上海司南GNSS自動(dòng)化邊坡在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方案 (一)

某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)

技

術(shù)

方

案

目錄

1前言3

2某滑坡概況3

3某滑坡GNSS監(jiān)測(cè)的總體設(shè)計(jì)3

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)3

3.2系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)4

4某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)概況4

4.1GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)形變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用4

4.2GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展5

4.3自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)6

4.4司南變形監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)例6

4.5某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的介紹14

4.6某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)原理和方法14

4.7某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)組成15

4.8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15

5某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)方案實(shí)施17

5.1本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)17

5.2某滑坡GNSS監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置18

5.2.1GNSS參考站18

5.2.2GNSS監(jiān)測(cè)站23

5.3供電系統(tǒng)系統(tǒng)25

5.4數(shù)據(jù)通訊單元27

5.4.1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋通訊方式27

5.4.3本系統(tǒng)4關(guān)通訊方式的布設(shè)28

5.5雷電防護(hù)28

5.5.1雷電的危害性28

5.5.2直接雷防護(hù)29

5.5.3感應(yīng)雷保護(hù)30

5.6控制中心機(jī)房建設(shè)31

5.7外場(chǎng)機(jī)柜33

5.8存儲(chǔ)與處理系統(tǒng)33

5.9監(jiān)測(cè)設(shè)備防盜措施34

6軟件系統(tǒng)36

6.1應(yīng)用背景36

6.2CDMonitor數(shù)據(jù)處理軟件39

6.2.1CDMonitor功能簡(jiǎn)介：39

6.2.1.1CDMonitor的功能模塊39

6.2.1.2CDMonitor的基本功能39

6.2.1.3數(shù)據(jù)記錄41

6.2.2CDMonitor算法的特點(diǎn)（與RTK和傳統(tǒng)殍態(tài)模式比較）42

6.2.3CDMonitor的軟件界面介紹44

6.2.3.1數(shù)據(jù)監(jiān)控窗口44

6.2.3.2接收機(jī)監(jiān)控窗口45

6.2.3.3監(jiān)測(cè)站變形曲線(xiàn)窗口45

6.2.3.4基線(xiàn)窗口45

6.2.3.5日志46

6.2.4CDMonitor的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)47

6.2.4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)47

6.2.4.2CDMonitor支持的GNSS接收機(jī)47

6.2.5服務(wù)器和操作系統(tǒng)48

6.2.6系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)49

6.3基于B/S與C/S架構(gòu)數(shù)據(jù)分析軟件50

6.3.1C/S架構(gòu)數(shù)據(jù)分析軟件50

6.3.2基于WEB發(fā)布系統(tǒng)的B/S架構(gòu)的客戶(hù)端軟件59

7產(chǎn)品選型63

7.1司南GNSS接收機(jī)63

7.2GNSS天線(xiàn)65

7.3GNSS天線(xiàn)罩66

7.4通訊設(shè)備67

7.4.1串口服務(wù)器67

7.4.2高頻無(wú)線(xiàn)傳輸終端Nanostation269

7.5避雷設(shè)備71

7.5.1電源防雷設(shè)備71

7.5.2避雷針72

7.6服務(wù)器設(shè)備73

7.7配電設(shè)備75

7.7.1太陽(yáng)能供電75

7.7.2UPS供電77

7.8其他設(shè)備79

7.9與其他廠(chǎng)家技術(shù)參數(shù)對(duì)比80

8技術(shù)支持與售后服務(wù)保證82

8.1系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與培訓(xùn)82

8.2免費(fèi)保修承諾82

8.3專(zhuān)業(yè)軟件免費(fèi)升級(jí)承諾83

8.4技術(shù)培訓(xùn)承諾83

8.5技術(shù)服務(wù)承諾83

8.6維修服務(wù)承諾84

8.7超過(guò)保修期的維修承諾84

8.8配合使用者進(jìn)行二次功能性開(kāi)發(fā)提供一切必要技術(shù)支持的承諾84

8.9定期向供產(chǎn)品升級(jí)和更新信息承諾84

1前言

2某滑坡概況

3某滑坡GNSS監(jiān)測(cè)的總體設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)

司南GNSS變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)集結(jié)構(gòu)分析干算、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、

網(wǎng)絡(luò)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(cè)系統(tǒng)的作用是

成為一個(gè)功能強(qiáng)大并能真正長(zhǎng)期用于結(jié)構(gòu)損傷和狀態(tài)評(píng)估，滿(mǎn)足固體建筑物管理

和運(yùn)營(yíng)的需要，同時(shí)又具經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)構(gòu)健康安全監(jiān)控系統(tǒng)，遵循如下設(shè)計(jì)原則：

1）遵循簡(jiǎn)潔、實(shí)用、性能可靠、經(jīng)濟(jì)合理的指導(dǎo)思想：

2）系統(tǒng)設(shè)置立足實(shí)用性原則第一，兼顧考慮科學(xué)試驗(yàn)和設(shè)計(jì)驗(yàn)證等方面因

素；

3）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；

4）系統(tǒng)應(yīng)具有可護(hù)展性。

GNSS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)與工程建造依據(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)參見(jiàn)表1。

表1

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)CH2001國(guó)家測(cè)繪局

GB/T

精密工程測(cè)量規(guī)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1994-12-22

15314-94

全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程CJJ73-97中國(guó)建設(shè)部1997

UNAVCO基準(zhǔn)站建立規(guī)國(guó)際UNAVCO組織

IGS基準(zhǔn)站建立規(guī)國(guó)際IGS委員會(huì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)GBJ10—89建設(shè)部

3.2系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)

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(cè)點(diǎn)上的各類(lèi)GNSS組成，主要傳感器采用后安

裝方式；

2）效據(jù)傳輸子系浣：GNSS天線(xiàn)到GNSS主機(jī)由同軸電纜通訊：GNSS主機(jī)與

其它傳感器與控制中心通訊采用有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)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(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)、

數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)處理與Web發(fā)布；

4）輔助支持系統(tǒng)：包括外場(chǎng)機(jī)柜、外場(chǎng)機(jī)箱、配電與UPS、防雷和遠(yuǎn)程電

源監(jiān)控等。

4某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)概況

4.1GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)形變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

GNSS用于邊坡監(jiān)測(cè)時(shí)，往往是對(duì)一定圍具有代表性的區(qū)域建立變形觀測(cè)點(diǎn)，

在遠(yuǎn)方距離監(jiān)測(cè)點(diǎn)合適的位置（如穩(wěn)固的基巖上）建立基準(zhǔn)點(diǎn)。在基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)

GNSS接收機(jī)，根據(jù)其高精度的已知的三維坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)定期連續(xù)觀測(cè)從而得到變

形點(diǎn)坐標(biāo)（或者基線(xiàn)）的變化量。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)的形變量，建立安全監(jiān)測(cè)模型，從

而分析邊坡的變形規(guī)律并實(shí)現(xiàn)與時(shí)的反饋。事實(shí)上，為了建立一個(gè)更接近實(shí)際情

況的安全監(jiān)測(cè)模型，合理的密集分布監(jiān)測(cè)點(diǎn)是需要的。

通過(guò)觀測(cè)整體的微小變形量，構(gòu)造統(tǒng)計(jì)分析模型，預(yù)測(cè)變形體長(zhǎng)期的變化趨

勢(shì)，為以后的分析決策提供依據(jù)。為了進(jìn)行形變分析，需要獲得監(jiān)測(cè)點(diǎn)高精度位

置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通常要求監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到毫米級(jí)的精度，這也是GNSS定位

技術(shù)能否應(yīng)用于變形觀測(cè)的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。

滑坡GNSS監(jiān)測(cè)點(diǎn)與設(shè)備

與普通的工程測(cè)量不同，邊坡監(jiān)測(cè)需要實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)，并不斷更新，達(dá)到監(jiān)

控的目的。普通的全站儀或其它監(jiān)測(cè)手段不僅需要更多的人力完成觀測(cè)操作，而

且由于其部的電器、光學(xué)特性使得它不能工作在雨雪天氣，夜里也無(wú)法完成測(cè)量

作業(yè)，GNSS技術(shù)由于其全天候作業(yè)的特點(diǎn)不但可以取代傳統(tǒng)的測(cè)量作業(yè)方式，

而且可以將GNSS信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸、管理和分析及理。

GNSS用于變形監(jiān)測(cè)雖具有突出的優(yōu)點(diǎn)，所以GNSS技術(shù)在安仝監(jiān)測(cè)方面一定

會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。

4.2GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展

GNSS（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(dǎo)航、

定位等各領(lǐng)域應(yīng)用，尤其在測(cè)量界的控制測(cè)量中起了劃時(shí)代的作用。正因?yàn)槭撬?/p>

在相對(duì)定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點(diǎn)，使人們普遍采用其

來(lái)代替常規(guī)的三角、三邊、邊角等方法，并在理淪、實(shí)踐中取得了可喜的成果。

在精密工程變形監(jiān)測(cè)中也逐步得到廣泛的應(yīng)用。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為了更有效保障國(guó)家財(cái)產(chǎn)與人生安

全，利用傳統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)手段越來(lái)越不能滿(mǎn)足變形監(jiān)測(cè)要求，這就迫切需要性能

更可靠的設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)大橋的形變。目前，隨著GNSS技術(shù)的不斷成熟，GNSS自動(dòng)

化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)巳經(jīng)在橋梁、滑坡、建筑、地震、大坂等行業(yè)中應(yīng)用并取得很好的效

益。GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)儀器以其卓越的性能受到專(zhuān)家的好評(píng)。

從國(guó)外的有關(guān)研究和應(yīng)用可以看出GNSS是一個(gè)非常有效的GNSS監(jiān)測(cè)技術(shù)，

GNSS與其它傳感器結(jié)合用于滑坡監(jiān)測(cè)已形成了趨勢(shì)。目前GNSS在滑坡中的最高

精度在毫米級(jí)。而司南GNSS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)做到數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸、自動(dòng)解算處理、

準(zhǔn)實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果和測(cè)量結(jié)果圖形演示，自動(dòng)預(yù)警報(bào)警。

4.3自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)允許以任意間隔采樣典型間隔可以是按秒、分鐘、小

時(shí)或者按天。測(cè)試精度得以提高，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)程以與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)以與寶貴的經(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。

4.4司南變形監(jiān)測(cè)應(yīng)用實(shí)例

4.4.1露天礦邊坡-一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，位于呼倫貝爾市鄂溫克旗境，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)。

露天礦東端幫建設(shè)GNSS(GPS+BDS)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在地表以與邊坡安裝位移監(jiān)

測(cè)點(diǎn)9臺(tái)。系統(tǒng)采用太陽(yáng)能供電，利用無(wú)線(xiàn)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)定性以與應(yīng)對(duì)措施，以便為安全生產(chǎn)提

供保障。

4.4.2.水電站高邊坡一長(zhǎng)河壩泄洪洞邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

長(zhǎng)河壩水電站位于省甘孜藏族自治州縣境，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108.0億KW.h,枯水期平均出力約376MW,遠(yuǎn)景

可達(dá)110.4億"/和6381^。電站水庫(kù)正常蓄水位1690m,正常蓄水位下庫(kù)容為

10.d億立方米，其中死庫(kù)容為6.2億立方米，為季調(diào)節(jié)水庫(kù)0項(xiàng)目總投資2320948

萬(wàn)兀10

2

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(xiàn)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)解算軟件以與分析軟

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。

4.4.3.高速公路邊坡一寧武高速（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)至武夷山高速公路，起于海線(xiàn)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，全長(zhǎng)301.39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”至

線(xiàn)的第四條聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，起于市，終于。其中政和段，位移武夷山政和縣，處于J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。

4.4.4、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)

中金黃金股份峪耳崖金礦，位于省市寬城滿(mǎn)族自治縣境。礦區(qū)北距市127

公里；南距市152公里；目前正在興建的一出海公路經(jīng)由該礦，交通十分便利°

1997年，峪耳崖金礦產(chǎn)金突破了32000兩大關(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)1.5億元，成為具有國(guó)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)、省學(xué)邯鋼先進(jìn)企業(yè)、省工業(yè)污染治理達(dá)標(biāo)企業(yè)、市優(yōu)秀企業(yè)、市質(zhì)

量管理先進(jìn)單位等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。2000年6月，峪巨崖金礦經(jīng)改制進(jìn)入中金黃金股

份，2009年，改制成立峪耳崖片金礦業(yè)XX公司，從此步入了全新的發(fā)展軌道。

4.5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)域變杉情

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、E-MAIL或者聲響預(yù)警、報(bào)警的功

效，如下面示意圖：

聲北維S

厚*位

GNSS定位

—6

8□口

&注饋/01

聯(lián)向?報(bào)瞽號(hào)用機(jī)

8聲充泰詈

X，三

港王,收M紓

回

啟枝座制PCGNSS定位

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。

4.6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(xiàn)網(wǎng)橋貨者

GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)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；或者，軟件通過(guò)遠(yuǎn)程的端口映

射，直接從監(jiān)測(cè)單元的端口獲得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)。

4.7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?（＞

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，因定安裝GNSS接收機(jī)，將接收機(jī)天線(xiàn)用強(qiáng)制對(duì)中基座對(duì)中因

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，以與終端服務(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。

4.8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

1.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)了高凱道衛(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；

?無(wú)線(xiàn)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(xiàn)網(wǎng)橋的通訊方式。

"CDMonitor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。

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

（地區(qū)，高度角15°,2012年5月）

衛(wèi)星系統(tǒng)遮擋20%遮擋30%遮擋40%

GPS95%61%10%

BD2+GPS100%99%95%

2.GNSS接收機(jī)與其配套設(shè)備，要求包括從數(shù)據(jù)采集、集中傳輸、解算處

理、顯示和汜錄與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；

3.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7X24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；

4.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(xiàn)為測(cè)量型天線(xiàn)；

5.本系統(tǒng)可采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋通訊，數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行臏?zhǔn)實(shí)時(shí)處理；

6.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；

7.數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)榆出；

8.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。

9.設(shè)定日常信道報(bào)警系統(tǒng),Web發(fā)布以與可通過(guò)短消息或E-MAIL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)；

10.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(xiàn)形等：

11.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±3mm+1ppm,垂立：小于±5mm+1ppm;

12.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(xiàn)、月變化曲線(xiàn)等C

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）參考站與監(jiān)測(cè)站選址

3）參考站與監(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)

5.1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)與工程建造依據(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)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)CH2001國(guó)家測(cè)繪局

GB/T

精密工程測(cè)量規(guī)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1994-12-22

15314-94

仝球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程CJJ73-97中國(guó)建設(shè)部1997

UNAVCO基準(zhǔn)站建立規(guī)國(guó)際UNAVCO組織

IGS基準(zhǔn)站建立規(guī)國(guó)際IGS委員會(huì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)GBJ10—89建設(shè)部

5.2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：

5.2.1GNSS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)障礙物的高度不宜超過(guò)15°;

■遠(yuǎn)離大功率無(wú)淺電發(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(xiàn)和微波無(wú)線(xiàn)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；

■現(xiàn)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，墩外壁或部應(yīng)加裝（或

預(yù)埋）適合線(xiàn)貌進(jìn)出硬制管道（鋼制或塑料），起保護(hù)線(xiàn)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、石子與其他添加劑的用量以與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三10m的螺紋鋼筋，使用時(shí)須在距兩

端10cm處，分別向彎成C形彎（足筋下端30cm處向外彎成1_形彎）用

料。裹筋采用直徑36mm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

骨架底部與基座鋼筋骨架捆扎一起，澆灌混凝土至基座頂面，充分搗固

并使混凝土頂面處于水平狀態(tài)；

■混凝土澆灌至地面下0.2米時(shí)，在觀測(cè)墩外壁應(yīng)預(yù)埋適合線(xiàn)纜進(jìn)出的直

徑不小于25mm的硬質(zhì)管道（鋼制或塑料），供安裝電纜保護(hù)線(xiàn)路用：

■雙星四頻天線(xiàn)的保護(hù)罩要采用全封閉式（如下圖2）,以起到防水、防風(fēng)

等效果，同時(shí)天線(xiàn)罩的衰竭率不大于1%;

■可利用觀測(cè)墩基坑，加筑用于存放太陽(yáng)能蓄電池的水泥槽。

醐I聊傍平面留

1:10

觀測(cè)墩設(shè)計(jì)圖

/側(cè)視圖

傭視圖

強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)志

2）灌制混凝土標(biāo)石所用材料應(yīng)符合下列要求

■采用的水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于425o制作不使凍融影響的混凝土標(biāo)石，應(yīng)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(biāo)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(biāo)石時(shí)，須使用抗硫酸鹽水泥。在沙溪、戈壁等干燥環(huán)境中

的標(biāo)石，不得，’吏用火山灰質(zhì)水泥；

■石子采用級(jí)配合格的5?40mm的天然卵石或堅(jiān)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(guò)3%;

■水須采用清潔的淡水，硫酸鹽含量不得超過(guò)1%;

■外加劑可根據(jù)施工環(huán)境選用，如早強(qiáng)劑、減水劑、引氣劑等，其質(zhì)量應(yīng)

符合相應(yīng)規(guī)定，不得使用含氤鹽的外加劑。

材水水泥砂石

配粒

料重量，kg重量,kg重量,kg重量，kg

直徑配合比例

種（體積，（體積，（體積，

（mm）（體積，m3）

類(lèi)m3）m3）m3）

碎18030060012260.6:1:2.2：4.09

5?40

石(0.18)(0.30)(0.44)(0.82)0.6:1:1.47：2.73

卵17028567212480.6：1：2.36：4.38

5?40

石(0.17)(0.28)(0.45)(0.83)0.6：1:1.61:2.96

隹立方米混凝土制作材料用量表

注：

■表中配合比適用中砂，當(dāng)采用細(xì)砂或粗砂時(shí)，水和水泥用量相應(yīng)增加或

減少17kg和10kg：

■當(dāng)采用5?40rlm粒徑的碎石或卵石，應(yīng)將水和水泥用量各增加10%,砂、

石用量不變；

■調(diào)制混凝土，須先將砂、石洗凈。澆灌標(biāo)石時(shí)，須逐層充分搗固；

■氣溫在0℃以下時(shí)，必須加入防凍劑，拆續(xù)時(shí)間不得少于24h,否則不準(zhǔn)

施工；

■拆模時(shí)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℃

以上時(shí)，拆模時(shí)間不得少于12h。

(3)儀器設(shè)備的選擇

根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)標(biāo)情況并參照《全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)建設(shè)

規(guī)》，本GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選用司南X300C雙星四頻監(jiān)測(cè)專(zhuān)用接收機(jī)和AT300

扼流圉天線(xiàn)，它是分體式設(shè)計(jì)，具體技術(shù)參數(shù)請(qǐng)參考“設(shè)備選型”。

(4)設(shè)備安裝

參考站設(shè)備安裝圖

對(duì)于本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，我們?cè)谀郴陆ㄔO(shè)1個(gè)參考站,

5.2.2GNSS監(jiān)測(cè)站

針對(duì)某滑坡滑坡體的具體情況，在邊坡存在安全隱患的幾個(gè)方位分別布置幾

條監(jiān)測(cè)斷面，然后各條斷面上根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安置接收

機(jī)，各接收機(jī)觀測(cè)的數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)的方式實(shí)時(shí)傳揄到控制中心，控制中心軟件準(zhǔn)實(shí)時(shí)

解算出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，最終通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件自動(dòng)分析各

監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化量、變化趨勢(shì)，并結(jié)合其它監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)排土場(chǎng)整體的穩(wěn)定性進(jìn)行分

析。

某滑坡滑坡體GNSS監(jiān)測(cè)站和參考站一樣，也包括監(jiān)測(cè)站選址、監(jiān)測(cè)站基建、

儀器設(shè)備的選擇與設(shè)備安裝四個(gè)部分：

(1)監(jiān)測(cè)站站址選擇

根據(jù)各滑坡體監(jiān)測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況，如地質(zhì)條件等與參照《GNSS測(cè)量規(guī)》，

具體布置如上圖。

(2)監(jiān)測(cè)站觀測(cè)墩基建

根據(jù)某滑坡滑坡體監(jiān)測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況與監(jiān)測(cè)點(diǎn)所監(jiān)測(cè)的容，本GNSS自動(dòng)

化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)站多為普通土層觀測(cè)墩或者基巖觀測(cè)墩，為了安全期間，各觀測(cè)

墩建設(shè)為1.8米以上為宜。

1)基巖觀測(cè)壤

對(duì)于基巖觀測(cè)墩，在基巖堅(jiān)固結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上打入鋼筋支架澆筑混凝土。

基巖觀測(cè)壤

2)土層觀測(cè)墩

對(duì)于土層觀測(cè)墩，埋入地表深度不小于1m,采用基座和立柱的鋼筋混凝土

結(jié)構(gòu)。

匕層觀測(cè)壤

注：所有監(jiān)測(cè)站的水泥觀測(cè)墩的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)按照參考基站的速設(shè)要求。

(1)儀器設(shè)備的選擇

根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況與所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，并參照《全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)

測(cè)量規(guī)》，本GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選用司南M300C北斗二代+GPS雙星四頻GNSS

監(jiān)測(cè)專(zhuān)用接收機(jī)和AT300雙星四頻測(cè)量型天線(xiàn)，具體技術(shù)參數(shù)請(qǐng)參考“設(shè)備選

型”。

(2)設(shè)備安裝

監(jiān)測(cè)站安裝示意國(guó)

5.3供電系統(tǒng)系統(tǒng)

對(duì)于某滑坡GNSS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)特殊情況，我們采用了太陽(yáng)能供電的

方式：

如下圖：我們采用120W的太陽(yáng)能電池板和200Ah的蓄電池，這樣的好處是

安全、容易避雷、省工，而且在沒(méi)有太陽(yáng)的情況下可以連續(xù)工作7天。

太陽(yáng)能電池板固定示意圖

(1)太陽(yáng)能組成

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池(組)組成。輸出

的電壓為12V,直接供給設(shè)備使用，各部分的作月為：

■太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太

陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送

往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定

整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本，額定的輸出電壓為17.4V。本系統(tǒng)采用單晶硅太陽(yáng)能電

池板。

■太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)

蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器

還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開(kāi)關(guān)、時(shí)控開(kāi)關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器

的可選項(xiàng)。本系統(tǒng)采用規(guī)格為12V/20A的控制器。

■蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鑲氫電池、鑲鎘電池

或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要

的時(shí)候再釋放出來(lái)。本系統(tǒng)采用的為鉛酸電池，設(shè)計(jì)容量為100Ah,可以滿(mǎn)足陰

雨天7天工作時(shí)間。

（2）太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的安裝

放置太陽(yáng)能電池板，傾斜角度在30-45度之間，面對(duì)方向根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體環(huán)境

調(diào)節(jié)，通過(guò)制作三角形的支架固定在水泥板上或監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)房上或者水泥立柱

上。

蓄電池可埋設(shè)在觀測(cè)墩的附近，埋入地下，防凍并避免日曬雨淋、被盜戒偷

盜和外力沖擊。

根據(jù)某滑坡滑坡體現(xiàn)場(chǎng)情況可以將太陽(yáng)能電池板放在監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)房上面或

者單獨(dú)立柱安裝，減少人為盜竊或破壞的可能性。

5.4數(shù)據(jù)通訊單元

由于本監(jiān)測(cè)方案的特點(diǎn)是遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程管理、實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)雙

向通訊等掙點(diǎn)，所以數(shù)據(jù)通訊包括兩個(gè)部分，即控制中心通訊部分和監(jiān)測(cè)單元

數(shù)據(jù)通訊部分，所以我們首選為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的通訊方式，其次是GPRS,在此項(xiàng)目上

由于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較差，在此不作選擇。。

5.4.1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋通訊方式

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋是為使用無(wú)線(xiàn)（微波）進(jìn)行遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是

一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)Ian互聯(lián)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定

數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離（可達(dá)20km）、高速（可達(dá)Wmbps）無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)。特別適

用于城市中的遠(yuǎn)距離高以與是否加用雙向放大器。在無(wú)高大障礙（山峰或建筑）

的條件下，一對(duì)速組網(wǎng)和野外作業(yè)的臨時(shí)組網(wǎng)。其主要的組網(wǎng)方式有三種：點(diǎn)

對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)，中繼的連接，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)。

AM.

無(wú)線(xiàn)通訊示意圖

5.4.3本系統(tǒng)相關(guān)通訊方式的布設(shè)

針對(duì)本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各參考點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布，不論采用那種無(wú)線(xiàn)通訊方式,

通訊路由必須做如下設(shè)計(jì)：

無(wú)姍橋走向天線(xiàn)

某滑坡數(shù)據(jù)通訊示意圖

5.5雷電防護(hù)

5.5.1雷電的危害性

在連續(xù)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(duì)

沒(méi)有相應(yīng)保護(hù)措施如：同軸電纜，天線(xiàn)，數(shù)據(jù)通訊電纜，電源電纜產(chǎn)生強(qiáng)烈的

毀壞作用，直接損壞所連接的電子設(shè)備，所以必須安裝避雷電接地端。

電涌是微秒量級(jí)的異常大電流脈沖。它可使電子設(shè)備受到瞬態(tài)過(guò)電的破壞。

隨著半導(dǎo)體器件的集成化程度的提高，元件間距的減小，半導(dǎo)體的厚度的變薄，

使得電子設(shè)備慢到瞬態(tài)過(guò)電破壞的可能性越來(lái)越大。如果一個(gè)電涌導(dǎo)致的瞬態(tài)過(guò)

電壓超過(guò)一個(gè)電子設(shè)備的承受能力，那么這個(gè)設(shè)備或者被完全破壞，或者壽命大

大縮短。

雷電?是導(dǎo)致電涌最明顯的原因，雷電擊中輸電線(xiàn)路會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

每一次電力公司切換負(fù)載而引起的電涌都縮短各種計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、儀器儀表

和PLC的壽命。

5.5.2直接雷防護(hù)

在距觀測(cè)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熱鍍鋅前鋼為垂直地極L=2.5米，以40X4mm

熱鍍鋅扁鋼互連，地板埋地深度＞0.7米。避雷針基座為500X500X60mm鋼筋混

凝土，由地網(wǎng)引兩根40X4mm熱鍍鋅扃鋼與基座連接，接地電阻小于2Q。

避雷針與天線(xiàn)的距離選擇大于3米，是以中等強(qiáng)度的雷電流通過(guò)避雷針

接地泄流時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)到達(dá)天線(xiàn)時(shí)其強(qiáng)度可衰減到安全值的圍之。

避雷針高度按照“滾球法”確定，粗略計(jì)算即可。

預(yù)防直接雷示意圖

某項(xiàng)目避雷針現(xiàn)場(chǎng)示意圖

接地電阻要求小于10歐姆，如果當(dāng)?shù)氐耐劣螂娮杪瘦^高，降低防直擊雷接

地裝置接地電阻宜采用下列方法：

■采用多支線(xiàn)外引接地裝置，外引長(zhǎng)度不應(yīng)大于有效長(zhǎng)度；

■接地體埋于較深的低電阻率土堞中；

■采用降阻劑；

■換土。

5.5.3感應(yīng)雷保護(hù)

■周邊高大建筑物比較多，一般不會(huì)有直擊雷的危害，只考慮感應(yīng)雷四分。

GPS天線(xiàn)電纜、通訊射頻電纜在接入主機(jī)前，必須加裝大饋浪涌保護(hù)器；

■機(jī)柜中的空氣開(kāi)關(guān)后端并聯(lián)一個(gè)單項(xiàng)電源避雷器，作為電源部分的避雷；

■架空電力線(xiàn)和其他架空線(xiàn)的防雷措施一定要處理好，因?yàn)檫@是引雷重要

途徑，其防護(hù)措施有地埋和裝設(shè)避雷地線(xiàn)等；

■電力線(xiàn)進(jìn)入U(xiǎn)PS之前，加裝ZGB148A-40業(yè)力線(xiàn)電涌防護(hù)設(shè)備，隔離UPS

和電力線(xiàn)。

單項(xiàng)電源避雷器

感應(yīng)雷預(yù)防

不論是電源避雷還是饋線(xiàn)避雷，避雷器必須接地良好，接地電阻不得大于4歐姆,

但是二者可以是同一個(gè)地。

5.6控制中心機(jī)房建設(shè)

(1)機(jī)房布置與裝修的原則

■各類(lèi)設(shè)備需要一定的安裝空間、使用空間、維修空間。各類(lèi)設(shè)備又有各

工藝環(huán)境要求，如溫度、濕度、通風(fēng)、潔凈度，各種供電和照明要求等。

■給工作人員創(chuàng)造健康衛(wèi)生的工作環(huán)境。機(jī)房應(yīng)為工作人員創(chuàng)造一個(gè)有利

于健康、衛(wèi)生的工作環(huán)境。工作人員需要晝夜在機(jī)房工作，為有利于他

們的健康、有處于他們精力充沛，機(jī)房應(yīng)有良好的通風(fēng)、溫度、采光、

空間、色彩等環(huán)境。

■有利于提高工作效率。機(jī)房設(shè)備的布置應(yīng)有利于操作、管理，有利于各

子系統(tǒng)間的技術(shù)聯(lián)接，有利于統(tǒng)一管理和維護(hù)。

■符合安全要求。機(jī)房的布竟和裝修應(yīng)符合防火、安全警衛(wèi)、應(yīng)急狀態(tài)工

作等要求。

(2)機(jī)房裝修的一般規(guī)定

計(jì)算機(jī)房的室裝修工程施工驗(yàn)收主要包括吊頂、隔斷墻、門(mén)、窗、墻壁裝修、

地面、活動(dòng)地板的施工險(xiǎn)收與其他室作業(yè)。

室裝修作業(yè)應(yīng)符合《裝飾工程施工與驗(yàn)收規(guī)》、《地面與樓面工程施工與險(xiǎn)收

規(guī)》、《木結(jié)構(gòu)工程施工與驗(yàn)收規(guī)》與《鋼結(jié)構(gòu)工程施工與臉收規(guī)》的有關(guān)規(guī)定。

在施工時(shí)應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)、材料和設(shè)備的清潔。除蔽工程(如地板下、吊頂上、

假墻、夾層)在封口前必須先除塵、清潔處理，暗處表層應(yīng)能保持長(zhǎng)期不起塵、

不起皮和不龜裂。

機(jī)房所有管線(xiàn)穿墻處的裁口必須做防塵處理，然后對(duì)縫隙必須用密封材料填

堵。在裱糊、粘接貼面與進(jìn)行其他涂復(fù)施工時(shí)，其環(huán)境條件應(yīng)符合材料說(shuō)明書(shū)的

規(guī)定C

裝修材料應(yīng)盡量選擇無(wú)毒、無(wú)刺激性的材料，盡量選擇難燃、阻燃材料，否

則應(yīng)盡可能涂防火涂料。

(3)監(jiān)控中心

監(jiān)控中心可配備2-3塊顯示屏，顯示監(jiān)視區(qū)域的實(shí)時(shí)變化情況，并配備聲光

報(bào)警設(shè)備，可設(shè)24小時(shí)有人值班，監(jiān)控中心整潔明亮，具有一定的美觀要求。

監(jiān)控中心示意圖

服務(wù)器機(jī)房

5.7外場(chǎng)機(jī)柜

室外設(shè)備必須統(tǒng)一放在機(jī)柜中，主要設(shè)備有GNSS接收機(jī)、串口服務(wù)器等裝

置，機(jī)柜防水密封，具有一定的防盜性。

機(jī)柜設(shè)計(jì)采用50cmX50cmX20cm的不銹鋼機(jī)箱裝置，加防盜鎖，放在外場(chǎng)

機(jī)房里。

布設(shè)原則：

■按數(shù)據(jù)傳輸路經(jīng)，分別安裝天線(xiàn)轉(zhuǎn)換器、GNSS接收機(jī)、串口服務(wù)器等。

■供電電源一并引入機(jī)柜，并且強(qiáng)電弱電隔離布線(xiàn)，整潔美觀，便于維護(hù)。

■機(jī)柜下端預(yù)留通線(xiàn)孔，供電源數(shù)據(jù)線(xiàn)的接入。

■機(jī)柜距離地面宜》30cm。

■固定螺釘應(yīng)擰緊，不得產(chǎn)生松動(dòng)現(xiàn)象。

■外加防護(hù)警告裝置，避免非工作人員破壞。

5.8存儲(chǔ)與處理系統(tǒng)

微機(jī)應(yīng)有以下性能:

(1)高的散熱技術(shù)，更好的穩(wěn)定性(MTBF20,000小時(shí))，并能支持高達(dá)2GHz

主頻的CPU,1G存,WindowsXP操作系統(tǒng)

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)

(3)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：具有固定IP地址，帶寬至少為2M；

(4)小巧簡(jiǎn)約的外形設(shè)計(jì)，節(jié)省辦公空間，可以隨意擺放和移動(dòng)位置。

(5)服務(wù)器上應(yīng)集成數(shù)據(jù)采集、傳輸、解算、分析，客戶(hù)端等軟件，滿(mǎn)足整

個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的需要。

5.9監(jiān)測(cè)設(shè)備防盜措施

因?yàn)楸鞠到y(tǒng)具有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警的功能，所以本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)防盜措施主要

通過(guò)以下3個(gè)方面：

1)建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)房，放置.GNSS主機(jī)和天線(xiàn)切換器等；

2)當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備被人拿走或關(guān)掉，控制中心就會(huì)通過(guò)短消息或E-MAIL的方

式發(fā)送沒(méi)有數(shù)據(jù)的警告給相關(guān)人員；

3)觀測(cè)蹲與監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)房周?chē)O(shè)置防護(hù)柵欄(如太陽(yáng)能電池板供電示意

圖)，在柵欄上貼上電力警示標(biāo)志；

4)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)做到無(wú)人照管有人照看。

監(jiān)測(cè)時(shí)間初始坐標(biāo)本期監(jiān)測(cè)坐標(biāo)本周期位移本周期變化率累計(jì)位移預(yù)估下一周期變化

X1H相對(duì)參考站距離XYH相對(duì)更離AX△丫△H相對(duì)距離變化率XYH相時(shí)距離變化率△XAY△H超累計(jì)△X△Y△H相對(duì)柜離累計(jì)變化率