一、關鍵挑戰Challenge

1.  監測系統於土木工程之應用由來已久，亦歷經了無數次的改進。在儀器設計上，由早期的機械式元件演進至今日之電子感測器；在量測方法方面，自動化觀測亦已逐漸取代人工化記讀，成為國內土木工程監測系統之主流。
2. 地工監測用電子設備，傳統以來大量採用類比訊號傳輸，集中式訊號轉換及儲存的方式，其缺點包括：

•  感測器與記讀器間之距離遠，且須獨立之電纜線，不僅佈線工作繁瑣，維護不易，而且電纜線之成本常占監測系統整體造價的極大比例。
•  傳統集中式監測系統佈置方式機動性低，施工或營運時儀器數量之增減及位置調整均須考慮到電纜線之佈設問題，以致長距離佈線所增加之工程經費與所獲得之資料數量及其相對應之高故障風險往往不成比例。
•  類比訊號在電纜線中強度衰減迅速，距離較遠時，須將訊號放大或採靈敏度更高的類比/數位轉換器。但均會造成佈設成本大幅增加，且訊號放大的過程中雜訊亦將一併放大，使感測資料之品質降低。

3. 本研究採用單晶片微控制器及有限/無線數位傳輸技術以降低前述缺點，並自行設計電路、撰寫韌體，完全掌握產製技術，使產品具有彈性調整及應用之能力。

二、成果Result

 ※ 已完成或進行中之監測用電子儀器包括：

1. SINODAQ：同時包含類比/數位轉換、計數器、省電型控制器以及紀錄器等功能之模組，亦可外接無線模組。
2. 奈米技術加速度傾斜儀：雙軸傾斜間測模組，精度可達4.68秒。
3. 多通道振弦(Vibrating Wire)測讀模組：可快速讀取所有振弦式感測器，並具省電型記錄器及控制器功能，亦可外接無線模組。
4. 線性可變差分變壓器測讀模組：可讀取利用電感變化原理之感測器如LVDT等，亦具省電型記錄器及控制器功能，亦可外接無線模組。
5. 電流及電壓監控模組：可監控模組中電流及電壓之耗用狀況。
6. 訊號轉接(Repeater)模組：可延長訊號傳輸距離，理論值為1600公尺，但實測超過5000公尺。

※ 客製化監測系統之研製：

1. 隧道背水壓監測系統：採用有線數位傳輸系統，共包括7個監測斷面，最遠監測距離2.5公里，25個感測器。
2. 山區地下水水壓監測系統：13處監測點，每處兩個水壓計，記讀頻率10分鐘一次，採用遠距無線傳輸技術，每日回傳資料一次，並採用省電技術，電池可持續使用三個月以上，並可依水壓變化即時回傳資料。 

三、與其他核心技術關連性 

1. 電子儀器產製
2. 試驗設備改良 

四、重要發表文獻

1. 王天佑、王峻德、楊黃政、盧三彥、高憲彰(2010)，“地工無線監測設備開發技術之研究”，中興工程季刊第106期。

 ►本核心技術聯絡窗口:  王天佑     (02)87919198 ext.150