【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高，數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)程處理，從而向項(xiàng)目組提供有用信息。當(dāng)然，還有其它益處包括： 1) 避免人工讀數(shù)和記錄引起的人為誤差。 2) 可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以及惡劣天氣條件下采集數(shù)據(jù)。 3) 每天可進(jìn)行 7*24 小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè) 。 4) 連續(xù)監(jiān)測(cè)能快速檢測(cè)到臨界變化，能在事態(tài)惡化之前采取處理措施。 5) 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以按程序步驟監(jiān)測(cè)限定閥值、變化速率，從而能在超出預(yù)定極限值時(shí)自動(dòng)報(bào)警。 很多工程師認(rèn)為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是 “ 黑箱 ” ，可見(jiàn)的查驗(yàn)以及寶貴的經(jīng)驗(yàn)都被冷冰冰的電路板和繼電器將所存在的問(wèn)題通過(guò)警報(bào)而取代了。事 實(shí)上，自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)能向工程師提供被監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)很多肉眼不易察覺(jué)的新的特征信息。它們拓展了工程師的視野， 對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)有深入的理解。不僅如此，應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合先進(jìn)分析工具，工程師能享受到這些廉價(jià)的新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而不用犧牲 滑坡區(qū) 的安全。 司南變形監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)例 露天礦邊坡 華能伊敏河露天礦邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 華能伊敏露天煤礦為五大露天礦之一，位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市鄂溫克旗境內(nèi)，為華能集團(tuán)全資擁有企業(yè)，隸屬華能呼倫貝爾能源開(kāi)發(fā)有限公司。 露天礦東端幫建設(shè) GNSS(GPS+BDS)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在地表以 及邊坡安裝位移監(jiān)測(cè)點(diǎn) 9臺(tái)。系統(tǒng)采用太陽(yáng)能供電，利用無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送回監(jiān)測(cè)辦公室。監(jiān)測(cè)人員利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)分析邊坡穩(wěn)定性以及應(yīng)對(duì)措施，以便為安全生產(chǎn)提供保障。 水電站高邊坡 長(zhǎng)河壩泄洪洞邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 長(zhǎng)河壩水電站位于四川省 甘孜藏族自治州 康定縣 境內(nèi)，為 大渡河 干流水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第 10 級(jí)電站，工程區(qū)地處大渡河上游金湯河口以下約 4km～ 7km 河段上，壩址上距丹巴縣城 82km ，下距滬定縣城 49km。長(zhǎng)河壩水電站為大渡河梯級(jí)開(kāi)發(fā)的骨干電站，由 大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司 投資開(kāi)發(fā)的一等大 (1)型水電工程，長(zhǎng)河壩水電站樞紐建筑物主要由礫石土心墻壩、泄洪系統(tǒng)、引水發(fā)電系統(tǒng)組成 ,電站裝機(jī)容量 2600MW，近期多年平均發(fā)電量約 ，枯水期平均出力約 376MW，遠(yuǎn)景可達(dá) 638MW。電站水庫(kù)正常蓄水位 1690m，正常蓄水位下庫(kù)容為 億立方米，其中死庫(kù)容為 億立方米，為季調(diào)節(jié)水庫(kù)。項(xiàng)目總投資 2320948 萬(wàn)元。 安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布設(shè)在長(zhǎng)河壩水電站的泄洪、放空洞進(jìn)口，共 38 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用 GPS+北斗的監(jiān)測(cè)方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)邊坡穩(wěn)定性情況。利用風(fēng)光互補(bǔ)的方式進(jìn)行供電 ，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)測(cè)辦公室服務(wù)器，通過(guò)解算軟件以及分析軟件，監(jiān)測(cè)人員可實(shí)時(shí)了解分析邊坡的穩(wěn)定性，以便做出對(duì)應(yīng)方案。為水電站安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。 高速公路邊坡 — 寧武高速（政和段）邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 寧武高速公路，全稱(chēng) 寧德 至 武夷山 高速公路，起于 沈海 線福寧高速公路灣塢樞紐互通，經(jīng) 福安 、 周寧 、 政和 、 建陽(yáng) 、武夷山，終于 江西 上饒 ，全長(zhǎng) 公里，采用 80公里 /小時(shí)高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)；寧武高速公路是規(guī)劃的 國(guó)家高速公路 “ 二縱 ” 沈陽(yáng) 至 海 口 線的第四條聯(lián)絡(luò)線，起于 福建 寧德市 ，終于 江西 上饒 。 其中政和段，位移武夷山政和縣，處于山區(qū)，形成多處高速邊坡。 寧武高速（政和段）邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共布設(shè) GNSS 監(jiān)測(cè)點(diǎn) 3 個(gè)，依照邊坡地質(zhì)情況，分布在邊坡上。數(shù)據(jù)通過(guò)高速光纖通訊系統(tǒng)，實(shí)時(shí)傳送回監(jiān)測(cè)辦公室，工作人員可實(shí)時(shí)掌握邊坡穩(wěn)定性，并與其他圖像傳感器等對(duì)照，保障高速公路的交通安全。 土石壩體 中國(guó)黃金集團(tuán)峪耳崖金礦尾礦庫(kù)壩體位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 中金黃金股份有限公司河北峪耳崖金礦，位于河北省承德市寬城滿(mǎn)族自治縣境內(nèi)。礦區(qū)北 距承德市 127 公里；南距唐山市 152 公里；目前正在興建的承德 秦皇島出海公路經(jīng)由該礦，交通十分便利。 1997 年，峪耳崖金礦產(chǎn)金突破了 320xx 兩大關(guān)，昂首邁進(jìn)“ 噸金礦 ” 行列。建礦以來(lái)，共生產(chǎn)黃金 45 萬(wàn)兩，創(chuàng)造利潤(rùn) 億元，成為具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的國(guó)家重點(diǎn)黃金企業(yè)。該礦先后獲得國(guó)家級(jí)黃金工業(yè)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)的先進(jìn)集體、省級(jí)先進(jìn)企業(yè)、河北省學(xué)邯鋼先進(jìn)企業(yè)、河北省工業(yè)污染治理達(dá)標(biāo)企業(yè)、承德市優(yōu)秀企業(yè)、承德市質(zhì)量管理先進(jìn)單位等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。 20xx 年 6 月，峪耳崖金礦經(jīng)改制進(jìn)入中金黃金股份有限公司， 20xx 年，改制成立 河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，從此步入了全新的發(fā)展軌道 。 某 滑坡 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的介紹 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，主要應(yīng)用現(xiàn)代化的傳感技術(shù)、 GNSS、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代 網(wǎng)絡(luò)通訊通信技術(shù)對(duì)在不同的天氣或環(huán)境下 準(zhǔn) 實(shí)時(shí)反映 滑坡區(qū)域 變形情況，根據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)位移數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析 ，對(duì) 分析后 適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)、分類(lèi)、 提取、統(tǒng)計(jì)等處理，為中心站日常管理提供各類(lèi)報(bào)表、圖形，為 邊坡 預(yù)警分析提供決策依據(jù)和參考 以達(dá)到在最短的時(shí)間 通過(guò)短消息、 EMAIL 或者聲響 預(yù)警、報(bào)警的功 效，如下面示意圖： 系統(tǒng)功能示意圖 另外， 本系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn) 預(yù)警站點(diǎn)分布圖、預(yù)警站點(diǎn)基本情況的計(jì)算機(jī)的初級(jí)顯示 等功能。 某 滑坡 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)原理和方法 本系統(tǒng)采用成熟的 INTERNET 技術(shù) 、 司南 高精度 GNSS 準(zhǔn)動(dòng)態(tài)算法 等技術(shù)。 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè) GNSS 接收機(jī)都同時(shí)輸出 GNSS 的原始數(shù)據(jù) ,其中包含 了 GNSS解算的所有必要的載波相位數(shù)據(jù)、星歷等數(shù)據(jù)。通過(guò) 無(wú)線網(wǎng)橋 1或者 GPRS/CDMA 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳到控制中心?？刂浦行母鶕?jù)每臺(tái) GNSS 接收機(jī)對(duì)應(yīng)的 IP 地址和端口號(hào)，獲得每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的原始實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流 ?；蛘撸浖ㄟ^(guò)遠(yuǎn)程的端口映射，直接從監(jiān)測(cè)單元的端口 獲得 1無(wú)線網(wǎng)橋與 GPRS 傳輸相比不需要借助于第三方服務(wù)商、一次性投入、傳輸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，所以本系統(tǒng)首選無(wú)線網(wǎng)橋的通訊方式 。 GNSS 的原始數(shù)據(jù)流。在控制中心服務(wù)器上， CDMonitor 監(jiān)測(cè)軟件準(zhǔn)實(shí)時(shí)解算出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 某 滑坡 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)組成 數(shù)據(jù)處理 中心 建設(shè)在大壩控制中心 ， 辦公室有 總控計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理工作站、打印機(jī)等硬件設(shè)備， 而在總控計(jì)算機(jī)上安裝 司南 CDMonitor 軟件 2。 本監(jiān)測(cè)區(qū)在監(jiān)測(cè)區(qū)附件 周邊地質(zhì)條件好 處建立 1 個(gè) 基準(zhǔn)點(diǎn)， 在 滑坡區(qū) 建 立 9 個(gè) GNSS監(jiān)測(cè)點(diǎn) ，在 每個(gè) 監(jiān)測(cè) 點(diǎn) （包括參考站 ） 設(shè)置結(jié)構(gòu)牢固 的觀測(cè)墩，觀測(cè)墩 上有強(qiáng)制對(duì)中器，固定安裝 GNSS 接收機(jī)，將 接收機(jī)天線用強(qiáng)制對(duì)中 基座 對(duì)中固定安 裝 在觀測(cè)墩上 。 控制中心配備一臺(tái)高性能服務(wù)器，用于數(shù)據(jù)分析和圖形處理，以及終端服務(wù)。結(jié)合CDMonitor 軟件和其他專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)分析和圖形處理。 某 滑坡 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng) 技術(shù)的先進(jìn)性 采用 我國(guó) 北斗二代衛(wèi)星 +美國(guó) GPS 衛(wèi)星雙星雙系統(tǒng)進(jìn)行定位 ，進(jìn)一步保障和提高了整個(gè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的安全性和穩(wěn)定性，而且更適合山谷中的 滑坡體 監(jiān)測(cè)。由于 BD2 和 GPS 工作原理一致，因此 BD2+GPS 方案較單 GPS 方案具有以下優(yōu)勢(shì)： 1) 可認(rèn)為選擇接收機(jī)所跟蹤的同步衛(wèi)星作為參考衛(wèi)星，從而降低了軟件解算時(shí)更換參考衛(wèi)星帶來(lái)的誤差； 2) 增多了可 跟蹤衛(wèi)星數(shù)，彌補(bǔ)了高軌道衛(wèi)星數(shù)據(jù)少的問(wèn)題，同時(shí)可利用 BD2 三頻技術(shù)，增加多余觀測(cè)，從而較大程度的提高監(jiān)測(cè)解算精度； 3) 增多了可跟蹤衛(wèi)星數(shù)，使衛(wèi)星分布更合理，降低了 DOP 值，提高了監(jiān)測(cè)解算精度，特別是所能跟蹤 GPS 衛(wèi)星少時(shí)顯得更為重要。 4) 增多了可跟蹤衛(wèi)星數(shù)，使得在山區(qū)、大橋等高遮擋區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定、可靠的采用GNSS 監(jiān)測(cè)成為可能 。 不同遮擋條件下單 GPS 和 BD2/GPS 系統(tǒng)全天候正常工作時(shí)間對(duì)比表 （上海地區(qū)，高度角 15176。， 20xx 年 5 月） 衛(wèi)星系統(tǒng) 遮擋 20％ 遮擋 30％ 遮擋 40％ 2CDMonitor 軟件 由 數(shù)據(jù)管理模塊 、 原始 數(shù)據(jù)處 理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù) 庫(kù)信息 管理四個(gè)模塊組成 。 GPS 95％ 61％ 10％ BD2+GPS 100％ 99％ 95％ 1. GNSS 接收機(jī)及其配套設(shè)備，要求包括從數(shù)據(jù)采集、集中傳輸、解算處理、顯示和記錄及避雷和防盜等安全保護(hù)設(shè)施的全部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心并顯示 ； 2. 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)人值守，有人照看、自動(dòng)運(yùn)行，年運(yùn)行可靠率 99%以上 ， 系統(tǒng)可滿(mǎn)足 724小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行 ，連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間超過(guò) 10 萬(wàn)小時(shí) 。 在沒(méi)有太陽(yáng)的情況下 ，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備可依靠備用電源連續(xù)工作 7 天以上； 3. GNSS 硬件具有良好的物理性能和工作性能，適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作 ， GNSS 接收機(jī)天線為 大地測(cè)量型天線； 4. 本系統(tǒng)可采用 無(wú)線網(wǎng)橋 通訊，數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行臏?zhǔn)實(shí)時(shí)處理； 5. 準(zhǔn)實(shí)時(shí)顯示和分析形變量，可間斷性評(píng)估 滑坡體 的健康狀況； 6. 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸出 ； 7. 控制中心軟件自動(dòng)解算，最短反應(yīng)時(shí)間可為幾 分 鐘到幾小時(shí)，并實(shí)時(shí) 進(jìn)行 網(wǎng)平差， 自動(dòng)評(píng)估監(jiān)測(cè)結(jié)果，而且各參數(shù) 完全由用戶(hù)根據(jù)不同監(jiān)測(cè) 需求 自行 設(shè)置 。 8. 設(shè)定日常信道報(bào)警系統(tǒng)， Web 發(fā)布以及 可通過(guò)短消息或 EMAIL 方式 報(bào)警 ，無(wú)論您在何時(shí)何地都可以掌握滑坡體的動(dòng)態(tài)； 9. 通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)滑坡點(diǎn)的空間位移，確定滑坡區(qū)的變形狀況、幾何線形等； 10. 提供高質(zhì)量的 雙星四頻 GNSS 測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲得毫米級(jí)精度的位置 數(shù)據(jù) ，精度為水平： 小于 177。 3mm+1ppm ,垂直： 小于 177。 5mm+1ppm； 11. 自動(dòng)生成報(bào)表，形成報(bào)表的周期用戶(hù)可自行設(shè)計(jì)，比如一周、一天等，一些必要的輸出信息用戶(hù)也可以自動(dòng)添加或刪除 ，同時(shí)根據(jù)需要可自動(dòng)生成各點(diǎn)的周變化曲線、月變化曲線等 。 5. 某 滑坡 GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)方案實(shí)施 1) 本 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 實(shí)施主要包括以下幾個(gè)方面： 2) 參考站及監(jiān)測(cè)站選址 3) 參考站及監(jiān)測(cè)站觀測(cè)墩的建設(shè) 4) 通訊電纜的鋪設(shè) 5) 設(shè)備的供電 6) 設(shè)備避雷 7) 數(shù)據(jù)通訊 8) 控制中心的建設(shè) 本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù) 某 滑坡 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng) 技術(shù)設(shè)計(jì)及工程建 造依據(jù)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，本設(shè)計(jì)書(shū)中所引用的部分技術(shù)規(guī)范參 下表： 名稱(chēng) 編號(hào) 批準(zhǔn)單位 年份 全球定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范 CH20xx 國(guó)家測(cè)繪局 精密工程測(cè)量規(guī)范 GB/T 1531494 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局 19941222 全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程 CJJ 7397 中國(guó)建設(shè)部 1997 UNAVCO 基準(zhǔn)站建立規(guī)范 國(guó)際 UNAVCO 組織 IGS 基準(zhǔn)站建立規(guī)范 國(guó)際 IGS 委員會(huì) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ 10— 89 建設(shè)部 某 滑坡 GNSS 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置 某 滑坡 GNSS 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng) 的監(jiān)測(cè)單元 包括參考站和監(jiān)測(cè)站 ，各站點(diǎn)的具體布置方式根據(jù)以下要求： GNSS 參考站 1) GNSS 參考站選址 GNSS 參考站選址要求應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： ? 覆蓋并均勻分布整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，并兼顧參考點(diǎn)距離監(jiān)測(cè)點(diǎn)最近的原則； ? 場(chǎng)地穩(wěn)固，年平均下沉和位移小于 2mm； ? 視野開(kāi)闊，視場(chǎng)內(nèi)障礙物的高度不宜超過(guò) 15176。； ? 遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源（如電視臺(tái)，電臺(tái)，微波站等），其距離不小于 200m， 遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無(wú)線電傳送通道，其距離不得小于 50m； ? 盡量靠近數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)； ? 觀測(cè)墩 的高度不低于 2 米； ? 觀測(cè)標(biāo)志應(yīng) 遠(yuǎn)離震動(dòng)源。 針對(duì) 某 滑坡 項(xiàng)目，考慮到項(xiàng)目部距離監(jiān)測(cè)區(qū)距離比較近，同時(shí)為了控制中心便于管理和維護(hù)，我們將 GNSS 參考站和控制中心建設(shè)在項(xiàng)目部 的固定基巖上 。 2) 參考站基建 參考站觀測(cè)墩示意圖 1） 觀測(cè)墩的建設(shè)要求 在滿(mǎn)足以上要求的前提下，其 GNSS 參考站觀測(cè)墩的建設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： ? 觀測(cè)墩應(yīng)澆注安裝強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)志，并嚴(yán)格整平，墩外壁或內(nèi)部應(yīng)加裝（或預(yù)埋）適合線纜進(jìn)出硬制管道（鋼制或塑料），起保護(hù)線路作用； ? GNSS 觀測(cè)墩采用鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆鑄的方法施工?；炷翝茶T過(guò)程中的水 泥、沙子、石子及其他添加劑的用量以及混凝土施工的要求均按照表一的要求執(zhí)行； ? GNSS 觀測(cè)墩中的鋼筋骨架采用直徑≧ 10mm 的螺紋鋼筋，使用時(shí)須在距兩端 10cm 處，分別向內(nèi)彎成∩形彎（足筋下端 30cm 處向外彎成 ∟ 形彎）用料。裹筋采用直徑≧ 6mm 的普通鋼筋； ? 基座建造時(shí)澆灌混凝土至基座深度的一半，充分搗固后放入捆扎好的基座鋼筋骨架，在基座中心垂直安置捆扎好的柱石鋼筋骨架，將柱石鋼筋