地震監(jiān)測系統(tǒng)基于雙頻gps定位技術的大橋實時變形監(jiān)測-在線瀏覽
2025-07-10 20:12本頁面
【正文】 及，極大地推動了上述行業(yè)的 技術進步。早在 1984 年美國已在斯坦福粒子加速器的工程測量中采用了 GPS 定位技術，平差后控制點的平面位置精度為 1一 2MM，高程精度為 2 一 3MM。上述精度可以認為是這一時期利用 GPS 定位技術進行精密工程測量和大地測量時所能達到的典型精度。隔河巖建成的 GPS 系統(tǒng)定位精度在水平方向為，垂直方向為 1MM，這一精度水平已在國內居領先地位。 1)英國 Humber 橋的 GPS 監(jiān)測系統(tǒng) 英國的 Humber 懸索橋全長 2220 米，主跨 1410 米，南跨 530 米，北跨 280米 (圖 11)。該試驗以 2Hz 采樣頻率，分別測量了中跨1/邊跨 1/2 和支撐塔頂的位移。該試驗顯示橋面垂直位移最大為 40 厘米，大多數時間位移量為 15 厘米左右，橋面橫向位移最大為 14 厘米，塔 頂縱向位移 12 厘米，橫向 厘米。本次試驗動用 5 輛貨車，進行了若干動、靜載試驗。 英國 Humber 大橋 2)日本明石海峽大橋的 GPS 監(jiān)測系統(tǒng) 明石海峽大橋是目前世界最長的懸索橋，其跨度全長 3911 米，中跨為1991 米，兩個邊跨均為 960 米，如圖 12 所示。該橋安裝了 3 個 GPS 接收機，分別位于左橋臺、中跨 1/2 和左塔頂，如圖 13 所示。試驗結果表明，垂直方向位移與溫度的相關性在 以上，位移與溫度的關系為 厘米 /度。 日本明石海峽大橋 日本明石海峽大橋 GPS 和溫度傳感器位置 3)青馬大橋、汲水門大橋和汀九大橋的 GPS 監(jiān)測系統(tǒng)等青馬大橋、汲水門大橋、汀九大橋 GPS 監(jiān)測系統(tǒng)從國內外的有關研究和應用可以看出 GPS 是一個非常有效的橋梁監(jiān) 測技術， GPS 與其它傳感器結合用于橋梁健康監(jiān)測已形成了趨勢。目前單基站 RTK 模式的GPS 監(jiān)測方法在橋梁監(jiān)測中的常見精度為 1 到 3 厘米，數據采樣頻率一般為 1Hz。利用控制中心實時統(tǒng)一解算模式的監(jiān)測方法雖然難度較大，但精度較好。 隨著 GPS 技術 (軟硬件及數據處理模型 )的不斷改善，我們可以預計這一技術將不斷改進，例 如現在 20Hz 采樣率的 GPS 接收機已逐漸出現并取代采樣率較低的接收機。目前的典型精度為 1厘米以內。東海大橋總長約為 31km，大橋按雙向六車道加緊急停車帶的高速公路標準設計，橋寬 米，設計車速 80km/h[8]。 GPS 被用來對 這兩座斜拉橋的實時形變進行監(jiān)測。其中， GPS 被用來監(jiān)測兩座斜拉橋塔頂和跨中的實時位移。這三部分形成一個有機的整體，監(jiān)測單元跟蹤 GPS衛(wèi)星并實時采集數據，數據通過通訊網絡傳輸至控制中心，控 制中心相關的軟件對數據處理并分析，實時監(jiān)測橋梁的形變，并將監(jiān)測結果保存到數據庫中，以及實時發(fā)送給監(jiān)測終端。 GPS 監(jiān)測子系統(tǒng)的技術設計及工程建造依據相關的國家標準和相關行業(yè)標準進行，本設計書中所引用的部分技術規(guī)范參見下表：技術規(guī)范名稱編號批準單位年份全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范 GB/T183412021 國家技術監(jiān)督局精密工程測量規(guī) 范 GB/T 1531494 國家技術監(jiān)督局 1994 全球定位系統(tǒng)城市測量技術規(guī)程 CJJ 7397 中國建設部 1997 UNAVCO 基準站建立規(guī)范國際 UNAVCO 組織 IGS 基準站建立規(guī)范國際 IGS委員會混凝土結構設計規(guī)范 GBJ 1089 建設部參照規(guī)范 項目總體設計的原則 大橋 GPS 實時變形監(jiān)測系統(tǒng)是一個集計算機技術、通信技術、網絡技術、GPS 技術等高新技術于一體的綜合系統(tǒng)工程。選用穩(wěn)定可靠且先進的觀測設備，實現自動化觀測與數據處理； 5)經濟性：應盡可能力求功能好而成本低； 6)系統(tǒng)應具有可擴展性。輸出的各監(jiān)測點三維坐標的格式我們會依據客戶的要求做相應修改，保證客戶端軟件正常 讀取數據。 GPSensor 軟件結構 軟硬件平臺 硬件平臺：至強服務器 2CPU， 2G 內存 (GPS 專用 ) 軟件平臺： Windows2021 數據庫平臺： Oracle 或 SQL 網絡平臺：十兆或百兆以太網； GPS 所有的應用軟件均部署在上述的硬件平臺上。 系統(tǒng)架構 整個軟件系統(tǒng)技術實現構架圖： GPSensor 系統(tǒng)架構 其中：數據傳輸中間件可在遠程運行，可以封裝在用戶的應用程序內，是實現數據傳輸的軟件，封裝了數據傳輸的細節(jié)。 7)原始數據、解算結果的自動保存功能，可根據用戶需求進行設置； 8)對監(jiān)測站、基站接收機的遠程設置功能，軟件上有各個 GPS 接收機的獨立監(jiān)控模塊，可以向 GPS 接收機發(fā)送用戶更改參數的命令 (如采樣間隔、高度截止角等 )； 9)系統(tǒng)完備性監(jiān)測功能，可對整個系統(tǒng)的健康狀況進行監(jiān)測，包括軟
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