防护，廊道内线缆走线整齐，做防磨损、防潮处理。

RS485 总线 A、B 线对应接入 MCU 自动化测量单元；多台设备组网采用手拉手接线，禁止星型接线。

设备供电按照说明书额定电压供电；现场做好接地处理，抑制现场雷击干扰。

环境可承受 100% RH 高湿，但是线缆接头位置必须做防水密封，防止结露进水。

五、参数配置（调试）

设置设备地址：总线上每台仪器设置独立通讯地址。

设置测量间隔：可设置范围 1 分钟～99 天； 

蓄水、汛期：短间隔（数分钟）；

常规长期观测：可加大采样间隔。

设置初始零点：安装就位稳定后，读取当前读数作为该测点初始基准值。

功能确认： 

本地 LED 可实时显示 X 位移；

本地存储开启（可存储 3600 组数据，断网缓存，通讯恢复回传历史数据）；

上位机 / MCU 通过 DL/T3242010 规约正常读取测值。

六、安装验收要点

钢丝自由穿过仪器光路，无接触、无摩擦；钢丝无明显大幅抖动。

阴影位置处于量程 0~50mm 中部，留有位移余量。

本地 LED 读数稳定，无乱跳；远程通讯读取数据正常。

人为轻微拨动钢丝，测值跟随变化，松开后读数恢复，验证设备响应正常。

记录安装零点、设备地址、安装时间，记入监测档案。

七、使用注意事项

防护：避免强光直射仪器光学窗口；廊道内做好防尘，防止灰尘附着镜头、光源镜片，灰尘会造成测值异常。

禁止撞击、敲击仪器；检修引张线钢丝时，注意不要磕碰设备。

工作温度15℃～50℃，低于15℃低温环境，需要增加保温措施。

设备可以适应高湿环境，但不能直接泡水。

定期巡检：检查底座螺栓有无松动、线缆接头防水、镜片积灰情况。

八、常见异常简单排查

读数跳变：检查钢丝是否蹭到仪器窗口；镜头光源积灰；现场电磁干扰；接线松动。

读不到数据：核对 RS485 A/B 接线；设备地址；规约 DL/T3242010；供电是否正常。

数值固定不变：钢丝阴影跑出测量量程范围，需要重新调整仪器安装位置。

（上述文字来源于AI看图摘要）