海上GPS打樁定位系統(tǒng)

1、中海達(dá)海上打樁定位系統(tǒng)單位：廣州市中海達(dá)測(cè)繪儀器聯(lián)系: 陳永義 址：廣州市天河軟件園建中路59號(hào)(雅爵大廈)四樓中海達(dá)海上打樁定位系統(tǒng)（廣州市中海達(dá)測(cè)繪儀器）隨著國(guó)內(nèi)碼頭、大橋等水工工程的陸續(xù)上馬，水上打樁項(xiàng)目也急劇增多起來，為打樁船提供一套高效率的打樁定位方案變得迫切需要。中海達(dá)公司作為國(guó)內(nèi)水上施工定位最專業(yè)的GPS產(chǎn)品提供商，依靠雄厚的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合十多年的水上工程軟件解決方案，成功推出“中海達(dá)海上打樁定位系統(tǒng)”。技術(shù)原理目前， RTK GPS技術(shù)作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航定位方法，因其具備全天候、精度高、作用距離遠(yuǎn)、效率高的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的

2、測(cè)量方式相比有著巨大的優(yōu)勢(shì)，已被廣泛的應(yīng)用于各種工程測(cè)量之中。 RTK GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)是一項(xiàng)以載波相位觀測(cè)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)。其系統(tǒng)組成主要有GPS接收設(shè)備、無線電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分的軟件系統(tǒng)三個(gè)部分組成。具體做法是：在基準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)置參考站，連續(xù)接收可見GPS衛(wèi)星信號(hào)，并通過數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)實(shí)時(shí)地將測(cè)站坐標(biāo)及觀測(cè)數(shù)據(jù)傳送到流動(dòng)站。流動(dòng)站在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，根據(jù)參考站傳輸來的數(shù)據(jù)，由軟件系統(tǒng)根據(jù)相對(duì)定位的原理進(jìn)行差分解算，實(shí)時(shí)的得出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及精度。二，系統(tǒng)構(gòu)成“中海達(dá)海上打樁定位系統(tǒng)”基于RTK技術(shù)的實(shí)時(shí)定位原理，主要包括GPS實(shí)時(shí)定位項(xiàng)、傾斜儀姿態(tài)監(jiān)控項(xiàng)

3、、測(cè)距儀抱樁誤差改正項(xiàng)、聲控傳感器樁錘記錄項(xiàng)、攝象機(jī)貫入度監(jiān)控項(xiàng)（或樁頂測(cè)距儀實(shí)時(shí)監(jiān)控）和打樁定位系統(tǒng)軟件項(xiàng)幾部分組成。21 GPS實(shí)時(shí)定位項(xiàng) 基于RTK定位原理和結(jié)合樁船需要，此部分需要中海達(dá)HD9900雙頻GPS基準(zhǔn)站一臺(tái)套和移動(dòng)站二臺(tái)套?；鶞?zhǔn)站用于架設(shè)在基準(zhǔn)站點(diǎn)，利用數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)實(shí)時(shí)的發(fā)射GPS差分?jǐn)?shù)據(jù)。二臺(tái)移動(dòng)臺(tái)則安裝在打樁船上，利用其各自實(shí)時(shí)解算得到的三維坐標(biāo)構(gòu)成一個(gè)三維空間立體模型。在安裝時(shí)考慮到GPS本身的誤差，結(jié)合樁船的實(shí)際情況，GPS間的安裝距離越大，立體模型則構(gòu)成越好。根據(jù)GPS與樁船之間的相對(duì)位置（利用精密儀器可測(cè)得精確數(shù)據(jù)），我們便把他們組成了一個(gè)整體模型，從而可實(shí)時(shí)的得

4、到樁船船身每一點(diǎn)的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)。傾斜儀姿態(tài)監(jiān)控項(xiàng)包括船身姿態(tài)監(jiān)控和樁架姿態(tài)監(jiān)控。其中一個(gè)安裝在控制倉(cāng)上，打樁船由于受到水流波浪的沖擊，會(huì)產(chǎn)生幅度不等的搖擺現(xiàn)象，我們就需要利用電子傾斜儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船身的縱橫搖擺數(shù)據(jù)，結(jié)合GPS實(shí)時(shí)得到的三維數(shù)據(jù)使我們的三維模型與我們的工程坐標(biāo)模型吻合起來；另一個(gè)傾斜儀安裝在樁架上，打樁船根據(jù)不同的施工需要有仰樁、直樁和俯樁之分，為了實(shí)時(shí)得到精確的樁架俯仰數(shù)據(jù)，我們便需利用傾斜儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在得到船身的實(shí)時(shí)定位后，我們還需測(cè)得船身與樁的實(shí)時(shí)相對(duì)位置。在定樁和下樁過程中，因受仰樁、俯樁和抱樁裝置精密度的影響，樁與樁船之間的相對(duì)位置是實(shí)時(shí)變化的，雖然很?。ㄒ话銕讉€(gè)厘米

5、），但對(duì)于要求高精度的打樁定位，我們還是采用安裝兩個(gè)激光測(cè)距儀的方式對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的抱樁誤差改正。通過測(cè)距儀測(cè)得的高精度距離值結(jié)合樁的俯仰、傾斜參數(shù)實(shí)時(shí)改正樁心距。 水上打樁都需要提供貫入度資料，這其中最主要的就是樁錘數(shù)、標(biāo)高控制和單位錘擊下沉量。這里我們采用聲控傳感器記錄樁錘數(shù)，通過靈敏度調(diào)整和軟件設(shè)置可以實(shí)時(shí)記錄和顯示。樁的標(biāo)高控制則有攝象機(jī)監(jiān)控和樁頂激光測(cè)距儀兩種模式可選。攝象機(jī)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單，也是目前大多數(shù)樁船的主要采用方式，其是根據(jù)相對(duì)定位的原理，以船上某一點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過攝象鏡頭觀測(cè)其與樁身刻度的相對(duì)差值來得到樁的標(biāo)高的。但由于采用目測(cè)，誤差比較大。樁頂測(cè)距儀監(jiān)控是在樁架頂部安

6、裝一個(gè)激光測(cè)距儀，通過軟件設(shè)置，實(shí)時(shí)測(cè)得其與樁身頂部的距離，結(jié)合實(shí)時(shí)得到的測(cè)距的位置求得樁的標(biāo)高，這種方法與軟件的結(jié)合最好，系統(tǒng)性很強(qiáng)，對(duì)于計(jì)算機(jī)資料的輸出自動(dòng)化程度也更高。只是要根據(jù)樁船樁架的具體情況而定，看是否適合測(cè)距儀的安裝。2.5 打樁定位系統(tǒng)軟件項(xiàng)軟件項(xiàng)主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)硬件部分的數(shù)據(jù)整合、解算和定位資料的記錄、輸出。打樁船上所有的GPS、測(cè)距儀、聲控傳感器等都由一個(gè)多串口卡與電腦連接在一起，通過“中海達(dá)海上打樁定位系統(tǒng)”軟件進(jìn)行打樁的實(shí)時(shí)監(jiān)控。由于不同單位對(duì)打樁資料的記錄要求不同，中海達(dá)公司可根據(jù)具體需要予以設(shè)計(jì)，全面為您定制專業(yè)的解決方案。三，具體應(yīng)用3.1 基準(zhǔn)站的設(shè)立為了實(shí)現(xiàn)GP

7、S的實(shí)時(shí)差分功能，需要建立基準(zhǔn)控制點(diǎn)，在施工前首先要建立GPS控制網(wǎng)，建立GPS控制網(wǎng)的目的主要有兩個(gè)。(1)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換；使其滿足工程需要。(2)提供便于架設(shè)的GPS基準(zhǔn)站點(diǎn)，用于設(shè)立基準(zhǔn)站?？刂凭W(wǎng)的布設(shè)應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際施工需要，及業(yè)主單位提供的已知控制點(diǎn)布設(shè)GPS控制網(wǎng)。控制網(wǎng)的施測(cè)采用HD9900 雙頻GPS的快速靜態(tài)功能觀測(cè)，采用中海達(dá)Hi-target靜態(tài)數(shù)據(jù)處理軟件加以平差解算，從而得出GPS控制網(wǎng)的三維坐標(biāo)，其精度可達(dá)到平面5mm+1ppm，高程10mm+1ppm的精度。3.2 監(jiān)控軟件的設(shè)置根據(jù)工程單位提供的數(shù)據(jù)，確定好施工坐標(biāo)系統(tǒng)，投影關(guān)系、轉(zhuǎn)換

8、參數(shù)后，在軟件相應(yīng)的菜單下依次輸入確定即可。利用打樁軟件的成圖功能，先把打樁點(diǎn)坐標(biāo)依次錄入成圖，再選擇好樁的類型、俯仰及貫入度記錄模式后，便可觀看軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控窗口指揮打樁作業(yè)了。樁的坐標(biāo)偏離數(shù)據(jù)，樁身的俯仰數(shù)據(jù)，樁的貫入度數(shù)據(jù)，船身的搖擺數(shù)據(jù)，船身的扭角數(shù)據(jù)等都可實(shí)時(shí)的一覽無余。四，系統(tǒng)配置中海達(dá)水上打樁定位系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置清單序號(hào)產(chǎn)品名稱單位數(shù)量備注1中海達(dá)水上打樁定位系統(tǒng)軟件套1含軟件、安裝費(fèi)和培訓(xùn)費(fèi)2聯(lián)想商務(wù)電腦臺(tái)1含商務(wù)電腦一臺(tái)3傾斜儀姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)套1含三個(gè)傾斜儀4測(cè)距儀抱樁誤差監(jiān)控系統(tǒng)套1含三個(gè)測(cè)距儀5聲控傳感器樁錘記錄系統(tǒng)套16攝像機(jī)貫入度監(jiān)控系統(tǒng)套11個(gè)高級(jí)測(cè)距儀或一個(gè)監(jiān)控器7打樁

9、船配套電纜集合器套1含集合器、配套電纜8定位設(shè)備選配中海達(dá)打樁專用RTK GPS系統(tǒng)套1 12中海達(dá)打樁專用RTK GPS徠卡GPS1230系統(tǒng)套1含標(biāo)準(zhǔn)1+2徠卡GPS1230RTK系統(tǒng)打樁系統(tǒng)價(jià)格序號(hào)產(chǎn)品名稱單位數(shù)量單價(jià)合計(jì)備注1中海達(dá)水上打樁定位系統(tǒng)軟件套1235000235000含軟件、安裝費(fèi)和培訓(xùn)費(fèi)聯(lián)想商務(wù)電腦臺(tái)190009000含商務(wù)電腦一臺(tái)傾斜儀姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)三個(gè)傾斜儀測(cè)距儀抱樁誤差監(jiān)控系統(tǒng)套16200062000含三個(gè)測(cè)距儀聲控傳感器樁錘記錄系統(tǒng)套12000020000攝像機(jī)貫入度監(jiān)控系統(tǒng)個(gè)高級(jí)測(cè)距儀或者一個(gè)監(jiān)控器打樁船配套電纜

10、集合器套12500025000含集合器、配套電纜合計(jì)中海達(dá)打樁專用RTK GPS系統(tǒng)套1270000270000 12中海達(dá)打樁專用RTK GPS徠卡GPS1230系統(tǒng)套1570000570000含標(biāo)準(zhǔn)1+2徠卡GPS1230RTK系統(tǒng)0042005年使用中海達(dá)打樁系統(tǒng)投入生產(chǎn)的單位中港第二航務(wù)工程局 1套（2004年安裝，已投入生產(chǎn)）中港第一航務(wù)工程局 6套（2005年安裝，已投入生產(chǎn)）中港第四航務(wù)工程局 2套（2005年安裝，已投入生產(chǎn)）廣東長(zhǎng)大公路工程公司 1套（2005年安裝，正在安裝 ）打樁監(jiān)控當(dāng)進(jìn)入主船工作模式后，首先選擇“定點(diǎn)導(dǎo)航”設(shè)置選擇即將要打的樁號(hào)或樁的坐標(biāo)，便可進(jìn)入“打樁窗口”*界面根據(jù)具體的施工要求進(jìn)行打樁船的監(jiān)控指揮了。321 新建任務(wù)1，選擇坐標(biāo)系統(tǒng)2，選擇投影參數(shù)3，輸入一級(jí)地方坐標(biāo)變換4，設(shè)置圖定義,這樣即完成了新建任務(wù)。322 參數(shù)格式設(shè)置1，定位儀端口分配