【正文】 Power Port1 ports Serial Port2 ports附錄3：滑坡監(jiān)測系統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)采集解決方案一、為什么選擇GPRSGPRS是通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務。GPRS與現(xiàn)有的GSM語音系統(tǒng)最根本的區(qū)別是，GSM是一種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。因此，GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。這一特點正適合大多數(shù)移動互聯(lián)的應用。，如Fax、Email、FTP等，這種速度用于傳送靜態(tài)圖象還基本能滿足要求，但隨著英特網(wǎng)的飛速發(fā)展，用戶往往希望傳送高質(zhì)量的視頻和聲音。顯然，現(xiàn)有的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務無法滿足這個要求，而GPRS每載頻最高能提供107kbit/s的接入速率（Cs/2下帶8個下行信道）。受中國移動網(wǎng)絡的限制，目前速率一般在50kbit/s左右。GSM能滿足只需發(fā)射GPS定位坐標的車輛導航應用，但需要下載GPS觀測數(shù)據(jù)時，則用GPRS更合適。目前商業(yè)RTK GPS也是采用這種通訊方式。多天線GPS系統(tǒng)需要從監(jiān)測現(xiàn)場遠程采集原始觀測數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理中心（包括監(jiān)測站和基準站），因此需要選擇GPRS。二、解決方案介紹由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡，因此監(jiān)測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名，各個水文數(shù)據(jù)采集點采用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機，從而進行數(shù)據(jù)通信。（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu) GPS監(jiān)測站和基準站：現(xiàn)場監(jiān)測站和基準站通過GPS采集原始觀測數(shù)據(jù)，通過GPS上的RS232接口與GPRS DTU終端相連，GPS采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS DTU終端的內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GPRS無線網(wǎng)絡。 數(shù)據(jù)處理中心：a）公網(wǎng)接入方案服務器采用公網(wǎng)方式接入Internet，如ADSL撥號/電信專線寬帶上網(wǎng)等。當以撥號方式獲得公網(wǎng)IP時，由于該方式是以動態(tài)形式分配IP，因此可采用域名方式進行IP的自動轉(zhuǎn)換。b）專網(wǎng)接入方案服務器采用省移動通信公司提供的DDN專線, 申請配置固定IP地址，與GPRS網(wǎng)絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當GPS接收機數(shù)量增加，中心不用擴容即可滿足需求，可實現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)采集應用。監(jiān)控中心服務器接受到GPRS網(wǎng)絡傳來的數(shù)據(jù)后先進行AAA認證，后傳送到監(jiān)控中心計算機主機，通過系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進行還原顯示，并進行數(shù)據(jù)處理，這樣進一步增強了系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信安全性能。 GPRS/CDMA移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡：GPS采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS/CDMA網(wǎng)絡空中接口功能模塊同時對數(shù)據(jù)進行解碼處理，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過中國移動的GPRS或中國聯(lián)通的CDMA無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行傳輸，最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。（二）系統(tǒng)方案：GPS接收機使用現(xiàn)有的商用GPRS/CDMA DTU透明數(shù)據(jù)傳輸終端，通過移動GPRS網(wǎng)絡與監(jiān)控中心相連。各GPS接收機的GPRS/CDMA DTU使用移動通信公司的GPR/CDMA S普通數(shù)據(jù)卡或APN專用數(shù)據(jù)卡，同時監(jiān)控中心對各點GPRS/CDMA終端編號進行登記, 并與采集點信息進行關(guān)聯(lián)，以便識別和維護處理。信息采集中心運行監(jiān)控系統(tǒng)軟件GPSDTUCenter，實時采集GPS觀測數(shù)據(jù)。（三）安全措施：全保障主要是防止來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán)，網(wǎng)絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠至少724小時不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也不能中斷運行。數(shù)據(jù)中心可通過公網(wǎng)接入,或者到移動專網(wǎng)接入，采用公網(wǎng)接入方式成本比較低，企業(yè)不用租用專線，而使用數(shù)據(jù)專線接入時，GPRS/CDMA數(shù)據(jù)傳輸設備要經(jīng)過Radius服務器的認證, 整個數(shù)據(jù)傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網(wǎng)絡服務質(zhì)量。APN數(shù)據(jù)專網(wǎng)模式：企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡中配置APN服務器，移動終端使用APN數(shù)據(jù)專網(wǎng)，由于采用數(shù)據(jù)專網(wǎng),服務器與公網(wǎng)Internet隔離,可以有效避免非法入侵。用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權(quán)，在網(wǎng)絡側(cè)對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統(tǒng)的范圍，只有屬于指定行業(yè)的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數(shù)據(jù)中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網(wǎng)絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN?？梢詾槊總€GPRS/CDMA數(shù)據(jù)傳設備單獨配置 DTU ID號和密碼，通過數(shù)據(jù)中心在其登陸時進行應用層認證，其他沒有數(shù)據(jù)中心分配的DTU ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進一步增強。數(shù)據(jù)加密：可對整個數(shù)據(jù)傳送過程進行加密保護。網(wǎng)絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網(wǎng)絡鑒權(quán)和安全防范功能，保障系統(tǒng)安全。三、GPRS數(shù)據(jù)服務資費中國移動在各地區(qū)推出的GPRS數(shù)據(jù)服務資費標準是不一致的，具體需要詢問當?shù)刂袊苿?。以下是按?shù)據(jù)流量收費的參考標準（各地區(qū)收費有不同，同時集團有戶還有優(yōu)惠）：216。 標準套餐不區(qū)分內(nèi)網(wǎng)，每kb3分錢，用多少算多少，不用不收費；216。 5元包10M的，僅10M僅僅指內(nèi)網(wǎng)，超過部分按每kb1分錢算，外網(wǎng)部分每kb3分錢，封頂500元；216。 20元包50M，20元以上包月套餐就不區(qū)分內(nèi)外網(wǎng)了，超過部分每kb1分錢，封頂500元； 216。 100元包800M，超過部分每kb1分錢500元封頂。216。 200元包2000M，超過部分每kb1分錢500元封頂。當GPS的數(shù)據(jù)采樣間隔為5秒時，一臺GPS一天的原始觀測數(shù)據(jù)不超過20M，因此可采用包月的形式，可選擇100元包月的套餐。數(shù)據(jù)中心采用ADSL或固定IP的專網(wǎng)，目前都采用包年的形式，一般價格在800~1500/年。附錄4：CX3C型測斜儀使用技術(shù)要求（一）工作原理該儀器采用石英撓性伺服加速度計作為敏感元件，是一個力平衡式的伺服系統(tǒng)。當傳感器探頭相對于地球重心方向產(chǎn)生傾角時，由于重力作用，傳感器中敏感元件相對于鉛錘方向擺動一個角度，通過高靈敏的微電子換能器將此角度轉(zhuǎn)換成信號，經(jīng)過分析處理，直接在液晶屏上顯示被測點的水平位移量ΔX,Y值，并存入儀器中，通過串口送入計算機中處理，探頭抗震性達到50000g。測量精度：177。，分辨率177。；系統(tǒng)精度:177。4mm/15m。數(shù)字量顯示:。記錄方式:自動采集；測量范圍：0176?！?77。30176。；0176。～177。90176。；測試深度最大200m。（二）施工工藝流程：鉆孔—清孔—埋設測斜管—在孔口用磚及水泥做方形保護臺—下測斜儀探頭至孔底—按規(guī)定測量間距上提探頭并讀數(shù)—一孔測完后按規(guī)定保養(yǎng)測斜儀。（三）技術(shù)要求1. 鉆孔鉆孔孔徑不小于91mm，鉆Φ110的垂直鉆孔，垂直度≤2％?？咨钚柽M入滑坡最終滑動面以下穩(wěn)定地層不少于5m，%，并應進行地質(zhì)與地下水編錄，尤其應注意滑動面深度。2. 測斜管安裝1）PVC測斜管外經(jīng)Φ70，接頭處Φ80，高要求場合可選用ABS管式鋁合金管。2）PVC測斜管接頭處，用長8mm，直徑Φ3的自攻螺絲牢固上緊，孔底部必須用蓋子蓋好，上4個螺絲，孔口也需上保護蓋。3）PVC測斜管有4個內(nèi)槽，每個內(nèi)槽相隔90度。安裝時將其中1個內(nèi)槽對準基坑方向，或地基邊坡的需要監(jiān)測的位移方向。4）PVC測斜管與鉆孔間隙部位用中砂加清水慢慢回填，慢慢加砂的同時，倒入適量的清水。注意一定要用中砂將間隙部位回填密實。否則，影響測試數(shù)據(jù)。5）PVC測斜管在下的過程中，可向管內(nèi)倒入清水，以減少浮力，更容易安裝到底。3. 儀器測試操作規(guī)程1）每次測試前應檢查儀器是否工作正常。判定方法是：將儀器與探頭插頭連接好后，打開電源開關(guān)，將探頭穩(wěn)定一分鐘后直立，靠住一個固定不動的物體上，觀察儀器最后一位顯示數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定，一般在0～177。2之間跳動，此時，儀器周圍不能有振動物體干擾和汽車、火車、電機震動等。如果儀器最后一位是在0～177。2之間跳動，說明儀器穩(wěn)定正常。然后，將探頭沿滑輪某一方向傾斜，觀察儀器數(shù)據(jù)是否變化。如果此時數(shù)據(jù)是向增加方向變化，則將探頭向滑輪相反方向傾斜，此時數(shù)據(jù)應向減少方向變化，而且，增加、減少變化量很大，說明儀器靈敏度正常。2）檢查儀器重復性的方法：將探頭放入測斜管內(nèi)1米處，穩(wěn)定后讀一個數(shù)。此時，讀數(shù)如果與第一次一樣，說明儀器重復性正常。 以上穩(wěn)定性、靈敏度、重復性三項是檢查儀器最嚴格最有效的方法。以上三種檢查方法都是正常時，說明儀器完全工作正常?？蛇M行下一步測試。3）測試前，應在PVC測斜管管口用鋸子做一個記號，每次電纜深度都應以該記號為標準起點。4），每次都應以銅環(huán)一邊作為標準點，絕不允許今天以銅環(huán)這邊為起點，明天以銅環(huán)另一邊為起點。這樣深度將產(chǎn)生很大的誤差。測試時。5）將探頭沿滑輪傾斜時,數(shù)據(jù)增大的方向作為正方向，正方向?qū)驶臃较颍谔筋^正方向一邊作一個記號，每次測試時都應按照同一個方向先測正方向，再轉(zhuǎn)180o測反方向。6）當按照孔口標記，銅環(huán)以一邊為起點將探頭放入待測深度后，一定要穩(wěn)定一會兒，等待顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定后（一般最后一位在0～177。2之間跳動，個別情況是在1～177。3之間跳動）方可讀數(shù)，不能放到深度后立即讀數(shù)。因為探頭的滑輪與PVC管內(nèi)槽有個接觸穩(wěn)定過程，當這個過程還沒有穩(wěn)定時，讀到的數(shù)據(jù)可能不真實。7）每個孔每次應測2遍，即正測2次，反測2次。正測2次，，應把探頭重新放入到該點的深度，再讀第3遍，應再重復檢查第4遍，說明該測試點可能存在下述問題：（a） PBC測斜管回填不密實，有松動的現(xiàn)象。（b） PBC測斜管該點處內(nèi)槽與滑輪接觸不良，一般這種情況現(xiàn)場很難恢復，可以對4次測試數(shù)據(jù)采取如下取舍方法，去掉一個最大值，去掉一個最小值，剩下2個取平均值。每次到該點都應測量4次。對于個別誤差特別大的點，在后期資料整理過程中可考慮刪除該點，根據(jù)上下測試情況作合理修正。以便更加符合實際情況。4. 深部位移監(jiān)測儀器深部位移監(jiān)測采用CX－3C型高精度測斜儀監(jiān)測，其主要技術(shù)指標為：1）探頭尺寸：CX3C系列：長780mm ，直徑φ28mm ，導輪間距：500mm2）測量精度：177。，分辨率177。8秒，系統(tǒng)精度:177。4mm/15m ，數(shù)字量顯示:，記錄方式:自動采集3）角度測量范圍：0176?！?77。30176。；4）測試深度最大1000m。水壓10Mp5）工作電壓：內(nèi)置可充鋰電池組+；6）工作溫度：10℃～+60℃；7）抗震性50000g（國內(nèi)最高200g，進口2000g）（徹底解決了由于碰撞而損壞儀器的可能性）。圖5 CX－3C型高精度測斜儀附錄5：VI600型固定式測斜儀使用技術(shù)要求（一）工作原理該儀器采用采用差動振弦工作原理，當與被測結(jié)構(gòu)物剛性固連的儀器殼體發(fā)生傾斜時，由于重力的作用，鉸連于殼體上的重力擺仍有指向地心的趨勢，并重新建立穩(wěn)定（平衡）位置。預張緊的振弦A和B的內(nèi)應力即發(fā)生差動變化。經(jīng)電氣轉(zhuǎn)換，輸出與角位移成線性關(guān)系的頻率信號并由頻率讀數(shù)儀讀出。測量范圍177。30176。，綜合誤差＜%。（二）施工工藝流程：鉆孔—清孔—埋設測斜管—在孔口用磚及水泥做方形保護臺—按設計間距連接測斜儀探頭與連接桿并放入鉆孔—孔口用舊套管保護，上加蓋子—測量讀數(shù)—測量完畢保護電纜與孔口。（三）技術(shù)要求1. 鉆孔與測斜管安裝與用CX3C測斜儀時的技術(shù)要求相同。2. 測斜儀安裝前應測定鉆孔或測斜管的垂直度，不得超出傳感器滿量程的30％。對測斜管導向槽應做好永久標記用以確定傾斜變形的正方向。3. 依照安裝次序，將測斜儀傳感器按同一方向和接桿（管）連接起來，調(diào)整校直后固定可靠。測試各傳感器的正反向是否與廠商標注的方向一致，同時注意觀察讀數(shù)的穩(wěn)定性。4. 把連接好的傳感器放入測斜管，并使其正方向?qū)蕼y斜管的正方向?qū)虿邸Ｏ路艜r使用接在系統(tǒng)底部的鋼纜繩，安裝過程中鋼纜繩須固定在防絞棒上以免與電纜絞纏。當將第二組輪放入測斜管時，由于桿系中備有萬向節(jié)，故應注意校直后再接續(xù)導入。5. 一般計算公式 θ=KV 式中：θ—為傾斜儀的傾斜角度（單位：度）K—為傾斜儀的率定系數(shù)（單位：度/毫伏） V—為傾斜儀的輸出值（單位：毫伏）