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北斗安全监测系统技术方案

1 监测意义

传统的形变监测是在监测区建立控制网,使用精密测距仪和经纬仪为主要手段,选择网中高等级点建立统一基准,将这些监控网点用可靠的方法高精度地与各部位的独立基准点联测,形成整体的监测网络系统。监测网的精度和可靠性高,观测周期长,所需费用高,而且需要大量的人力物力。

北斗精密定位技术已在大地测量、地壳形变监测、精密工程测量等诸多领域得到了广泛的应用和普及。与观测边角相对几何关系的传统测量方法相比,GNSS监测具有很大的优点。

2 监测系统概况
2.1 自动化监测的优点

自动化监测系统允许以任意间隔采样—–典型间隔可以是按秒、分钟、小时或者按天。测试精度得以提高,数据可以远程处理,从而向项目组提供有用信息。当然,还有其它益处包括:

  1. 避免人工读数和记录引起的人为误差。
  2. 可以实现远程以及恶劣天气条件下采集数据。
  3. 每天可进行7*24小时连续监测。
  4. 连续监测能快速检测到临界变化,能在事态恶化之前采取处理措施。
  5. 自动化监测系统可以按程序步骤监测限定阀值、变化速率,从而能在超出预定极限值时自动报警。
2.2 变形监测应用案例
2.2.1 露天矿自动化监测

露天矿东端帮建设GNSS(GPS+BDS)监测系统,在地表以及大坝安装位移监测点9台。系统采用太阳能供电,利用无线通讯方式将数据实时传送回监测办公室。监测人员利用实时数据来分析大坝稳定性以及应对措施,以便为安全生产提供保障。

2.2.2 大坝监测系统

安全监测系统布设在长河坝水电站的泄洪、放空洞进口,共38个监测点,采用GPS+北斗的监测方式,实时监测大坝稳定性情况。利用风光互补的方式进行供电,通过无线网络实时传送到监测办公室服务器,通过解算软件以及分析软件,监测人员可实时了解分析大坝的稳定性,以便做出对应方案。为水电站安全生产保驾护航。

2.2.3 大坝自动化监测系统

大坝自动化监测系统共布设GNSS监测点3个,依照大坝地质情况,分布在大坝上。数据通过高速光纤通讯系统,实时传送回监测办公室,工作人员可实时掌握大坝稳定性,并与其他图像传感器等对照,保障高速公路的交通安全。

2.2.4坝体位移监测系统
3 监测系统总体设计
4 软件系统

利用SENYTM软件能进行7×24小时不间断观测。而且,与传统的RTK方式相比,SENYTM具有精度更高,实时性更强的特点。SENYTM支持各种主流品牌的单多频GNSS接收机混合监控。SENYTM采用了B/S,C/S架构,用户可以进行远程监控。

具体的SENYTM实时差分变形监测软件的工作流程可用下图表示:

SENYTM工作流程

如图所示,SENYTM变形监控软件实现了各个监控站的实时差分定位,并具有图形显示、接收机设置、监控站参数设置、观测数据记录、报警等功能。

采用C/S架构的SENYTM软件方便用户在办公室、监控中心、家中监测系统的健康状况。

SENYTM实时差分变形监控软件支持英文和中文。