华测风塔gps自动化监测方案设计书

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1、华测风塔GPS自动化监测方案设计书1风塔沉降GPS监测的总体设计1.1系统设计依据华测GPS变形监测系统是一个集结构分析计算、计算机技术、通信技术、网络技术、传感器技术等高新技术于一体的综合系统工程。本监测系统的作用是成为一个功能强大并能真正长期用于结构损伤和状态评估，满足固体建筑物管理和运营的需要，同时又具经济效益的结构健康安全监控系统，遵循如下设计原则：1)遵循简洁、实用、性能可靠、经济合理的指导思想；2)系统设置立足实用性原则第一，兼顾考虑科学试验和设计验证等方面因素；3)各传感器的布置、安装要合理，力求用最少的传感器和最小的数据量完成工作；4)系统应具有可扩展

2、性。GPS&GPSensor监测系统的技术设计及工程建造依据相关的国家标准和相关行业标准进行，本设计书中所引用的部分技术规范参见表1。表1名称编号批准单位年份全球定位系统测量规范CH2001国家测绘局精密工程测量规范GB/T15314-94国家技术监督局1994-12-22全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-97中国建设部1997UNAVCO基准站建立规范国际UNAVCO组织IGS基准站建立规范国际IGS委员会38混凝土结构设计规范GBJ10—89建设部1.1系统硬件总体设计系统硬件由四大部分组成：1)传感器子系统：由布置监测点上的各类GPS组成，主要传感器采用后

3、安装方式；2)数据传输子系统：GPS天线到GPS主机由同轴电缆通讯；GPS主机及其它传感器与控制中心通讯采用有线或无线的通讯方式；3)数据处理与控制子系统：由布置在监控中心的小型机系统、服务器系统、数据实时自动处理与Web发布；4)辅助支持系统：包括外场机柜、配电及UPS、防雷和远程电源监控。381风塔沉降GPS自动化监测预警系统概况1.1GPS自动化监测在风塔沉降形变监测中的应用GPS用于形变监测，监测的区域一般不是很大，但变形监测点布设比较密集。当GPS用于风塔沉降监测时，往往是对一定范围内具有代表性的区域建立变形观测点，在远离监测点合适的位置（如稳固的基岩上）建

4、立基准点。在基准点架设GPS接收机，根据其高精度的已知的三维坐标，经过定期连续观测从而得到变形点坐标（或者基线）的变化量。根据观测点的形变量，建立安全监测模型，从而分析风塔沉降的变形规律并实现及时的反馈。事实上，为了建立一个更接近实际情况的安全监测模型，合理的密集分布监测点是需要的。与普通的工程测量不同，风塔沉降及形变监测需要实时传送数据，并不断更新，达到监控的目的。普通的全站仪或其它监测手段不仅需要更多的人力完成观测操作，而且由于其内部的电器、光学特性使得它不能工作在雨雪天气，夜里也无法完成测量作业，GPS技术由于其全天候作业的特点不但可以取代传统的测量作业方式，而

5、且可以将GPS信号传输到控制中心，实现数据自动化传输、管理和分析处理。GPS用于变形监测虽具有突出的优点，所以GPS技术在安全监测方面一定会有广阔的应用前景。1.2GPS自动化监测系统发展GPS（全球卫星定位系统）自八十年代中期投入民用后，已广泛地在导航、定位等各领域应用，尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。正因为是它在相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普遍采用其来代替常规的三角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。38随着社会经济和科学技术的快速发展，为了更有效保障国家财产及人生

6、安全，利用传统的变形监测手段越来越不能满足变形监测要求，这就迫切需要性能更可靠的设备来监测大桥的形变。目前，随着GPS技术的不断成熟，GPS自动化监测系统已经在桥梁、风塔沉降、建筑、地震、等行业中应用并取得很好的效益。GPS自动化监测系统仪器以其卓越的性能受到专家的好评。从国内外的有关研究和应用可以看出GPS是一个非常有效的GPS监测技术，GPS与其它传感器结合用于风塔沉降监测已形成了趋势。目前GPS在风塔沉降中的最高精度在毫米级。而华测GPS监测系统已经做到数据自动传输、自动解算处理、准实时测量结果和测量结果图形演示，自动预警报警。1.1自动化监测的优点自动化监测系

7、统允许以任意间隔采样-----典型间隔可以是按分钟、小时或者按天。测试精度得以提高，数据可以远程处理，从而向项目组提供有用信息。当然，还有其它益处包括：1)避免人工读数和记录引起的人为误差。2)可以实现远程以及恶劣天气条件下采集数据。3)每天可进行24小时连续监测。4)连续监测能快速检测到临界变化，能在事态恶化之前采取处理措施。5)自动化监测系统可以按程序步骤监测限定阀值、变化速率，从而能在超出预定极限值时自动报警。很多工程师认为自动化监测是“黑箱”，可见的查验以及宝贵的经验都被冷冰冰的电路板和继电器将所存在的问题通过警报而取代了。事实上，自动化连续