TDR為一上孔式概念之新式監測系統，其訊號發射主機以及資料 擷取器部分可置於地表，透過多工器（Multiplexer）以及同軸傳輸纜 線，將多點TDR不同監測感測器連接，形成一機多工之功能。以圖 4.87之壩體現場監測示意圖為例，配合TDR研發階段所提出的新式感 測器，除了滑動監測之外，也可一機同時監測雨量、地表變位、地下 水位等項目。另外，TDR監測系統中之資料擷取器，也能同時連接傳 統電子監測設備，如水位、水壓等。因此藉由新式TDR分析方法和創 新之監測感測器研發，TDR系統除了具有成本優勢之外，相較於傳統 電子監測設備，更具備多工、耐久性之優點。
圖 4.87 壩體整合式 TDR 監測系統示意圖
TDR監測自動化系統之流程概況如圖 4.88所示，自傳輸纜線
(Lead Cable)連接多工器(Multiplexer)開始，至監測資料由無線方式傳 回到監測站為止，都屬於本系統資料擷取的部分，圖4.89為資料擷取 設備的實體圖片。各儀器元件的功能詳述如下：
1. 多工器(Multiplexer)：多工器主要的功能在於擴充同時監測的
感測器數量，以達最大的經濟效益。本研究採用的TDR 多工器一組 可同時連接8 條傳輸纜線，亦可多組多工器串接，至多可連接 512 條 傳輸纜線。
2. 時域反射儀(TDR)主機：時域反射儀(TDR)主機為一脈衝電壓
產生器，產生之脈衝電壓傳至同軸電纜線，由內建之訊號採樣器擷取 反射訊號，進而利用資料擷取器下載儲存資料。TDR 主機另有 RS232 接孔，可外接電腦透過控制軟體直接操作。
3. 資料擷取器(Datalogger)：資料擷取器為一小型的電腦，可透
過內附的程式軟體進行操控，依據擷取資料形態的不同，套用不同的 參數執行程式。透過時間排程的設定，可自動化將監測的原始資料收 集儲存。資料擷取器除了可接收TDR 資料外，透過傳統類比 I/O 界 面，也可橋接一般傳統電子監測儀器。
4. 資料儲存器(Storage)：資料儲存器即為快閃記憶體，其目的為
擴充資料擷取器之內建暫存記憶體，使常駐程式可定期將所擷取的監
測資料儲存於硬碟中，避免資料擷取器資料儲存空間不足。
5. 傳輸系統：透過傳輸系統可遠端下載監測資料，而傳輸系統
依照現場需求而有下幾種方案：
a. GSM/GPRS 無線傳輸，利用手機 SIM 卡之 GSM/GPRS 功能，
透過無線傳輸將資料傳送至伺服器端。
b. 透過電話系統，則可利用 ADSL 模組進行資料傳輸，其優點 在於價格便宜，傳輸性穩定。
c. RF 傳輸介面以及 1.4 GHz RF 天線，可提供 RF 頻段之無線傳 輸功能，唯伺服器端也必須架設接收天線，以接收傳輸資料。
圖4.88 TDR 資料擷取設備
圖4.89 TDR 資料擷取設備的實體圖
監測資料自動化傳輸過程可參考圖 4.90所示。在規劃構想中之 TDR監測程序，將研發撰寫一JAVA程式，利用監控伺服器之系統平 台，如Windows XP®所內建之程式排序控制軟體，定時進行JAVA程 式運行，以處理資料擷取系統所紀錄之TDR波形封包，以及其他傳統 監測資料。以Java語言作為核心程式，除了它具備了跨平台、免費、
安全性、及網頁製作便利的優點外，另一主要的因素是Java擁有程式 錯誤處理的機制，此特點除了平時易於維修除錯外，更重要的是當系 統所擷取的原始資料出現錯誤時，會停止執行程式丟出錯誤訊息，不 會造成電腦當機。
圖 4.90 TDR 自動化流程
透過以上自動化方式，以JAVA applet網頁互動程式撰寫之監測資 料查詢界面如圖 4.91所示，本JAVA互動網頁可提供特定日期查詢功 能，並配合網頁說明，透過資料庫查詢方式，可直接將TDR感測資料 及其他傳統監測資料顯示於網頁。
圖 4.91 即時自動化監測資訊網站示想圖