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1、北斗玉衡滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司目錄一概述3二監(jiān)測(cè)原理3三系統(tǒng)組成3四軟件、硬件設(shè)備4五技術(shù)優(yōu)勢(shì)13一概述“地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)”多分布在野外、不發(fā)達(dá)農(nóng)村,交通、通訊、電力支持都極為不方便的地區(qū),如何對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的隱患點(diǎn),特別是對(duì)危害極大的如:山體滑坡、泥石流、地質(zhì)斷層等等地質(zhì)危害地帶進(jìn)行長(zhǎng)期的有效的監(jiān)測(cè),并能夠及時(shí)地將這些災(zāi)害的發(fā)生實(shí)時(shí)現(xiàn)況反映到應(yīng)急中心,保護(hù)人民生命安全,減少人民群眾的財(cái)產(chǎn)損失,已成為地質(zhì)監(jiān)測(cè)人員和相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急管理部門(mén)的當(dāng)務(wù)之急。一種廉價(jià)的、便捷的、不受時(shí)間空間制約的、可長(zhǎng)期對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)實(shí)施在線(xiàn)監(jiān)測(cè)手段,是各地質(zhì)災(zāi)害研究、應(yīng)急管理部門(mén)最迫切的需求。北斗星
2、通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司GNSS應(yīng)用事業(yè)部致力于為客戶(hù)提供穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的北斗衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、北斗傳輸、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)全天候、自動(dòng)化的地表位移實(shí)時(shí)監(jiān)控。為預(yù)防滑坡災(zāi)害提供第一時(shí)間數(shù)據(jù)分析資料。同時(shí)為提前判斷滑坡的發(fā)生做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提供可靠的技術(shù)手段,以減少生命財(cái)產(chǎn)損失,發(fā)揮最大的社會(huì)效益。二監(jiān)測(cè)原理滑坡的發(fā)生分三個(gè)階段:蠕動(dòng)變形階段、滑坡破壞階段和漸趨穩(wěn)定階段。在蠕動(dòng)變形階段,斜坡內(nèi)部某一部分因抗剪強(qiáng)度小于剪切力而首先變形,產(chǎn)生微小的移動(dòng);變形進(jìn)一步發(fā)展,直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫;隨著拉張裂縫的出現(xiàn),滲水作用加強(qiáng),變形進(jìn)一步發(fā)展,后緣拉張,裂縫加寬。逐漸發(fā)展到滑坡破壞階段?;?/p>
3、于此滑坡變化規(guī)律,通過(guò)北斗衛(wèi)星高精度導(dǎo)航定位技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)滑坡體地表變形的大小、速率,監(jiān)控滑坡的發(fā)展變化情況。實(shí)時(shí)掌握滑坡體的位移變化信息。實(shí)現(xiàn)為預(yù)防滑坡災(zāi)害做好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。三系統(tǒng)組成基于北斗的滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由以下部分組成:GNSS(Global Navigation Satellite System)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、避雷系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與監(jiān)控中心等。同時(shí)可拓展兼容雨量計(jì)、土壤含稅率計(jì)、深部測(cè)斜等多種傳感器。1.系統(tǒng)工作原理GNSS接收機(jī)由太陽(yáng)能或其他供電系統(tǒng)供電,實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù),通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)通信技術(shù),將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理中心。由數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理軟件做數(shù)據(jù)解算、
4、分析,得出監(jiān)測(cè)結(jié)果給用戶(hù)提供滑坡發(fā)展情況的判斷依據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖四軟件、硬件設(shè)備GNSS接收機(jī)采用我公司自主驗(yàn)收的采集、存儲(chǔ)、控制發(fā)送一體式GNSS接收機(jī),設(shè)備防水抗震耐高溫,適用于野外惡劣環(huán)境下的免維護(hù)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。支持高安全多種協(xié)議轉(zhuǎn)換的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量控制的用戶(hù),產(chǎn)品支持語(yǔ)音,短信,數(shù)據(jù)觸發(fā)上線(xiàn)以及超時(shí)自動(dòng)斷線(xiàn)的功能。同時(shí)也支持雙數(shù)據(jù)中心備份,以及多數(shù)據(jù)中心同步接收數(shù)據(jù)等功能。具體性能指標(biāo)如下:1)產(chǎn)品特點(diǎn): 支持北斗 B1/B2 + GPS L1/L2 毫米級(jí)的載波相位觀(guān)測(cè)值 內(nèi)置16G存儲(chǔ)器 支持FTP Server和FTP Push文件傳輸 NTRIP 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸2
5、)基本特性 基于NebulasTM多系統(tǒng)多頻率高性能SoC芯片 支持單系統(tǒng)獨(dú)立定位和多系統(tǒng)聯(lián)合定位 支持先進(jìn)的多路徑抑制技術(shù)3)技術(shù)指標(biāo)性能指標(biāo):通道基于192通道Nebulas芯片首次定位時(shí)間冷啟動(dòng):50s信號(hào)北斗 B1/B2GPS L1/L2差分?jǐn)?shù)據(jù)RTCM 3.0/2.0CMR數(shù)據(jù)格式NMEA-0183 UNICORE單點(diǎn)定位單頻:1.5m雙頻:1.0m數(shù)據(jù)更新率1Hz觀(guān)測(cè)精度北斗GPS內(nèi)置存儲(chǔ)16GB1/L1 C/A 碼10cm10cm時(shí)間精度(RMS)20nsB1/L1 載波相位0.5mm0.5mm速度精度(RMS)0.03m/sB2/L2P(Y) 碼10cm10cm控制界面CDT、
6、WEBB2/L2 載波相位1mm1mm網(wǎng)絡(luò)協(xié)議NTRIP、HTTP、FTP物理特性:FeatureDescription尺寸180mm130mm80mm工作溫度-40+85存儲(chǔ)溫度-55+95濕度95% 無(wú)凝露電源輸入:FeatureDescription電壓輸入范圍8-32VDC射頻輸入FeatureDescription天線(xiàn)接口TNC(F),50 信號(hào)電平-80 dBm -105 dBmLNA 供電4.755.1V, 0 - 100 mA數(shù)據(jù)接口FeatureDescription串口3個(gè)RS-232串口網(wǎng)口1個(gè)RJ45接口1PPS1個(gè)GNSS數(shù)據(jù)采集天線(xiàn)外置式測(cè)量天線(xiàn),產(chǎn)品接收衛(wèi)星信號(hào)涵
7、蓋BDS B1/B2和GPS L1/L2 雙系統(tǒng)四頻外置測(cè)量天線(xiàn)示意圖1)產(chǎn)品特點(diǎn): 天線(xiàn)部分采用多饋點(diǎn)設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)相位中心與幾何中心的重合,將天線(xiàn)對(duì)測(cè)量誤差的影響降低到最小; 天線(xiàn)單元增益高,方向圖波束寬,確保低仰角信號(hào)的接收效果,在一些遮擋較嚴(yán)重的場(chǎng)合仍能正常收星; 帶有抗多徑扼流板,有效降低多徑對(duì)測(cè)量精度的影響; 防水、防紫外線(xiàn)外罩,為天線(xiàn)能長(zhǎng)期在野外工作提供保障。2)技術(shù)參數(shù)天線(xiàn)特性頻率范圍BDS B1/B2GPS L1/L2阻 抗50歐姆極化方式右旋圓極化天線(xiàn)軸比3dB水平面覆蓋角度360輸出駐波2.0最高增益5.5dBi相位中心誤差 2mm低噪聲放大器指標(biāo)增益40 2dB噪聲系數(shù)
8、2dB輸出駐波2.0帶內(nèi)平坦度1dB工作電壓318VDC工作電流45mA差分傳輸延遲5ns結(jié)構(gòu)特性天線(xiàn)尺寸19067.4mm接頭形式TNC陰頭工作環(huán)境工作溫度-40+85存儲(chǔ)溫度-55+85濕 度95% 不冷凝太陽(yáng)能供電系統(tǒng)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)采用光伏太陽(yáng)能板+鋰電池的供電模式,鋰電池組由鋰電池通過(guò)串并聯(lián)并加裝相關(guān)的保護(hù)和控制電路而成。該電池采用了品質(zhì)優(yōu)良的電芯,科學(xué)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)了電池的長(zhǎng)壽命、高比能量、小內(nèi)阻、使用溫度范圍寬、安全可靠等特性。電源系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)如下:項(xiàng)目參數(shù)電池組標(biāo)稱(chēng)容量 Ah50電池組標(biāo)稱(chēng)電壓 V25.9過(guò)充保護(hù)電壓 V29.61-29.89標(biāo)準(zhǔn)充電電流 A
9、5-8過(guò)放保護(hù)電壓 V19.04-20.16過(guò)流保護(hù)電流 A10-20最大連續(xù)放電電流 A5電池盒重量 Kg充電器太陽(yáng)能充電充電器重量 Kg充電環(huán)境溫度 0-45應(yīng)用環(huán)境溫度 -5-60儲(chǔ)存溫度 0-453.軟件平臺(tái)專(zhuān)用GNSS數(shù)據(jù)處理軟件包含一套監(jiān)測(cè)預(yù)警管理軟件和一套數(shù)據(jù)處理中心軟件(內(nèi)嵌高精度數(shù)據(jù)處理模塊)。其中,高精度數(shù)據(jù)處理軟件采用北京北斗星通公司開(kāi)發(fā)的北斗玉衡變形監(jiān)測(cè)軟件V1.0,該軟件不僅擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),同時(shí)還獲得雙軟認(rèn)證證書(shū)及中國(guó)軟件著作權(quán)登記證書(shū)。專(zhuān)用GNSS數(shù)據(jù)處理軟件部署在監(jiān)控中心。用于管理各監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)視各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。主要功能包括數(shù)據(jù)解算處理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
10、管理查詢(xún)、報(bào)表生成、二維三維圖形顯示、災(zāi)害預(yù)警及信息發(fā)布等。監(jiān)測(cè)預(yù)警管理軟件作為C/S架構(gòu)的客戶(hù)端軟件,可以根據(jù)需要部署在需要進(jìn)行監(jiān)控管理的部門(mén),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。軟件著作權(quán)登記證書(shū)軟件測(cè)評(píng)報(bào)告軟件特點(diǎn):該專(zhuān)用軟件除具有行業(yè)通用優(yōu)勢(shì)外,還具有以下特點(diǎn):智能采集:支持主動(dòng)問(wèn)詢(xún)和主動(dòng)上報(bào),工作時(shí)間、數(shù)據(jù)上傳時(shí)間可配置靈活監(jiān)測(cè):滿(mǎn)足實(shí)時(shí)與定期數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程控制:可遠(yuǎn)程產(chǎn)品維護(hù),配置系統(tǒng)參數(shù),進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)多種通信:可利用多種通信手段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分析:支持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析曲線(xiàn)生成:可自動(dòng)生成歷史數(shù)據(jù)曲線(xiàn)報(bào)表輸出:可根據(jù)用戶(hù)需要,自定義輸出各類(lèi)數(shù)據(jù)報(bào)表優(yōu)化管理:支持設(shè)備管理、報(bào)警管理
11、、設(shè)備參數(shù)管理權(quán)限管理:操作者級(jí)別不同,系統(tǒng)授予的權(quán)限不同自動(dòng)報(bào)警:可根據(jù)預(yù)設(shè)警界值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)斷別,并可實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的自動(dòng)播報(bào)定制擴(kuò)展:根據(jù)用戶(hù)需求,可接入雨量計(jì)、測(cè)深儀、傾斜計(jì)等多種主流傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。軟件相關(guān)功能及界面如下: 用戶(hù)身份權(quán)限管理:包括權(quán)限認(rèn)證和用戶(hù)管理兩個(gè)部分。用戶(hù)需要登錄才可以使用該系統(tǒng)。已登錄用戶(hù)可以添加、刪除、編輯和設(shè)置其屬性信息。登錄窗口GNSS數(shù)據(jù)管理:針對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)的地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),連續(xù)、自動(dòng)、實(shí)時(shí)地完成監(jiān)測(cè)點(diǎn)GNSS原始數(shù)據(jù)的采集,完成變形數(shù)據(jù)的解算和分析,并建立其屬性信息數(shù)據(jù)表,實(shí)現(xiàn)在視圖中查詢(xún)、編輯。其中,監(jiān)測(cè)點(diǎn)管理包括坐標(biāo)管理、屬性信息管理、監(jiān)測(cè)設(shè)備
12、信息等。二維界面三維界面變形分析界面監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息管理信息查詢(xún):用戶(hù)可以在視圖上通過(guò)點(diǎn)選相應(yīng)的災(zāi)害點(diǎn)或監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行信息查詢(xún)。可以查看各類(lèi)監(jiān)測(cè)儀器的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。基于GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)解算的變形結(jié)果統(tǒng)計(jì)。這樣在中心機(jī)房就能全面系統(tǒng)地了解各個(gè)災(zāi)害點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的詳細(xì)情況。站點(diǎn)信息查詢(xún)站點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)控界面五技術(shù)優(yōu)勢(shì)1、 監(jiān)測(cè)精度毫米級(jí)目前我國(guó)自主的北斗衛(wèi)星已全面覆蓋亞太地區(qū),信號(hào)穩(wěn)定,速度快、精度高。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)GNSS接收機(jī)接收北斗衛(wèi)星信號(hào),采用高精度定位芯片和板卡。定位精度高,平面精度3.0mm,高程精度5.0mm;滿(mǎn)足高精度監(jiān)測(cè)要求。2、 多種設(shè)備選擇,設(shè)備性能優(yōu)越我公司自主研發(fā)全套系列GNSS接收機(jī)產(chǎn)品,涵
13、蓋從單頻到雙頻,單系統(tǒng)到多系統(tǒng)。擁有可兼容北斗、GPS、GLONASS多套衛(wèi)星定位系統(tǒng)的GNSS接收機(jī)產(chǎn)品。且設(shè)備工藝精良,全鋁合金外殼,防摔抗震,防水達(dá)到IPx 6等級(jí),適合于野外惡劣條件下使用。且在多個(gè)滑坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)受過(guò)嚴(yán)苛考驗(yàn)。運(yùn)行穩(wěn)定可靠。深受用戶(hù)信賴(lài)。3、 多種數(shù)據(jù)傳輸方式,設(shè)備可采用多種數(shù)據(jù)傳輸方式。包括GPRS、3G、網(wǎng)線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋、通信光纖、數(shù)傳電臺(tái)等。無(wú)論多么嚴(yán)酷的現(xiàn)場(chǎng)通信條件,總有一款產(chǎn)品適合你!輕松達(dá)到用戶(hù)使用要求,系統(tǒng)架構(gòu)組建更方便靈活。4、 多種供電模式可采用多種供電方式:市電、太陽(yáng)能鋰電池、太陽(yáng)能鉛酸蓄電池等多種方案可選。滿(mǎn)足7*24小時(shí)設(shè)備工作,全年不間斷實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。采用太陽(yáng)能供電時(shí),在嚴(yán)酷條件下,滿(mǎn)足10天以上連續(xù)陰雨天正常工作。5、 擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容多種傳感器監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)預(yù)留多種傳感器接口??杉嫒萦炅坑?jì)、土壤含水率計(jì)、測(cè)斜儀等多種傳感器。達(dá)到一套系統(tǒng),多種監(jiān)測(cè)手段的目的。6、 系統(tǒng)功能完善、預(yù)
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