華測風塔GPS自動化監(jiān)測方案

僅供個人參考僅供個人參考不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警技

術(shù)

方

案上海華測導航技術(shù)有限公司2012年11月1前言錯誤！未定義書簽。風塔沉降GPS監(jiān)測的總體設計錯誤！未定義書簽2.1系統(tǒng)設計依據(jù)錯誤！未定義書簽2.2系統(tǒng)硬件總體設計錯誤！未定義書簽風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)概況錯誤！未定義書簽3.1GPS自動化監(jiān)測在風塔沉降形變監(jiān)測中的應用錯誤！未定義書簽3.2GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展錯誤！未定義書簽3.3自動化監(jiān)測的優(yōu)點錯誤！未定義書簽風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)的介紹錯誤！未定義書簽。風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)原理和方法錯誤！未定義書簽風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)組成錯誤！未定義書簽風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)技術(shù)的先進性錯誤！未定義書簽風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)方案實施錯誤！未定義書簽本監(jiān)測系統(tǒng)設計依據(jù)錯誤！未定義書簽風塔沉降區(qū)GPS監(jiān)測點的布置錯誤！未定義書簽。GPS參考站錯誤！未定義書簽。GPS監(jiān)測站錯誤！未定義書簽風塔沉降體GPS觀測蹲的建設錯誤！未定義書簽。參考站的選址依據(jù)錯誤！未定義書簽GPS觀測墩的埋設要求錯誤！未定義書簽供電系統(tǒng)系統(tǒng)錯誤！未定義書簽太陽能供電系統(tǒng)錯誤！未定義書簽數(shù)據(jù)通訊單元錯誤！未定義書簽雷電防護錯誤！未定義書簽雷電的危害性錯誤！未定義書簽直接雷防護錯誤！未定義書簽監(jiān)測設備防盜措施錯誤！未定義書簽系統(tǒng)控制解算中心錯誤！未定義書簽存儲及處理系統(tǒng)錯誤！未定義書簽軟件控制系統(tǒng)錯誤！未定義書簽控制中心解算軟件GPSENSOR簡介錯誤！未定義書簽應用背景錯誤！未定義書簽GPSensor功能簡介錯誤！未定義書簽。GPSensor的功能模塊：錯誤！未定義書簽。GPSensor的基本功能錯誤！未定義書簽。數(shù)據(jù)記錄錯誤！未定義書簽GPSensor算法的特點（與RTK和傳統(tǒng)靜態(tài)模式比較）錯誤！未定義書簽。GPSensor的軟件界面介紹錯誤！未定義書簽。數(shù)據(jù)監(jiān)控窗口錯誤！未定義書簽接收機監(jiān)控窗口錯誤！未定義書簽。6.4.3監(jiān)測站變形曲線窗口錯誤！未定義書簽。6.4.4基線窗口錯誤！未定義書簽6.4.5日志錯誤！未定義書簽6.5GPSensor的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)錯誤！未定義書簽6.5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)錯誤！未定義書簽6.5.2GPSensor支持的GPS接收機錯誤！未定義書簽。服務器和操作系統(tǒng)錯誤！未定義書簽系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡錯誤！未定義書簽7產(chǎn)品選型錯誤！未定義書簽華測雙頻X60M接收機錯誤！未定義書簽。防雷相關(guān)設備錯誤！未定義書簽避雷針錯誤！未定義書簽8.2天線罩錯誤！未定義書簽GPS觀測墩設計圖錯誤！未定義書簽。僅供個人參考僅供個人參考僅供個人參考僅供個人參考不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途1前言INTERNET徹底改變了我們的習慣，涵蓋我們生活各個角落的大量信息在人們之間免費自由交流；無線技術(shù)將我們從紛繁的電纜、各式各樣的適配器以及插座中解放出來；計算機在體積越來越小的背后其功能卻不斷增強。面對這一切，年輕的工程師和科學家無法想象究竟應怎么評價并實際應用它們。對我們安全監(jiān)測工程師而言，新技術(shù)給我們帶來的最大沖擊就是現(xiàn)場監(jiān)測，尤其是自動化監(jiān)測：各種傳感器安裝在現(xiàn)場，自動采集系統(tǒng)按照要求的采樣速率自動測讀數(shù)據(jù)。傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)管理等方面的技術(shù)進展，已經(jīng)擴展應用于各類安全監(jiān)測預警。本文通過GPS自動化監(jiān)測說明自動監(jiān)測的益處，如邊坡監(jiān)測、深基坑監(jiān)測和橋梁監(jiān)測。這些例子都說明了要搞監(jiān)測的三個主要原因：節(jié)省投資、保障安全、確保建筑施工安全。風能是現(xiàn)今世界各國都十分重視開發(fā)和利用的一種綠色能源。風電場塔筒是風力發(fā)電的塔桿，在風力發(fā)電機組中起支撐作用，同時吸收機組震動。要保證風力發(fā)電機組的正常運轉(zhuǎn)，就必須保證塔筒結(jié)構(gòu)的安全可靠。風電場風力發(fā)電塔筒不僅受到自身重力、風輪和機艙的重力、作用在塔身上的風載荷，還受到通過風輪作用在塔筒頂端的氣動載荷、偏轉(zhuǎn)力、陀螺力和陀螺力矩等。塔筒軸心傾斜度、振動頻率及振幅都是塔筒結(jié)構(gòu)健康狀況的重要參數(shù)，對這些參數(shù)進行實時監(jiān)測可以檢測塔筒能否正常使用。加速度傳感器法、位移傳感器法和全站儀自動掃描法是現(xiàn)今常用于結(jié)構(gòu)動態(tài)變形監(jiān)測的幾種方法。但傳統(tǒng)的觀測技術(shù)受其能力所限，已經(jīng)不能滿足大型構(gòu)筑物動態(tài)監(jiān)測的需求。隨著現(xiàn)代硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展，一門新興技術(shù)GPS監(jiān)測技術(shù)逐漸發(fā)展起來，國內(nèi)外運用GPS監(jiān)測技術(shù)對建筑物的實時健康監(jiān)測也日漸增多，如加拿大Loves等于1993年對高160m的卡爾加里塔用GPS進行了強風作用下的振動測量;德國Breuer等于1999年對高155m的電視塔進行了風載荷作用下的振動測量

風塔沉降GPS監(jiān)測的總體設計系統(tǒng)設計依據(jù)華測GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)是一個集結(jié)構(gòu)分析計算、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、傳感器技術(shù)等高新技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)工程。本監(jiān)測系統(tǒng)的作用是成為一個功能強大并能真正長期用于結(jié)構(gòu)損傷和狀態(tài)評估，滿足固體建筑物管理和運營的需要，同時又具經(jīng)濟效益的結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)控系統(tǒng)，遵循如下設計原則：遵循簡潔、實用、性能可靠、經(jīng)濟合理的指導思想；系統(tǒng)設置立足實用性原則第一，兼顧考慮科學試驗和設計驗證等方面因素；各傳感器的布置、安裝要合理，力求用最少的傳感器和最小的數(shù)據(jù)量完成工作；系統(tǒng)應具有可擴展性。GPS&GPSensor監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)設計及工程建造依據(jù)相關(guān)的國家標準和相關(guān)行業(yè)標準進行，本設計書中所引用的部分技術(shù)規(guī)范參見表1。表1名稱編號批準單位年份全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范CH2001國家測繪局精密工程測量規(guī)范GB/T國家技術(shù)監(jiān)督局1994-12-22名稱編號批準單位年份全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范CH2001國家測繪局精密工程測量規(guī)范GB/T國家技術(shù)監(jiān)督局1994-12-2215314-94全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程UNAVCO基準站建立規(guī)范IGS基準站建立規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范CJJ73-97GBJ10—89中國建設部國際UNAVCO組織國際全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程UNAVCO基準站建立規(guī)范IGS基準站建立規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范CJJ73-97GBJ10—89中國建設部國際UNAVCO組織國際IGS委員會建設部1997系統(tǒng)硬件總體設計系統(tǒng)硬件由四大部分組成：1）傳感器子系統(tǒng)：由布置監(jiān)測點上的各類GPS組成，主要傳感器采用后安裝方式；2）數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)：GPS天線到GPS主機由同軸電纜通訊；GPS主機及其它傳感器與控制中心通訊采用有線或無線的通訊方式；3）數(shù)據(jù)處理與控制子系統(tǒng)：由布置在監(jiān)控中心的小型機系統(tǒng)、服務器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)實時自動處理與Web發(fā)布；4）輔助支持系統(tǒng)：包括外場機柜、配電及UPS、防雷和遠程電源監(jiān)控。僅供個人參考僅供個人參考僅供個人參考僅供個人參考不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)概況GPS自動化監(jiān)測在風塔沉降形變監(jiān)測中的應用GPS用于形變監(jiān)測，監(jiān)測的區(qū)域一般不是很大，但變形監(jiān)測點布設比較密集。當GPS用于風塔沉降監(jiān)測時，往往是對一定范圍內(nèi)具有代表性的區(qū)域建立變形觀測點，在遠離監(jiān)測點合適的位置（如穩(wěn)固的基巖上）建立基準點。在基準點架設GPS接收機，根據(jù)其高精度的已知的三維坐標，經(jīng)過定期連續(xù)觀測從而得到變形點坐標（或者基線）的變化量。根據(jù)觀測點的形變量，建立安全監(jiān)測模型，從而分析風塔沉降的變形規(guī)律并實現(xiàn)及時的反饋。事實上，為了建立一個更接近實際情況的安全監(jiān)測模型，合理的密集分布監(jiān)測點是需要的。與普通的工程測量不同，風塔沉降及形變監(jiān)測需要實時傳送數(shù)據(jù)，并不斷更新，達到監(jiān)控的目的。普通的全站儀或其它監(jiān)測手段不僅需要更多的人力完成觀測操作，而且由于其內(nèi)部的電器、光學特性使得它不能工作在雨雪天氣，夜里也無法完成測量作業(yè)，GPS技術(shù)由于其全天候作業(yè)的特點不但可以取代傳統(tǒng)的測量作業(yè)方式，而且可以將GPS信號傳輸?shù)娇刂浦行模瑢崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動化傳輸、管理和分析處理。GPS用于變形監(jiān)測雖具有突出的優(yōu)點，所以GPS技術(shù)在安全監(jiān)測方面一定會有廣闊的應用前景。3.2GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）自八十年代中期投入民用后，已廣泛地在導航、定位等各領(lǐng)域應用，尤其在測量界的控制測量中起了劃時代的作用。正因為是它在相對定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點，使人們普遍采用其來代替常規(guī)的三角、三邊、邊角等方法，并在理論、實踐中取得了可喜的成果。在精密工程變形監(jiān)測中也逐步得到廣泛的應用。隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的快速發(fā)展，為了更有效保障國家財產(chǎn)及人生安全，利用傳統(tǒng)的變形監(jiān)測手段越來越不能滿足變形監(jiān)測要求，這就迫切需要性能更可靠的設備來監(jiān)測大橋的形變。目前，隨著GPS技術(shù)的不斷成熟，GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在橋梁、風塔沉降、建筑、地震、等行業(yè)中應用并取得很好的效益。GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)儀器以其卓越的性能受到專家的好評。從國內(nèi)外的有關(guān)研究和應用可以看出GPS是一個非常有效的GPS監(jiān)測技術(shù)，GPS與其它傳感器結(jié)合用于風塔沉降監(jiān)測已形成了趨勢。目前GPS在風塔沉降中的最高精度在毫米級。而華測GPS監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)做到數(shù)據(jù)自動傳輸、自動解算處理、準實時測量結(jié)果和測量結(jié)果圖形演示，自動預警報警。自動化監(jiān)測的優(yōu)點自動化監(jiān)測系統(tǒng)允許以任意間隔采樣典型間隔可以是按分鐘、小時或者按天。測試精度得以提高，數(shù)據(jù)可以遠程處理，從而向項目組提供有用信息。當然，還有其它益處包括：避免人工讀數(shù)和記錄引起的人為誤差?？梢詫崿F(xiàn)遠程以及惡劣天氣條件下采集數(shù)據(jù)。每天可進行24小時連續(xù)監(jiān)測。連續(xù)監(jiān)測能快速檢測到臨界變化，能在事態(tài)惡化之前采取處理措施。自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以按程序步驟監(jiān)測限定閥值、變化速率，從而能在超出預定極限值時自動報警。很多工程師認為自動化監(jiān)測是“黑箱”，可見的查驗以及寶貴的經(jīng)驗都被冷冰冰的電路板和繼電器將所存在的問題通過警報而取代了。事實上，自動化連續(xù)監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)能向工程師提供被監(jiān)測結(jié)構(gòu)很多肉眼不易察覺的新的特征信息。它們拓展了工程師的視野，對結(jié)構(gòu)響應有深入的理解。不僅如此，應用自動化監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合先進分析工具，工程師能享受到這些廉價的新技術(shù)優(yōu)勢，而不用犧牲風塔沉降的安全。3.4風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)的介紹風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)，主要應用現(xiàn)代化的傳感技術(shù)、GPS技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡通訊通信技術(shù)對在不同的天氣或環(huán)境下準實時反映風塔沉降區(qū)域變形情況，根據(jù)對實時位移數(shù)據(jù)的實時分析，對分析后適當?shù)臄?shù)據(jù)存儲、分類、提取、統(tǒng)計等處理，為中心站日常管理提供各類報表、圖形，為風塔沉降預警分析提供決策依據(jù)和參考以達到在最短的時間通過短消息、E-MAIL或者聲響預警、報警的功效，如下面示意

圖：系統(tǒng)功能示意圖1!圖：系統(tǒng)功能示意圖1!另外，本系統(tǒng)還可實現(xiàn)預警站點分布圖、預警站點基本情況的計算機的初級顯示等功能。3.5風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)原理和方法本系統(tǒng)采用成熟的INTERNET技術(shù)、華測高精度GPS準動態(tài)算法及GPS一機一天線等技術(shù)。變形監(jiān)測網(wǎng)絡中的每個GPS接收機都同時輸出GPS的原始數(shù)據(jù)格式RT17，RT17包含了GPS解算的所有必要的載波相位數(shù)據(jù)、星歷等數(shù)據(jù)。通過無線網(wǎng)橋或者GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡傳到控制中心?？刂浦行母鶕?jù)每臺GPS接收機對應的IP地址和端口號，獲得每個監(jiān)測點的原始實時數(shù)據(jù)流;或者，軟件通過遠程的端口映射，直接從監(jiān)測單元的端口獲得GPS的原始數(shù)據(jù)流。在控制中心服務器上，GPSensor監(jiān)測軟件準實時解算出各監(jiān)測點的三維坐標。本套系統(tǒng)采用的是光纖傳輸。

3.6風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)處理中心建設在控制中心，辦公室有總控計算機、數(shù)據(jù)處理工作站、打印機等硬件設備，而在總控計算機上安裝華測GPSensor軟件2?？刂浦行呐鋫湟慌_高性能服務器，用于數(shù)據(jù)分析和圖形處理，以及終端服務。結(jié)合GPSensor軟件和其他專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，實時對數(shù)據(jù)分析和圖形處理。如下圖，為該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖。:;冊OiG肝工機K6(MKPS1)IL:;冊OiG肝工機K6(MKPS1)IL^統(tǒng)系雷避X60MGPS接收機監(jiān)測站20A300天線共20個監(jiān)測點統(tǒng)系雷避串口服務X60M"GPS接收機AC共有五個這機種觀測方式數(shù)據(jù)控制中/\^統(tǒng)系雷避X60MGPS接收機監(jiān)測站20A300天線共20個監(jiān)測點統(tǒng)系雷避串口服務X60M"GPS接收機AC共有五個這機種觀測方式數(shù)據(jù)控制中/\數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理控制中心■■■■A300天線/X60M機GPS柜接收機串口服務電源適配—器—-器柜寸參考站統(tǒng)系雷避風塔沉降區(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓撲圖數(shù)據(jù)傳輸方式采用光纖傳輸，能使用市電的情況全部使用市電，在不方便使用市電的地方使用太陽能和蓄電池聯(lián)合供電方式。3.7風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)技術(shù)的先進性GPS接收機及其配套設備，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設施的全部設備，實現(xiàn)將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心并顯示；監(jiān)測系統(tǒng)無人值守，有人照看、自動運行，年運行可靠率99%以上，系統(tǒng)可滿足7X24小時長時間可靠運行，連續(xù)無故障運行時間超過10萬小時。在沒有太陽的情況下，監(jiān)測系統(tǒng)設備可依靠備用電源連續(xù)工作7天以上；GPS硬件具有良好的物理性能和工作性能，適合長時間連續(xù)工作GPS接收機天線為大地測量型天線；本系統(tǒng)可采用光纖通訊，數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行臏蕦崟r處理；準實時顯示和分析形變量，可間斷性評估的健康狀況；數(shù)據(jù)實時輸出給分析軟件；控制中心軟件自動解算，最短反應時間可為幾分鐘到幾小時，并實時進行網(wǎng)平

差，自動評估監(jiān)測結(jié)果，而且各參數(shù)完全由用戶根據(jù)不同監(jiān)測需求自行設置。設定日常信道報警系統(tǒng),Web發(fā)布以及可通過短消息或E-MAIL方式報警，無論您在何時何地都可以掌握風塔沉降體的動態(tài)；通過實時監(jiān)測風塔沉降點的空間位移,確定風塔沉降區(qū)的變形狀況、幾何線形等；提供高質(zhì)量的雙頻GPS測量數(shù)據(jù),實時獲得毫米級精度的位置數(shù)據(jù),靜態(tài)精度為水平：小于±3mm,垂直：小于±6mm；風塔風載震動中實時監(jiān)測精度：小于±10mm,垂直：小于±20mm自動生成報表,形成報表的周期用戶可自行設計,比如一周、一天等,一些必要的輸出信息用戶也可以自動添加或刪除,同時根據(jù)需要可自動生成各點的周變化曲線、月變化曲線等。風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)方案實施本GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)實施主要包括以下幾個方面:參考站及監(jiān)測站選址參考站及監(jiān)測站觀測墩的建設設備的供電設備避雷數(shù)據(jù)通訊控制中心的建設4.1本監(jiān)測系統(tǒng)設計依據(jù)風塔沉降GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)技術(shù)設計及工程建造依據(jù)相關(guān)的國家標準和相關(guān)行業(yè)標準進行,本設計書中所引用的部分技術(shù)規(guī)范參下表：名稱全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范編號CH2001精密工程測量規(guī)范GB/T批準單位國家測繪局國家技術(shù)監(jiān)督局年份名稱全球定位系統(tǒng)測量規(guī)范編號CH2001精密工程測量規(guī)范GB/T批準單位國家測繪局國家技術(shù)監(jiān)督局年份1994-12-2215314-94中國建設部國際UNAVCO組織中國建設部國際UNAVCO組織國際IGS委員會1997混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GBJ10—89建設部全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程CJJ73-97UNAVCO基準站建立規(guī)范IGS基準站建立規(guī)范4?2風塔沉降區(qū)GPS監(jiān)測點的布置風塔沉降區(qū)GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)的監(jiān)測單元包括參考站和監(jiān)測站，各站點的具體布置方式根據(jù)以下要求：GPS參考站GPS基準網(wǎng)布設應根據(jù)風塔沉降體的情況而定。點位宜分布在風塔沉降體周圍（與監(jiān)測點的距離最好在3公里以內(nèi)）地質(zhì)條件良好、穩(wěn)定、視野相對比較開闊且易于長期保存的地方，而這些監(jiān)測點必須定時應與就近的GPSA,B級控制網(wǎng)或國家IGS網(wǎng)進行聯(lián)測，以利于分析基準網(wǎng)點的可靠性及變形情況。基準網(wǎng)點基線向量的中誤差oWlppmD,當基線長度D<3km時，基線分量絕對精度W3mm。對于本監(jiān)測系統(tǒng)而言，我們將按照這些布設條件，分別在遠離風塔沉降區(qū)、地質(zhì)條件穩(wěn)定的地方建設3個參考站。GPS監(jiān)測站監(jiān)測點GPS天線安裝到風塔頂部合適的位置，GPS主機置于塔筒頂部的機柜內(nèi)。GPS天線和GPS主機之間通過同軸電纜鏈接由于GPS觀測無須點間通視,所以監(jiān)測點位完全可按監(jiān)測風塔沉降的需要選定（但應滿足GPS觀測條件）。4?3風塔沉降體GPS觀測蹲的建設參考站的選址依據(jù)參考站要求建立在地基穩(wěn)定的地點，同時GPS參考站場地應滿足以下要求：1）距離風塔沉降體最好不超過3KM；2）參考站場地穩(wěn)固，最好建在穩(wěn)定的基巖上或凍土層以下2米，但不允許建設在風塔沉降體上；而監(jiān)測點必須選擇在風塔沉降體上，所選擇的監(jiān)測點要和整個風塔沉降體為一個整體，監(jiān)測點的三維變化可以實時、真實反映風塔沉降體的三維變化；3）視野盡量開闊；4）遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺，電臺，微波站等），其距離不小于200m，遠離高壓輸電線和微波無線電傳送通道，其距離不得小于50m；5）盡量靠近數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡；6）參考站觀測蹲應遠離震動源（鐵路、公路等）50米以上。GPS觀測墩的埋設要求1參考站觀測墩（單位：CM）注：水準標志在觀測墩的四側(cè)各埋一個，目的是將來可檢查墩子有無傾斜，如果本地區(qū)沒有凍土則從地面算起。A.2天線強制對中標志（單位：mm）

強制對中標志側(cè)面、正面A.3GPS觀測墩鋼筋捆扎示意圖（單位：CM）A.4GPS觀測墩基座鋼筋骨捆扎示意圖（單位：CM）

55枱2.今混凝土施工要求1．灌制混凝土標石所用材料應符合下列要求：采用的水泥標號應不低于425。制作不受凍融影響的混凝土標石，應優(yōu)先采用礦渣和火山灰質(zhì)水泥，不得使用粉煤灰水泥。制作受凍融影響的混凝土標石，宜使用普通硅酸鹽水泥。在制作受鹽堿、海水或工業(yè)污水侵蝕地區(qū)的標石時，須使用抗硫酸鹽水泥。在沙漠、戈壁等干燥環(huán)境中的標石，不得使用火山灰質(zhì)水泥；石子采用級配合格的5?40mm的天然卵石或堅硬碎石，不宜采用同一尺寸的石子；沙子采用0.15?3mm粒徑的中砂，含泥量不得超過3%；水須采用清潔的淡水，硫酸鹽含量不得超過1%；外加劑可根據(jù)施工環(huán)境選用，如早強劑、減水劑、引氣劑等，其質(zhì)量應符合相應規(guī)定，不得使用含氯鹽的外加劑。2.每立方米混凝土制作材料用量：每立方米混凝土制作材料用量表：骨料種類級配粒徑mm水水泥砂石配合比例重量，kg重量，kg重量，kg重量，kg（體積，m3）（體積，m3）（體積，m3）（體積，m3）碎石5?4018030060012260.6：1:2.2：4.09(0.18)(0.30)(0.44)(0.82)0.6：1：1.47：2.73卵石5?4017028567212480.6：1:2.36：4.38(0.17)(0.28)(0.45)(0.83)0.6：1：1.61：2.96注：表中配合比適用中砂，當采用細砂或粗砂時，水和水泥用量相應增加或減少17kg和10kg。當采用5?40mm粒徑的碎石或卵石，應將水和水泥用量各增加10%，砂、石用量不變。3．混凝土施工要求：調(diào)制混凝土，須先將砂、石洗凈。澆灌標石時，須逐層充分搗固；氣溫在0°C以下時，必須加入防凍劑，拆模時間不得少于24h,否則不準施工；拆模時間可根據(jù)氣溫和外加劑性能決定，一般條件下，平均氣溫在0°C以上時，拆模時間不得少于12h；

GPS參考站示意圖4.4供電系統(tǒng)系統(tǒng)對于該風塔沉降區(qū)GPS自動化監(jiān)測預警系統(tǒng)特殊情況（現(xiàn)場有市電，但距離有限），我們在能夠牽引市電的地方采用市電供電，在不方便牽引市電的地方采用了太陽能供電的方式。太陽能供電系統(tǒng)本系統(tǒng)我們采用太陽能和蓄電池聯(lián)合供電方式。如下圖：我們采用50W的太陽能電池板和lOOAh的蓄電池，這樣的好處是安全、容易避雷、省工，而且在沒有太陽的情況下可以連續(xù)工作7天。太陽能電池板供電示意圖4.5數(shù)據(jù)通訊單元由于本監(jiān)測方案的特點是遠程控制、遠程管理、實時自動化監(jiān)測、數(shù)據(jù)雙向通訊等特點，所以數(shù)據(jù)通訊包括兩個部分，即控制中心通訊部分和監(jiān)測單元數(shù)據(jù)通訊部分。根據(jù)現(xiàn)場情況，我們選擇無線網(wǎng)橋通訊方式。4.6雷電防護雷電的危害性在連續(xù)運行的GPS監(jiān)測站和參考站一定要考慮到防雷電措施，雷電所產(chǎn)生的高電壓電磁脈沖對沒有相應保護措施如：同軸電纜，天線，數(shù)據(jù)通訊電纜，電源電纜產(chǎn)生強烈的毀壞作用，直接損壞所連接的電子設備，所以必須安裝避雷電接地端。雷電是導致電涌最明顯的原因，雷電擊中輸電線路會導致巨大的經(jīng)濟損失。每一次電力公司切換負載而引起的電涌都縮短各種計算機、通訊設備、儀器儀表和PLC的壽命。直接雷防護在距觀測墩3—3.5米處安裝H=7米的普通避雷針，選用①16不銹鋼制作。支撐桿由兩節(jié)組成、分別由2寸、1.2寸各三米熱鍍鋅管制作。地網(wǎng)選用4根50x50x5mm熱鍍鋅角鋼為垂直地極L=2.5米，以40x4mm熱鍍鋅扁鋼互連，地極埋地深度〉0.7米。避雷針基座為500x500x60mm鋼筋混凝土，由地網(wǎng)引兩根40x4mm熱鍍鋅扁鋼與基座連接，接地電阻小于2Q。避雷針與天線的距離選擇大于3米，是以中等強度的雷電流通過避雷針接地泄流時所產(chǎn)生的感應電磁場到達天線時其強度可衰減到安全值的范圍之內(nèi)。預防直接雷示意圖4.7監(jiān)測設備防盜措施因為本系統(tǒng)具有自動檢測、自動報警的功能，所以本監(jiān)測系統(tǒng)防盜措施主要通過以下3個方面：觀測蹲周圍設置防護柵欄(如太陽能電池板供電示意圖)，在柵欄上貼上電力警示標志；各監(jiān)測點做到無人照管有人照看。每個機柜都配有鎖和鑰匙。系統(tǒng)控制解算中心系統(tǒng)控制中心是整個系統(tǒng)的核心單元。由機房、中心網(wǎng)絡和軟件系統(tǒng)組成，具有數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)控制和網(wǎng)絡管理的功能。不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途僅供個人參考5.1存儲及處理系統(tǒng)微機應有以下性能：高的散熱技術(shù)，更好的穩(wěn)定性(MTBF20,000小時)，并能支持高達2GHZ主頻的CPU,1G內(nèi)存‘WindowsXP操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平臺網(wǎng)絡平臺：具有固定IP地址，帶寬至少為2M；小巧簡約的外形設計，節(jié)省辦公空間，可以隨意擺放和移動位置。5.2軟件控制系統(tǒng)GPSensor軟件界面圖僅供個人參考僅供個人參考僅供個人參考僅供個人參考不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途標準特性Windows95/NT32bit結(jié)構(gòu)；?多線程，多任務設計；先進的GPS數(shù)據(jù)算法，具有OTF解算，卡爾曼濾波，三差解算等；圖形用戶界面，實時顯示基準站、監(jiān)測站的工作狀態(tài)；?具有防死機功能，一旦某個監(jiān)測站出現(xiàn)死機現(xiàn)象，軟件馬上會通過數(shù)據(jù)信號觸發(fā)的方式實現(xiàn)接收機自動重啟；?軟件上有各個GPS接收機的模擬串口，可以向GPS接收機發(fā)送用戶更改參數(shù)的命令（如采樣間隔、高度截止角、時段長度等）；軟件記錄原始數(shù)據(jù)后，可以任意截取其中部分數(shù)據(jù)；可以調(diào)整各個監(jiān)測站的位置更新率；可以輸出多種差分后的數(shù)據(jù)格式，如GGA等；可以提供源代碼，支持用戶二次開發(fā)。6控制中心解算軟件GPSensor簡介6.1應用背景GPSensor是由上海華測導航技術(shù)有限公司研發(fā)的基于網(wǎng)絡利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）進行的實時三維變形量分析系統(tǒng)軟件。這套軟件對于人工建筑變形分析一一比如大型橋梁，水壩，大型人工建筑以及油田沉陷，礦山采空區(qū)沉陷，城市地下水漏斗沉陷，火山監(jiān)測，山體風塔沉降監(jiān)測等等具有非常大的現(xiàn)實意義。GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）自八十年代中期投入民用后，已廣泛地在導航、定位等各領(lǐng)域應用，尤其在測量界的控制測量中起了劃時代的作用。正因為是它在靜態(tài)相對定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點，使人們普遍采用其來代替常規(guī)的三角、三邊、邊角等方法，并在理論、實踐中取得了可喜的成果。在精密工程變形監(jiān)測中也逐步得到廣泛的應用。從國內(nèi)外的有關(guān)研究和應用可以看出GPS自動化監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在橋梁、大型建筑、地震、等行業(yè)中應用并取得較好的效益。目前，采用GPS技術(shù)用于橋梁等工程變形監(jiān)測的手段已經(jīng)被廣泛的應用于世界各地。例如：英國Humber橋的GPS監(jiān)測系統(tǒng)、日本明石海峽大橋的GPS監(jiān)測系統(tǒng)、虎門大橋GPS監(jiān)測系統(tǒng)、青馬大橋、汲水門大橋和汀九大橋的GPS監(jiān)測系統(tǒng)。上海曾經(jīng)是中國緩變性地面沉降較為嚴重的城市，自1921年發(fā)現(xiàn)地面沉降至今已有80余年，開展地面沉降專項勘查與研究至今已有40年。特別是近十余年來，采用GIS（地理信息系統(tǒng)）和GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)，對全市監(jiān)測網(wǎng)絡進行了全面更新與調(diào)整，并正在建設完善全市地面沉降自動化預警預報系統(tǒng)工程。三峽庫區(qū)地質(zhì)災害監(jiān)測預警工程是國家在三峽庫區(qū)實施的一項重大減災工程，國土資源部將實施這一工程。三峽庫區(qū)地質(zhì)災害監(jiān)測預警工程于2002年3月正式啟動后，三峽庫區(qū)地質(zhì)災害防治工作指揮部在全庫區(qū)建成包括GPS監(jiān)測網(wǎng)、綜合立體監(jiān)測網(wǎng)和遙感監(jiān)測系統(tǒng)的專業(yè)監(jiān)測工程，建立各類監(jiān)測網(wǎng)點1447個，配備GPS接收機46臺（套）并在重慶市和湖北省的18個區(qū)、縣的129處風塔沉降和庫岸監(jiān)測運行。完成了包括地表位移監(jiān)測、深部變形監(jiān)測、風塔沉降推力監(jiān)測、風塔沉降地下水監(jiān)測和宏觀巡查監(jiān)測在內(nèi)的18個區(qū)、縣的125處崩塌風塔沉降庫岸綜合立體監(jiān)測網(wǎng)建設。由GPSensor為核心構(gòu)成的變形監(jiān)測網(wǎng)絡中的每個GPS接收機只需要輸出GPS的原始數(shù)據(jù)和星歷，原始數(shù)據(jù)包含了GPS解算所有必要的偽距和載波相位數(shù)據(jù)等，星歷指GPS衛(wèi)星發(fā)播的廣播星歷。數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)絡、串口、無線設備等傳到控制中心，控制中心的GPSensor軟件根據(jù)每臺GPS接收機對應的IP地址和端口號，獲得每個監(jiān)測點的原始實時數(shù)據(jù)流，GPSensor軟件對這些原始數(shù)據(jù)進行實時差分解算，得到各個監(jiān)測站的坐標，并存入數(shù)據(jù)庫或發(fā)送給客戶端。利用GPSensor軟件能進行7X24小時不間斷觀測。而且，與傳統(tǒng)的RTK方式相比,GPSensor具有精度更高，實時性更強的特點。GPSensor支持各種主流品牌的單雙頻GPS接收機混合監(jiān)控。GPSensor采用了C/S架構(gòu)，用戶可以進行遠程監(jiān)控。具體的，GPSensor實時差分變形監(jiān)測軟件的工作流程可用下圖表示：如圖所示，GPSensor變形監(jiān)控軟件實現(xiàn)了各個監(jiān)控站的實時差分定位，并具有圖形顯示、接收機設置、監(jiān)控站參數(shù)設置、觀測數(shù)據(jù)記錄、報警等功能。采用C/S架構(gòu)的GPSensor軟件方便用戶在辦公室、監(jiān)控中心、家中監(jiān)測系統(tǒng)的健康狀況。GPSensor實時差分變形監(jiān)控軟件支持英文和中文。GPSensor的開發(fā)工具為VC++6.0。

GPSensor功能簡介GPSensor的功能模塊：這里用框圖來表示GPSensor的主要功能模塊。TrimbleLeica/NovAtelNavcomJavad/TopconHuace遠程設置雙差Kalman濾波解算三差TrimbleLeica/NovAtelNavcomJavad/TopconHuace遠程設置雙差Kalman濾波解算三差Kalman濾波解算實時動態(tài)自由網(wǎng)平差GPSensor的基本功能GPSensor實時差分變形監(jiān)控軟件具有下面的一些基本功能：對GPS原始數(shù)據(jù)進行7X24小時實時差分處理，進行變形監(jiān)測，永不間斷；?根據(jù)接收機的原始數(shù)據(jù)輸出率，數(shù)據(jù)更新率最高可達20Hz；?可根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)設置，對不同的監(jiān)測站的實時差分結(jié)果進行Kalman濾波，達到不同的動態(tài)要求和精度要求；可同時處理多達多個基站和32個監(jiān)測站的數(shù)據(jù)；根據(jù)多天運行的結(jié)果，建立近期的大氣延遲（對流層、電離層）模型，提高定位精度和可靠性；?多基站支持，多基站不但提高了系統(tǒng)的可靠性，而且，根據(jù)多基站的觀測數(shù)據(jù),可以建立電離層模型，提高長距離監(jiān)測的精度；根據(jù)多基站的處理結(jié)果，可以實現(xiàn)實時網(wǎng)平差功能，提高點位精度和可靠性；原始數(shù)據(jù)后處理功能；輸入接口協(xié)議：RS232、CAN、TCP/IP；?輸出接口（遠程服務）協(xié)議：TCP/IP；實時顯示接收機的信號跟蹤狀況，如星空圖、信噪比、鐘差等；實時顯示基線的變化情況，點位的移動情況等；原始數(shù)據(jù)、解算結(jié)果的自動保存功能，可根據(jù)用戶需求進行設置；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(shù)的命令（如采樣間隔、高度截止角等）；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；每個監(jiān)控站的監(jiān)控范圍可根據(jù)用戶設置，可從5厘米到5米，相對的，精度可從2mm到1cm（平面），高程4mm到2cm。環(huán)境參數(shù)輸入功能。比如，輸入監(jiān)測站周圍障礙物的分布情況，在數(shù)據(jù)處理時能剔除常規(guī)方法不能自動剔出的壞數(shù)據(jù)，提高定位精度。具有防死機功能，一旦某個監(jiān)測站出現(xiàn)死機現(xiàn)象，軟件馬上會通過數(shù)據(jù)信號觸發(fā)的方式實現(xiàn)接收機自動重啟；可以調(diào)整各個監(jiān)測站的位置更新率；支持網(wǎng)絡分布式計算；軟件實現(xiàn)C/S架構(gòu)，客戶端可以運行在遠程；提供第三方軟件接口，如用COM組件的方式實現(xiàn)，可實現(xiàn)遠程查詢、管理、報另外，GPSensor軟件可用于橋梁、、礦區(qū)等的監(jiān)測，可針對不同的工作環(huán)境對用戶圖形界面進行定制。如針對橋梁監(jiān)測，GPSensor的客戶端能提供如下功能：?數(shù)據(jù)庫功能，長期觀測的數(shù)據(jù)能保存在數(shù)據(jù)庫中；?三維動畫；?整體變形示意圖；歷史數(shù)據(jù)分析；趨勢圖；報警功能，報警項可根據(jù)用戶要求設定，可通過短信、電子郵件等方式進行報警。權(quán)限管理：一般用戶只能瀏覽數(shù)據(jù)，系統(tǒng)管理員才可能對一些參數(shù)進行設置。數(shù)據(jù)分析，即對監(jiān)控點進行頻域和時域分析。數(shù)據(jù)記錄連接數(shù)據(jù)庫，GPSensor能夠記錄用戶需要保留的各項信息，根據(jù)用戶的選擇，記錄的內(nèi)容如下：GPS定位數(shù)據(jù)坐標；精度（水平和垂直）；PDOP值；使用衛(wèi)星顆數(shù)；解類型。衛(wèi)星數(shù)據(jù)衛(wèi)星顆數(shù)；每顆衛(wèi)星的坐標；每顆衛(wèi)星的信噪比；每顆衛(wèi)星的仰角；基線解信息基線向量；基線誤差（中誤差和相對誤差）；比率值；協(xié)方差陣。系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)軟件本身的工作狀態(tài)；各個機站的工作狀態(tài)是否正常；網(wǎng)絡連接狀態(tài)。GPSensor算法的特點（與RTK和傳統(tǒng)靜態(tài)模式比較）集成了RTK功能的GPSensor軟件，除了也能采用RTK方法之外，采用其自身與RTK或靜態(tài)后處理不同的算法；1）算法相比RTK方法而言，GPSensor的算法具有如下特點：GPSensor采用采用同時刻（在1微秒之內(nèi)）的GPS原始觀測值進行差分解算；而RTK方法不需要差分改正數(shù)和流動站的觀測數(shù)據(jù)保持同步，一般的參考站接收機差分改正數(shù)廣播更新率為1Hz，因此，一般情況下差分改正數(shù)會延遲0.5秒到2秒不等，在特別情況下，流動站能允許1分鐘之前的差分改正數(shù)參與解算；GPSensor可以采用擴展的動態(tài)非線性Kalman濾波算法進行差分解算。GPSensor的算法對系統(tǒng)的硬件要求較高，通常在高性能計算機，而RTK的算法總是有GPS接收機生產(chǎn)廠商提供，固化在GPS接收機內(nèi)部；靜態(tài)解算需人工干預，一般采用雙差固定解得方式。2）精度GPSensor直接應用GPS接收機的原始數(shù)據(jù)，參考站和流動站的觀測數(shù)據(jù)保持嚴格的同步，所以，大氣層延遲造成的公共誤差被最大程度地抵消，GPSensor還采用濾波方法消除GPS動態(tài)定位數(shù)據(jù)中的各種隨機誤差，是輸出的定位結(jié)果更符合真實的情況,所以GPSensor根據(jù)采用的GPS接收機和GPS天線的不同，可以保證毫米級的定位精度，而通常的RTK接收機動態(tài)定位精度為厘米級。事例一：在一個靜止點上，采用雙頻GPS接收機和普通雙頻天線進行實時RTK解算，解算結(jié)果如下圖所示：0.02<1.02<i.L4L00.L4r■1LOO2COO300040003H00611007LOO0.020.15廠0.10.L6U■1LOO2LOO300040L03ZI006COO7LOO■005010002000RTK實時解算結(jié)果90006000可見RTK的定位精度平面在2個厘米之內(nèi)，高程在4個厘米之內(nèi)。7LOO事例二：在一個靜止點上，采用雙頻GPS接收機和普通雙頻天線，然后采用GPSensor軟件對其連續(xù)解算24個小時，具體解算結(jié)果如下圖：0.LB00.61.6:：?：:101.2高程GPSensor實時Kalman解算結(jié)果0.02-\相對RTK/解算結(jié)果其精度0.01精度在IJU0.20A0.80.811.21A1.61.82::::10+事例三：采用同樣的GPS接收機，在一個靜止的點上，分20分鐘一個時段對其圖中，平面精度在10mm左右，咼程15mm左右。如采用高精度雙頻GPS天線，能更進一步提高其精度。連續(xù)觀測5個小時的數(shù)據(jù)，用某進口后處理軟件對其進行處理，得到結(jié)果如下圖所示：平面后處理結(jié)果高程后處理結(jié)果高程后處理結(jié)果583.683-583.661-583.679■583.677-583.675-f相對GPSensor實時Kalman解算結(jié)果精度有所提高。上圖中，平面精度在8mm左右，高程精度在12mm左右。如采用高精度雙頻GPS天線，能更進一步提高其精度。事例四：采用同樣的GPS接收機，在一個靜止的點上，分10分鐘一個時段對其結(jié)果如下圖所示：Kalman算法平面解算結(jié)果Kalman算法高程解算結(jié)果連續(xù)觀測5個小時的數(shù)據(jù)，用華測GPSensor準動態(tài)Kalman算法對其進行處理，得到

結(jié)果如下圖所示：Kalman算法平面解算結(jié)果Kalman算法高程解算結(jié)果相對后處理解算結(jié)果精度又有所提高。上圖中，平面精度在5mm左右，高程精度在8mm左右。如采用高精度雙頻GPS天線，能更進一步提高其精度。注：采用GPSensor軟件是完全自動解算，而靜態(tài)后處理需要人工干預。6.4GPSensor的軟件界面介紹正常情況下，GPSensor是在服務器端進行復雜的計算的，用戶不需要去瀏覽這些窗口。但在系統(tǒng)安裝階段或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，這些窗口提供的信息能幫助我們迅速地解決問題。數(shù)據(jù)監(jiān)控窗口通過接收機數(shù)據(jù)監(jiān)控窗口可以觀察串口和網(wǎng)絡來的數(shù)據(jù)的格式、數(shù)據(jù)的更新率、數(shù)據(jù)包的大小等，管理員通過這些信息可以快速地判斷系統(tǒng)的通訊是否正常。Filegditgta/tionViewProcessOptionHelpap#??:-??-??-??-??-??-??-?…-曰5GP0015GP0025GP0038GP0018GP0028GP0038GP004敢Filegditgta/tionViewProcessOptionHelpap#??:-??-??-??-??-??-??-?…-曰5GP0015GP0025GP0038GP0018GP0028GP0038GP004敢prinr;^1k-I￡youneedhelp』pleasepressFlNo.Station8GF0048GF0055GF0015GF003OGFOOl8GF0018GF0028GF0035GF002Interface恥twork恥twork恥twork恥twork恥tworkworkHmtworkHmtworkHmtworkAdih-essCodeUpdatePacketSireSize192.168.25.62:2000192.168.25.62:2001192.168.23.122:2000192.168.23.122:2002192.168.26.32:2000192.168.25.32:2000192.168.25.32:2001192.168.25.32:2002192.168.23.32:2000Raw2477743295887..T19KBRaw2442882295874..832KBRaw2480227295886..687BI：Raw2481516295888..546BI：Raw2476890295886..91TKBRaw162T200295886.,533KBRawData1622618295885.,148B3RawData1590607295885.,369B3RawData2424087295867.,304KB|Nobre：±k:2days21:13:08|GPS:Sun.3:05:47.接收機監(jiān)控窗口通過每秒更新一次的接收機監(jiān)控窗口，管理員能知道接收機跟蹤的衛(wèi)星數(shù)量、接收機的鐘差、衛(wèi)星的載噪比等接收機的關(guān)鍵信息，以確定接收機的工作狀況、信號質(zhì)量等。FileEditStationViewFrocessOptionHelp啟Hex醺「矍皤甲“?lapPnDataK]EphemerisEElReceiver□aHHHaaHH0GP0015GP0015GP0025GP0038GP0018GP0028GP0038GP0048GP005Station5GP0015GP0025GP0038GP0018GP0028GP0038GP0048GP005Ifyouneedhe：lp,pleasepressFlName0GP001Time11225.00sClock-0.0004209sTrackingSate.6x3393709.995my598168.033mH52.876mNobreak：2days21:14:26GPS：Sun.3:07:056.4.3監(jiān)測站變形曲線窗口F面是某懸索橋3/4跨的變形曲線。GPSensor可以精確地反映橋梁的變形情況。6.4.4基線窗口通過基線窗口，管理員能夠快速地知道軟件的解算狀態(tài)FileEditStationViewFrocessOptionHelpl-|n|x|^????????DaEphRee...“...“—“—“..“..--..-EME1曰-…??…-……S---.1IE-GPOOl5GP0025GP0038GP0018GP0028GP0038GP0048GP005Ho.||Rover|Time|DigtaiiceStatusgate.|EM￡LI,ErrorIL2.ErrorIfyouneedhegpleasepressFlooooooooOGPOO15GP001I1032.08621.774Phase22.260.006OGFOO15GP002I1032.08793.615Fhase21.660.013OGPOO15GP003I1032.08455.367Phase4.760.010OGFOOl8GP00111031.92078.736Fhase8.160.021OGPOOl8GP00211031.91918.969Fhas&19.960.006OGFOO18GP00311031.91913.308Fhase34.360.005OGPOOl8GP004I1032.02245.234Fhase43.460.008OGPOOl8GP005I1032.02240.309Fhase23.360.0026.4.5日志GPSensor能夠自動記錄數(shù)天來的系統(tǒng)工作狀況，供管理員進行分析處理。FileEditationViewProcessQptionHelp-■Baseline8GP0038GP0048GP0055GP0015GP0025GP0038GP0018GP0028GP0038GP0048GP005OGPOOl->5GP(OGPOOl->5GP(OGPOOl->5GP(OGPOOl->8GP(OGPOOl->8GP(OGPOOl->8GP(OGPOOl->8GP(OGPOOl->8GP(|Time|LogMessage1-23500.00Good.0GF001->5GP002Sat:6RlTi￡:0.I：II：I4.OSuit23500.00Good.0GF001->5GP001Sat:7RlTi￡:0.i：i04.OSun.23500.00GoOd.OGPOOl->5GP003Sat:6ElTl￡:0.003.廳OSun.23500.00GoOd.OGPOOl->8GP004Sat:7ElTl￡:0.005.BOSun.23500.00GoOd.OGPOOl->8GP005Sat:7FllTlZ:0.005.邈OSun.23500.00GoOd.OGPOOl->8GP001Sat:7FllTlZ:0.006.OSun.23500.00GoOd.OGPOOl->8GP002Sat:7FllTlZ:0.005.BOSun.23500.00GoOd.OGPOOl->8GP003Sat:7FllTlZ:0.003.廳OSun.24000.00GoOd.OGPOOl->5GP002Sat:6Firns:0.004.OSun.24000.00GoOd.OGPOOl->8GP004Sat:7Firns:0.004.BOSun.24000.00Good.0GF001―>8GF005Sat:7EfTi￡:0.006.OSun.24000.00Good.0GF001―>5GF001Sat:7EfTi￡:0.LI10.BOSun.2■4000.00Good.0GF001->5GP003Sat:ERfTi￡:0.004.BOSim.24000.00Good.0GF001--->SGF003Sat:7RlTi￡:0.006.iOSim.24000.00Good.0GF001--->SGFOOlSat:7RlTi￡:0.007.OSuit24000.00Good.0GF001->8GP002Sat:7RlTi￡:0.005.LJSim.24132.90Sc?eketLog_,CoriiLectionAb:iiLdciruLed鑼LJSim.24135.70So>zketLog,CormectionEmtablishedBLJSim.24135.70So>zketLog,Server:graphic-eerver,SServiceAdilress:192.168.27.53:3000廳OSun.24500.00GoOd.OGPOOl->5GP002Sat:6FllTlZ:0.007.OSun.24500.00GoOd.OGPOOl->5GP001Sat:7FllTlZ:0.013.OSun.2■4500.00GoOd.OGPOOl->5GP003Sat:6FllTlZ:0.005.OSun.2■4500.00GoOd.OGPOOl->8GP004Sat:7FllTlZ:0.005.■OSun.24500.00GoOd.OGPOOl->8GP005Sat:7Firns:0.LI10.OSun.24500.00GoOd.OGPOOl->t-i.-TTii-ii-i48GP001|-11-l|-■Sat:7Firns:0.007.Fl1Nobreiik2d：=LVE2157:53GPS:Sun.3:50:32.806.5GPSensor的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6.5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型的GPSensor監(jiān)測系統(tǒng)由三部分組成：監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸和控制單元、數(shù)據(jù)處理分析及管理單元。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(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡傳輸至控制中心，控制中心相關(guān)的GPSensor軟件對數(shù)據(jù)處理并分析，實時監(jiān)測橋梁的形變。監(jiān)測單元一個參考站（R1）和五個監(jiān)測站…,M4）組成。其中參考站根據(jù)實際情況，確定其具體位置；五個監(jiān)測站根據(jù)實際情況，確定其具體位置。數(shù)據(jù)傳輸采用先進的光纖數(shù)據(jù)傳輸方式，一方面提高了系統(tǒng)通訊可靠性，另一方面提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。控制中心配備一臺高性能服務器，用于數(shù)據(jù)分析和圖形處理，以及終端服務。結(jié)合GPSensor軟件，實時對數(shù)據(jù)分析和圖形處理。GPSensor支持的GPS接收機Trimble接收機；NovAtel/Leica雙頻GPS接收機；Javad/Topcon雙頻GPS接收機；HuaceNavX60/X20/X300單雙頻GPS接收機；Navcom雙頻GPS接收機。6.6服務器和操作系統(tǒng)GPSensor的運算量P可以通過下面的公式計算：P=MxNxHx2l2式中，M為基站的數(shù)量，N為監(jiān)測站的數(shù)量，H為更新率，如系統(tǒng)采用了雙頻GPS接收機，則計算量將翻倍。以某個1個基站和8個監(jiān)測站的系統(tǒng)為例，服務器采用了如下配置：?硬件平臺：至強服務器1CPU,主頻3G,2G內(nèi)存?軟件平臺：正版WindowsXP這樣的配置將占服務器CPU的40%的計算時間，GPSensor要求軟件在正常工作時CPU的平均使用率不超過60％。6.7系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡GPSensor軟件支持多種通訊方法，而針對本項目我們采用現(xiàn)在最流行的GPRS無線網(wǎng)路的方式。但通常情況下，GPS接收機由串口輸出原始數(shù)據(jù)，再采用GPRS網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞絺魉椭翑?shù)據(jù)處理服務器3。下圖為控制中心網(wǎng)絡拓撲圖如下所示：上圖所示為某個已經(jīng)實施的風塔沉降監(jiān)測的通訊網(wǎng)絡示意圖。參考站和監(jiān)測站通過移動的GPRS方式傳送GPS原始數(shù)據(jù)到控制中心。數(shù)據(jù)流程是：每個監(jiān)測站（包括參考站）GPS接收機的原始數(shù)據(jù)和星歷均由串口一GPRS模塊一控制中心服務器，僅僅在啟動計算時，數(shù)據(jù)才需要反向傳輸，即將控制命令由控制中心服務器發(fā)送給各個GPS接收機，通常情況下，在接收機設置好后，這個過程也可以省略。注：本監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域和控制中心是可以完全分離的，監(jiān)測區(qū)域就是需要進行風塔沉降監(jiān)測的風塔沉降監(jiān)測點，而控制中心可以在當?shù)?，也可以在幾公里到幾十公里、幾百公里以外的辦公室，監(jiān)測人員只要在辦公室打開電腦就可以看到風塔沉降的實際變形量。不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途不得用于商業(yè)用途僅供個人參考7產(chǎn)品選型7.1華測雙頻X60M接收機華測雙頻X60MGPS接收機華測X60MGPS接收機采用世界最先進的GPS主板，濃縮國內(nèi)外GPS行業(yè)的先進技術(shù)。是國產(chǎn)GPS的領(lǐng)跑著。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse華測X60MGPS接收機采用模塊化設計，GPS接收機和無線電、電源系統(tǒng)內(nèi)置為一體，接收機和天線分離，具有作業(yè)距離遠?？垢蓴_能力強、定位速度快、精度高的特點，是國產(chǎn)雙頻GPS測量系統(tǒng)的典范。主機功耗小于2.5W，由于功耗低產(chǎn)生熱量小，解決了密封性與散熱的矛盾，降低了接收機的損耗，保證接收機工作的穩(wěn)定性，延長了接收機使用壽命。華測X60M接收機設有5個LED指示燈監(jiān)控整個作業(yè)過程，詳細顯示衛(wèi)星、數(shù)據(jù)記錄、電源、無線電的工作狀態(tài)。雙電源設計，電池單獨供電，自動切換；有效地保證在斷電情況下接收機工作地連續(xù)性。X60M接收機體積小、重量輕，所有接口采用Lemo頭連接，保證了數(shù)據(jù)通訊的穩(wěn)定性以及設備接駁的嚴密性。Forpersonaluseonlyinstudyandresearc