【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 心服務(wù)器、監(jiān)測(cè)中心分析終端四大部分組成。在蘇州地鐵2號(hào)線5座高架車(chē)站沿線布設(shè)北斗監(jiān)測(cè)網(wǎng)，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)放置北斗衛(wèi)星接收設(shè)備，并在遠(yuǎn)處地面不容易發(fā)生沉降或變形的區(qū)域建立基準(zhǔn)站，具體工作指標(biāo)需根據(jù)實(shí)際需求確定。監(jiān)測(cè)點(diǎn)接收機(jī)終端負(fù)責(zé)接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行實(shí)時(shí)解算，網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)可利用北斗短報(bào)文進(jìn)行應(yīng)急處理。經(jīng)解算后將有用數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，服務(wù)器端根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行預(yù)警。監(jiān)測(cè)中心客戶端組件可查看監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖，實(shí)時(shí)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各監(jiān)測(cè)點(diǎn)指定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。接收端設(shè)計(jì)方案實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)多適用于快速變形或在緩慢變形中存在突變的變形，常利用載波相位觀測(cè)值進(jìn)行解算。地面沉降監(jiān)測(cè)要求定位精度很高，一般選用雙頻高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)。雙頻高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)可以同時(shí)接收BB2載波的信號(hào)，利用兩頻率對(duì)電離層延遲影響的不一樣，可消除電離層對(duì)電磁波延遲的影響。對(duì)于所有的北斗衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)而言，電離層的誤差都是固有的，結(jié)合兩個(gè)頻率的衛(wèi)星觀測(cè)信息，建立模型可以有效地消除這種誤差。高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)不僅可以輸出偽距等信息，還可以輸出高精度定位解算需要的載波相位等數(shù)據(jù)，很適合橋梁形變監(jiān)測(cè)、地面沉降監(jiān)測(cè)等高精度測(cè)量。數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸方案在無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)中，GSM和GPRS方式傳輸速率較低，不太適合大量數(shù)據(jù)的傳輸，而3G網(wǎng)絡(luò)在傳輸速率上有很大優(yōu)勢(shì)，因此一般選擇3G網(wǎng)作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收端與服務(wù)器之間的通信鏈路。一般情況下，由于精密定位計(jì)算量較大，系統(tǒng)將各站點(diǎn)接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)直接通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送回服務(wù)器，在服務(wù)器端使用精密的解算程序?qū)崟r(shí)解算監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)和當(dāng)前時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高精度的監(jiān)測(cè)。另外，北斗二代系統(tǒng)本身具有短報(bào)文功能，每次可發(fā)送120字節(jié)，在遇緊急事件基站失效的情況下，也可利用接收儀器本身進(jìn)行數(shù)據(jù)解算獲取三維坐標(biāo)，并自動(dòng)通過(guò)衛(wèi)星方式將與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)失聯(lián)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)信息發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器端。服務(wù)器端設(shè)計(jì)方案監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器端一般包括數(shù)據(jù)解算模塊、接收端設(shè)置模塊、智能預(yù)警模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)四部分。數(shù)據(jù)解算模塊實(shí)時(shí)接收來(lái)自監(jiān)測(cè)設(shè)備的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過(guò)精密的解算程序解算出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。接收端設(shè)置模塊可設(shè)置觀測(cè)的時(shí)間間隔，控制接收設(shè)備的開(kāi)關(guān)，獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。智能預(yù)警模塊可設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降的閾值，分為瞬時(shí)閾值和累計(jì)閾值。當(dāng)觀測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)獲取的兩次坐標(biāo)變化超出瞬時(shí)閾值或從監(jiān)測(cè)開(kāi)始至當(dāng)前時(shí)間的累計(jì)坐標(biāo)變化超出累計(jì)閾值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。服務(wù)器迅速向軌道交通調(diào)度中心發(fā)出預(yù)警，將沉降區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，調(diào)度中心安排列車(chē)調(diào)度，同時(shí)將信息傳到監(jiān)測(cè)中心的客戶端進(jìn)行分析和應(yīng)急處理。數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)接收機(jī)傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)和經(jīng)解算之后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，當(dāng)分析終端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，需要通過(guò)內(nèi)網(wǎng)向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，數(shù)據(jù)庫(kù)響應(yīng)之后發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)到分析終端，為分析終端提供分析的源數(shù)據(jù)。分析終端設(shè)計(jì)方案（1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)一張圖式管理分析終端可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的一張圖式管理，用戶可以在不同的終端查看基于網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)造的監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布專(zhuān)題圖，同時(shí)可以疊加相應(yīng)區(qū)域的地質(zhì)底圖、地理底圖或行政規(guī)劃圖等各種各樣的專(zhuān)題圖件，充分了解監(jiān)測(cè)區(qū)域的區(qū)域地質(zhì)背景、地理特點(diǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施分布情況。監(jiān)測(cè)點(diǎn)顯示基于最初測(cè)量的平面坐標(biāo)，點(diǎn)擊監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)與服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)連接，可查看監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)圖上查詢監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性的功能。（2）圖上智能預(yù)警當(dāng)服務(wù)器發(fā)來(lái)警報(bào)時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖立即高亮顯示預(yù)警監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)點(diǎn)擊該點(diǎn)查看其具體沉降信息。（3）地面沉降曲線分析用戶在監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布專(zhuān)題圖上可以選擇一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，指定任意時(shí)間段進(jìn)行沉降分析，包括繪制監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化時(shí)程曲線及沉降變化曲線，采用最小二乘曲線擬合方法，對(duì)每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)建立觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)的位移與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，可直觀地表示出地面沉降和變形情況。位移報(bào)表和分析圖表均可輸出為excel或圖片。（4）地面沉降三維建模使用監(jiān)測(cè)區(qū)域的地形數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字高程模型，用戶可以在三維場(chǎng)景中操作空間數(shù)據(jù)。通常利用監(jiān)測(cè)區(qū)測(cè)量的高程數(shù)據(jù)生成不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN），再利用三維虛擬仿真技術(shù)將相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)專(zhuān)題圖或地質(zhì)圖、行政規(guī)劃圖等成果圖件與地表模型疊加，實(shí)現(xiàn)二維信息和三維模型一體化集成與表達(dá)。結(jié)合高程數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的立體感，可以很直觀地分辨出軌道、公路以及建筑物所處地勢(shì)，研究者可以隨時(shí)確定某點(diǎn)的具體位置以及地上、地下等周邊環(huán)境。（5）地面沉降趨勢(shì)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)地面沉降的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)依據(jù)調(diào)查和監(jiān)測(cè)取得的數(shù)據(jù)及沉降分析成果，通過(guò)正確的、合理的、有根據(jù)的地面沉降趨勢(shì)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，對(duì)其穩(wěn)定性變化的總趨勢(shì)和區(qū)域性特征進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，對(duì)地面沉降速率、可能的沉降超標(biāo)時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，并利用后續(xù)的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，得到關(guān)于地面沉降可能的危害性和危險(xiǎn)性的結(jié)論，供軌道交通指揮中心參考使用。 關(guān)鍵技術(shù)研究 快速定位技術(shù)目的在于確定用戶地理位置，為用戶及主管部門(mén)提供快速定位服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)使用的衛(wèi)星，以快速捕捉信號(hào)和傳送大量數(shù)據(jù)見(jiàn)長(zhǎng)，從用戶發(fā)出定位申請(qǐng)，到收到結(jié)果，只需1秒鐘。而在這1秒鐘內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)要完成發(fā)送申請(qǐng)信號(hào)、上傳衛(wèi)星、經(jīng)地面控制中心計(jì)算出位置，再將定位信息發(fā)送分析終端等流程，而其中快速捕捉信號(hào)只用了幾毫秒。資料顯示這項(xiàng)20年前設(shè)計(jì)的快捕技術(shù)，在今天仍屬世界最先進(jìn)的技術(shù)，可以快速捕捉監(jiān)測(cè)區(qū)高程位移變化。北斗沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)定位精度高，平面精度優(yōu)于177。、垂直精度優(yōu)于177。最短定位更新時(shí)間小于1秒，一次定位成功率95％。 精密授時(shí)技術(shù)衛(wèi)星授時(shí)與導(dǎo)航定位技術(shù)是最重要、最關(guān)鍵的國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)保障技術(shù)之一，而高精度的時(shí)間則是導(dǎo)航定位的基礎(chǔ)。北斗高精度授時(shí)可為各類(lèi)用戶尤其是現(xiàn)代通信網(wǎng)及電力網(wǎng)提供全天候、全天時(shí)的高精度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日常運(yùn)作甚至國(guó)家安全都至關(guān)重要。北斗授時(shí)采用中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行高精度授時(shí)。北斗無(wú)源授時(shí)型接收機(jī)僅接收北斗衛(wèi)星信號(hào)，在注入接收機(jī)當(dāng)前的地理位置后便可以實(shí)現(xiàn)精確的授時(shí)。兩星型無(wú)源北斗接收機(jī)需要輸入準(zhǔn)確的經(jīng)緯度和高度坐標(biāo)才能進(jìn)行準(zhǔn)確授時(shí)，不便于工程安裝和使用，不能滿足動(dòng)態(tài)授時(shí)需求。而三星接收機(jī)可以只輸入準(zhǔn)確高程即可實(shí)現(xiàn)高精度授時(shí)，而且如果有高程持續(xù)輸入，可以滿足動(dòng)態(tài)授時(shí)應(yīng)用。 短報(bào)文通信技術(shù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)具有用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間雙向數(shù)字簡(jiǎn)訊通信能力，每次可發(fā)送120字節(jié)，在遇到緊急事件基站失效的情況下，可以利用接收儀器本身進(jìn)行數(shù)據(jù)解算獲取三維坐標(biāo)，并自動(dòng)通過(guò)衛(wèi)星方式將與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)失聯(lián)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)信