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大坝宁静监测体系支持高精度、中长基线解算、多体系团结解算、 GNSS各频率组合主动搜刮解算,创建起大坝位移变革数据库,可为 剖析大坝的变形趋向提供客观、精准的数据根据,为人民的生命、产业宁静 保驾护航。

     大坝宁静监测体系支持高精度、中长基线解算、多体系团结解算、 GNSS各频率组合主动搜刮解算,创建起大坝位移变革数据库,可为 剖析大坝的变形趋向提供客观、精准的数据根据,为人民的生命、产业宁静 保驾护航。

中国斗极卫星导航体系(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的环球卫星导航体系。是继美国环球定位体系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航体系(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航体系。

作为一种空间数据获取办法,卫星定位是古代测绘学科的代表技能之一。以GPS为代表的GNSS丈量技能呈现后,随即在变形监测范畴失掉了实验和使用。

随着GNSS主动化形变监控体系的开展,以及GNSS体系精度进一步进步。GNSS体系开端渐渐从立体监测向高程监测偏向开展。同时,斗极作为我国自主研发、自主建立、独立运营的环球卫星导航体系,在变形监测范畴也发扬了紧张作用。

桥梁、大坝、滑坡等工程灾祸固然不像地动、大水、海啸那样一产生就形成宏大职员伤亡和产业丧失,但地动、大水、海啸一样平常都是十几年,以致几十年一遇,而工程灾祸产生十分频仍,简直每周一遇。从这个意义上讲,工程灾祸的危害比地动灾祸、大水、海啸灾祸等有过之而无不及。比年来,国际外水库大坝溃坝征象时有产生,水库大坝的宁静尤为紧张,实时对大坝的变形举行监测,假如坝体变形凌驾舍得宁静容许时,实时报警,在大坝宁静性保证方面显得非常紧张。尤其在汛期和抵挡大的大水的时分,将起到间接决议泄洪与否的决议性作用。因而为了正确预告工程灾祸,抵达减灾防灾的目标,必需对有大概带来灾祸工程举行监测和预警。一样平常的办法是使用表面材料和惹起表面位移的因变量等种种材料,举行综合剖析,实时掌握其运营形态及变革趋向,在灾祸未产生之行进行预警并接纳响应的对策,从而包管修建物的运转宁静和保证人民的产业不受丧失。

灾祸监测的危害性和及时性,决议了必要一套在办公室就能主动获取种种变形监测数据,并及时对数据举行剖析和展望预告的体系。那么如许的体系对仪器或监测技能提出更高要求,次要归纳综合上面三点:主动化水平高,在气候恶劣条件下也能监测;及时获取变形,只管即便在数据观察完后,就可以失掉变形量;代价相宜,假如太高,方便于推行使用。

 

基于上述需求,同时,斗极变形监测体系曾经在本钱、精度和及时性等方面远远优于传统的变形监测办法。因而,实际上基于斗极的水库外表变形斗极监测体系可完全满意需求。本体系接纳我国斗极卫星导航体系(BDS)和美国环球定位体系(GPS)双体系团结解算, 具有定位速率快、全天候、主动化、测站之间无需通视、可同时测定点的三位坐标及精度初等特点。经过精细解算取得的程度位移和垂直位移量可到达毫米级以致亚毫米级的精度, 可对水库大坝较大变形举行预警, 为大坝的波动性、宁静性和防洪决议计划提供了迷信根据。

设计准绳

本体系使用斗极、GPS 及时监测技能对大坝变形举行监测并作精细解算,从而使程度位移和垂直位移量到达毫米级以致亚毫米级精度。体系全体设计、要害部件研发、软件设计和体系全体测试方案均以此目的为中心,并综合考量体系波动性、牢靠性、易用性以及情况顺应性。软件设计可充实满意及时数据处置要求,并到达标称精度。

                                                             图2.1 总体设计

本体系由数据收罗、数据传输、数据处置与剖析3大局部构成。数据收罗为自主研发的斗极、GPS多模多频GNSS高精度监测型吸收机(Mos-L300),数据传输接纳无线通讯方法,数据处置与剖析为自主研发的高精度及时变形监测体系监测软件(QGMOSV1.0)

监测软件可提供及时解以及准及时解等多种解算形式,每个监测点可同时输入及时解和3 hour、24 hour等准及时解,满意数据剖析中对探测精度和波动性等目标的要求。

1. 体系遵照迷信牢靠、布局公道、功效美满、经济实用的准绳;

2. 严密联合GNSS体系有关国度标准以及各行业标准,完成实际研讨与工程理论的一致;

3. 接纳现在国际上GNSS算法研讨方面较先辈的实际效果,进步数据处置办法的服从和精度,并包管监测体系精度满意使用需求;

4. 完成数据收罗、处置、剖析、输入、存储、报警全历程的主动化,可完成临时无人值守一连主动运转监测;

5. 体系通讯网络及接口切合工程设计总体计划,便于扩展维护;体系功效丰厚,可满意差别范畴用户需求;

6. 兽性化操纵设计,包管软件操纵的便捷及波动。

水库外表变形斗极监测体系控制点包罗两类:基准站和监测站。一样平常依据现有材料以及以往的建立履历举行布点设计。观察测站关于吸收卫星信号的才能与测站四周的观察情况有较大干系,监测精度与观察时长毫不相关[háo bú xiàng guān]。以是,在点位选择历程中,应综合思索观察情况等要素,选择符合的情况与响应的设置装备摆设。

4.1 基准站


                                                                图4.2 监测站

数据的收罗

实际上大坝在短期的工夫内的程度偏向和垂直偏向位移量为0,接纳这种办法来测试斗极监测体系的波动性,接纳斗极变形监测体系某一监测点的数据举行波动性剖析,监测的数据为自界说站心坐标系,设定一段工夫观察,次要剖析内容为24小时解,3小时解,及时解。上面为接纳实践项目监测点的数据剖析。

数据剖析

利用监测站前三天数据创建肇始坐标基准点,第四天、第五天、第六天与前三天肇始坐标举行比力,其24hour输入的位移量观察坐标程度变革小于1mm,垂直偏向小于2mm。

剖析结论

由收罗数据剖析得出结论为:曩昔三天数据为均匀值做为监测点肇始坐标,将后三天的数据与之比力,程度偏向坐标变革范畴为0.385mm,小于1mm,垂直偏向坐标变革范畴值为-0.840mm,小于2mm,满意设计要求,到达亚毫米级别。

结论

经过多个水库项目外表变形斗极监测体系实验,以及对设置装备摆设本身、安置布设、电缆毗连、体系收罗等多方面举行稽核,体系总体目标已到达国际外划一程度,体系的波动性,牢靠性优于国际同类程度。




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