全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)PPT演示課件(PPT 101頁(yè))

1、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)AutoMoS/SubMoS林 新 爍深圳市博飛儀器有限公司2013.05 深圳- 1 -第1頁(yè)，共101頁(yè)。目 錄一、變形監(jiān)測(cè)精度要求（地鐵、大壩）二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析 三、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀的要求 四、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù) 五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)六、總結(jié)附錄：SubMoS-地鐵結(jié)構(gòu)變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)- 2 -第2頁(yè)，共101頁(yè)。一、變形監(jiān)測(cè)精度要求 地鐵隧道圍巖收斂控制標(biāo)準(zhǔn)（參考值）（1）洞室收斂：30mm（2）拱頂下沉：20mm- 3 -第3頁(yè)，共101頁(yè)。t一、地鐵結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)精度要求 變形監(jiān)測(cè)精度要求m 1 1 12 p 變形允許值

2、t 為置信區(qū)間內(nèi)允許誤差與中誤差之比值，t = 2p 為概率值，相對(duì)位移一般可取 p = 0.995（1）洞室收斂： = 30mm,1/ t= 1/20,m = 1.5mm（2）拱頂下沉： = 20mmm = 1.0mm- 4 -第4頁(yè)，共101頁(yè)。一、變形監(jiān)測(cè)精度要求 大壩變形監(jiān)測(cè)精度要求（1）混泥土壩：1mm（2）土石壩：35mm- 5 -第5頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析1、極坐標(biāo)測(cè)量原理極坐標(biāo)測(cè)量示意圖Ox S cos cos y S cos sinz S sin xyzPS- 6 -第6頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析2、極坐標(biāo)測(cè)量精度計(jì)算公式 三維坐標(biāo)分量

3、精度計(jì)算2 m 2 m m2 22 y xz z my S y S S 點(diǎn)位精度計(jì)算 x 2 D D yz x D 2 2 mz m2 222220Sx22222mS m m S D mP - 7 -第7頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析3、極坐標(biāo)測(cè)量精度理論估計(jì) 450mS 1mm 1ppmm m 0.5設(shè)：0 10邊長(zhǎng) S50m100m200mmx0.7mm0.8mm1.0mmmy0.7mm0.8mm1.0mmmz0.2mm0.3mm0.5mm點(diǎn)位精度1.0mm1.2mm1.5mm- 8 -第8頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度檢測(cè)裝置俯視示意圖激光

4、干涉儀DiDi+1ii全站儀4、自動(dòng)化全站儀極坐標(biāo)實(shí)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)（自動(dòng)目標(biāo)照準(zhǔn)） 室內(nèi)30m雙頻激光干涉基線比測(cè)示意圖導(dǎo)軌小車(chē) 全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度檢測(cè)裝置立面示意圖激光干涉儀全站儀- 9 -第9頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析4、自動(dòng)化全站儀極坐標(biāo)實(shí)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)（自動(dòng)目標(biāo)照準(zhǔn)） 室內(nèi)30m雙頻激光干涉基線比測(cè)部分結(jié)果m P 0.15mmnTP序號(hào)激光mm全站儀m距離差mmENH20-20000.1522.711556.49465-0.232650.1021-21000.2823.688106.71125-0.232500.1522-22000.1124.663756.92780-0.

5、23250-0.4423-23000.0425.640007.14440-0.232450.0624-24000.1426.616607.36105-0.232300.2425-25000.0827.592607.57750-0.23220-0.2326-26000.0728.568907.79430-0.232150.0927-27000.0929.545208.01075-0.23210-0.0228-28000.190430.521508.22725-0.23200-0.08- 10 -第10頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析4、自動(dòng)化全站儀極坐標(biāo)實(shí)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)（自動(dòng)目標(biāo)照準(zhǔn)）

6、室外200m距離測(cè)微平臺(tái)比測(cè)部分結(jié)果JZ1JZ0XY變形點(diǎn)GD4JZ3北主壩軸線壩肩軸線JZ2- 11 -第11頁(yè)，共101頁(yè)。二、全站儀極坐標(biāo)測(cè)量精度分析4、自動(dòng)化全站儀極坐標(biāo)實(shí)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)（自動(dòng)目標(biāo)照準(zhǔn)） 室外200m距離測(cè)微平臺(tái)比測(cè)部分結(jié)果在X方向鋸齒型誤差為0.19mm在Y方向鋸齒型誤差為0.16mm，轉(zhuǎn)化 為角度誤差為0.24。- 12 -第12頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求1、全站儀的自動(dòng)化 全站儀軸系驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化 全站儀目標(biāo)照準(zhǔn)自動(dòng)化 自動(dòng)照準(zhǔn)精度：1mm200m 自動(dòng)照準(zhǔn)距離：1000m 自動(dòng)照準(zhǔn)分辨能力：具備特殊能力（就近照準(zhǔn)法則、小視場(chǎng)、主 動(dòng)目標(biāo)） 自動(dòng)照準(zhǔn)目

7、標(biāo)類(lèi)型：圓棱鏡、360棱鏡、反射片 全站儀目標(biāo)測(cè)量過(guò)程控制自動(dòng)化 提供豐富的計(jì)算機(jī)控制指令，便于編程開(kāi)發(fā)- 13 -第13頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求1、全站儀的自動(dòng)化型號(hào)NET05AXTS30測(cè)角精度0.50.5測(cè)距精 度棱鏡0.8mm+1ppm0.6mm+1ppm(精密模式) 1.0mm+1ppm（標(biāo)準(zhǔn)模式）反射片0.5mm+1ppm1.0mm+1ppm無(wú)棱鏡1.0mm+1ppm2mm+2ppm軸系驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)速度60/s180/s目標(biāo)自動(dòng)照準(zhǔn)測(cè)程棱鏡1000m1000m360棱鏡600m800m精度棱鏡1.0mm200m1.0mm200m反射片1.0mm50m- 14

8、-第14頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求1、全站儀的自動(dòng)化 多棱鏡目標(biāo)自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)一般的自動(dòng)照準(zhǔn)全站儀（非就近照準(zhǔn)法則）（視場(chǎng)內(nèi)有2個(gè)棱鏡，不能正常測(cè)量）索佳自動(dòng)化全站儀（就近照準(zhǔn)法則）（視場(chǎng)內(nèi)有2個(gè)棱鏡，仍能正常測(cè)量）- 15 -第15頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求2、可以自動(dòng)化照準(zhǔn)的合作目標(biāo) 360棱鏡 水平與垂直自動(dòng)化照準(zhǔn)精度匹配H=0H=30自動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)隨著棱鏡的水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)上下會(huì)有偏差（可達(dá)2.5mm）H=60- 16 -第16頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求在水平方向上有23mm的變化棱鏡水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)左右會(huì)有誤差2

9、、可以自動(dòng)化照準(zhǔn)的合作目標(biāo) 360棱鏡 水平與垂直自動(dòng)化照準(zhǔn)精度匹配自動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)H=0H=H=- 17 -第17頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求H=0H=30H=60自動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)新型360 棱鏡，即使改變棱鏡方向，自動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)也幾乎不偏移2、可以自動(dòng)化照準(zhǔn)的合作目標(biāo) 360棱鏡 水平與垂直自動(dòng)化照準(zhǔn)精度匹配- 18 -第18頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求2、可以自動(dòng)化照準(zhǔn)的合作目標(biāo) 360棱鏡 水平與垂直自動(dòng)化照準(zhǔn)精度匹配-3-2-10123-60-45-30-1501530棱鏡水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)角度 deg4560測(cè)定誤差 mm水平 上下 距離索佳360棱鏡徠卡360棱鏡-

10、3-2-10123-60-45-30-150棱鏡水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)角度1530deg4560測(cè)定誤差 mm水平 上下 距離- 19 -第19頁(yè)，共101頁(yè)。三、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)全站儀要求索佳3 6 0 棱鏡-3-2-1012-60-45-30-1501530棱鏡水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)角度 deg4560測(cè)定誤差 mmTrimble 3 6 0 棱鏡-3-2-1012-60-45-30-1501530棱鏡水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)角度 deg4560測(cè)定誤差 mm水平 上下 距離2、可以自動(dòng)化照準(zhǔn)的合作目標(biāo) 360棱鏡 水平與垂直自動(dòng)化照準(zhǔn)精度匹配3水平 上下 距離3- 20 -第20頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技

11、術(shù)1、大氣折射對(duì)全站儀測(cè)量結(jié)果的影響 大氣折射對(duì)電磁波測(cè)距的影響 測(cè)定大氣溫度、氣壓等，對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行修正 利用數(shù)字氣象設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)大氣參數(shù)采集的自動(dòng)化 一般在車(chē)站附近測(cè)定氣象參數(shù)，存在較大的代表性誤差問(wèn)題 大氣折光對(duì)垂直角測(cè)量的影響 地球彎曲及大氣折光對(duì)垂直測(cè)量的影響與氣候、地理環(huán)境等因素有關(guān) 無(wú)法直接利用有關(guān)設(shè)備直接測(cè)定 一般在已知高差、或?qū)ο蛉歉叱逃^測(cè)求解球氣差系數(shù) 為了實(shí)現(xiàn)變形點(diǎn)三維監(jiān)測(cè)，必須解決球氣差的影響問(wèn)題- 21 -第21頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)2、極坐標(biāo)三維監(jiān)測(cè)多重差分改正原理 利用基準(zhǔn)點(diǎn)信息求差分改正數(shù)- 22 -第22頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤

12、差處理技術(shù)2、極坐標(biāo)三維監(jiān)測(cè)多重差分改正原理 大氣折射對(duì)測(cè)距影響的差分改正 全站儀在基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)站，對(duì)另一基準(zhǔn)點(diǎn)上的棱鏡測(cè)距，利用測(cè)距值d 與基J準(zhǔn)值d0 之間的較差，求定大氣折射對(duì)測(cè)距影響的改正系數(shù)。Jd d 0d JJJd 如果同一時(shí)刻測(cè)得某變形點(diǎn)的斜距為dP ，那么經(jīng)氣象差分改正后的真 實(shí)斜距為：d d d d PPP- 23 -第23頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)2、極坐標(biāo)三維監(jiān)測(cè)多重差分改正原理 球氣差對(duì)垂直角（三角高程）影響的差分改正 全站儀在基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)站，對(duì)另一基準(zhǔn)點(diǎn)上的棱鏡觀測(cè)求得三角高差hJ，與 兩基準(zhǔn)點(diǎn)間的已知高差h0比較，求解球氣差系數(shù)C。 如果同一時(shí)刻測(cè)得某變形點(diǎn)

13、的三角高程，經(jīng)球氣差改正后的高差結(jié)果 為：2d cos2 h hJc J0h P dP sin c dP cos ih a h22- 24 -第24頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)2、極坐標(biāo)三維監(jiān)測(cè)多重差分改正原理 水平方位角的差分改正 全站儀水平度盤(pán)零方向受儀器穩(wěn)定性、外界條件的變化等因素的影響會(huì) 發(fā)生變化，把基準(zhǔn)點(diǎn)第一次測(cè)量的方位角作為基準(zhǔn)方位角HZJ0，其它周 期對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量的方位角HZJ與基準(zhǔn)方位角相比，有一差值H H H0ZZ JZ J 如果同一時(shí)刻觀測(cè)其他變形點(diǎn)，其準(zhǔn)確的方位角值為：HZ P HZ P HZ- 25 -第25頁(yè)，共101頁(yè)。2、極坐標(biāo)三維監(jiān)測(cè)多重差分改正原

14、理 監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維位移量計(jì)算 經(jīng)上述多重差分改正后，消除大氣等外部環(huán)境的綜合影響，求得準(zhǔn)確的 監(jiān)測(cè)三維坐標(biāo)： 與第一周期的三維坐標(biāo)相比，計(jì)算其他周期的三維位移量X D cos H X0 Z h Z0 sin H Y0Y DPPZ PPPZ PPPX X X1 Z Z Z1YP YP YPPPP1PPP四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)- 26 -第26頁(yè)，共101頁(yè)。3、不同基準(zhǔn)距離差分改正變形點(diǎn)精度影響理論分析單位：mm四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)斜距(m)變形點(diǎn)斜距(m)1002003005001000200mX:0.190.280.390.631.33mY:0.190.280.390.631.3

15、3mZ:0.110.280.531.325.02300mX:0.180.260.350.561.15mY:0.180.260.350.561.15mZ:10.953.40500mX:30.531.04mY:30.531.04mZ:40.682.171000mX:30.510.99mY:30.510.99mZ:00.541.36- 27 -第27頁(yè)，共101頁(yè)。4、實(shí)際應(yīng)用案例差分改正效果統(tǒng)計(jì) 某大壩變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布圖XYS1S2S3S4S5S

16、6S7監(jiān)測(cè)站JZ1JZ2JZ3北主壩軸線壩肩軸線1020馬道四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)- 28 -第28頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)4、實(shí)際應(yīng)用案例差分改正效果統(tǒng)計(jì) 某大壩變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)差分改正效果統(tǒng)計(jì)（1個(gè)月664個(gè)周期）變形點(diǎn)DXdYdZ最大值(mm)最大值(mm)最大值(mm)原始測(cè)量數(shù)差分改正數(shù)原始測(cè)量數(shù)差分改正數(shù)原始測(cè)量數(shù)差分改正數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)據(jù)S11.700.686.16-1.68-1.48-1.57S25.811.537.28-1.36-1.871.37S38.551.857.69-2.28-3.05-2.52S4-2.200.807.18-1.62-1.81-2.11S

17、54.57-1.768.17-1.59-2.04-1.92S68.07-2.099.19-1.85-3.08-2.72S711.792.4211.19-1.79-5.80-3.39- 29 -第29頁(yè)，共101頁(yè)。4、實(shí)際應(yīng)用案例差分改正效果統(tǒng)計(jì) 某大壩變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)差分改正實(shí)測(cè)精度統(tǒng)計(jì) 把其中1個(gè)或2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)當(dāng)作“變形點(diǎn)”，其位移量即為誤差影響量 顯而易見(jiàn)，長(zhǎng)邊基準(zhǔn)差分改正短邊變形點(diǎn)，有利于保證監(jiān)測(cè)精度四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)“變形點(diǎn)”mx (mm)my (mm)mz (mm)一周一月一周一月一周一月JZ2、JZ3JZ10.610.570.240.310.540.65JZ1、JZ3JZ2

18、0.500.580.430.541.341.68JZ1、JZ2JZ30.690.780.360.450.870.98JZ3JZ10.690.690.260.350.560.66JZ20.510.690.460.691.151.39JZ2JZ10.560.530.240.300.570.69JZ30.490.700.240.340.790.90JZ1JZ20.870.860.840.832.152.63JZ31.031.030.540.641.341.57- 30 -第30頁(yè)，共101頁(yè)。5、監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)新突破 自適應(yīng)方法 極坐標(biāo)測(cè)量原理可知，要獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，必須有效解決大氣折射率對(duì)測(cè)

19、距的影響，以及球氣差對(duì)三角高程測(cè)量的影響。 儀器在穩(wěn)定基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)站 多重差分技術(shù) 儀器在欠穩(wěn)定的工作基點(diǎn)設(shè)站 自適應(yīng)擬穩(wěn)技術(shù)無(wú)需觀測(cè)大氣氣象參數(shù)，并顧及球氣差對(duì)單向三角高程觀測(cè)的影響。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)- 31 -第31頁(yè)，共101頁(yè)。四、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)5、監(jiān)測(cè)誤差處理技術(shù)新突破 自適應(yīng)方法- 32 -第32頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 單臺(tái)站系統(tǒng) 大壩監(jiān)測(cè)- 33 -第33頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)X,Y,ZX,Y,ZX,Y,Z1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 單臺(tái)站系統(tǒng) 大壩監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)自然表面太陽(yáng)能板市電 (220v)

20、全站儀監(jiān)測(cè)站AutoMoS 專(zhuān)業(yè)版軟件數(shù)據(jù)通訊變形點(diǎn)- 34 -第34頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 多臺(tái)站系統(tǒng)（分布式，大壩監(jiān)測(cè)）- 35 -第35頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 多臺(tái)站系統(tǒng)（分布式-大壩監(jiān)測(cè)）供電與通信系統(tǒng)公司局域網(wǎng)水電大樓遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)功控計(jì)算機(jī)(1)功控計(jì)算機(jī)(2)視頻監(jiān)視器功控計(jì)算機(jī)(5)功控計(jì)算機(jī)(4)功控計(jì)算機(jī)(3)監(jiān)控中心服務(wù)器自動(dòng)全站儀觀測(cè)站(L1)自動(dòng)全站儀 觀測(cè)站(L2)自動(dòng)全站儀觀測(cè)站(L4)自動(dòng)全站儀觀測(cè)站(L3)自動(dòng)全站儀 觀測(cè)站(L5)變形監(jiān)測(cè)棱鏡變形監(jiān)測(cè)棱鏡變形監(jiān)

21、測(cè)棱鏡變形監(jiān)測(cè)棱鏡變形監(jiān)測(cè)棱鏡為手機(jī)短信報(bào)警裝置- 36 -第36頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 地鐵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)- 37 -第37頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 單臺(tái)站系統(tǒng) 地鐵監(jiān)測(cè)- 38 -第38頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成 多臺(tái)站系統(tǒng) 地鐵監(jiān)測(cè)- 39 -第39頁(yè)，共101頁(yè)。www.z-五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝為測(cè)站設(shè)備（全站儀）提供穩(wěn)定的架設(shè)條件儀器墩為測(cè)站設(shè)備提供必要的防護(hù) 測(cè)站小屋 防盜竊防氣候（雨、雪、風(fēng)、陽(yáng)光）防灰塵- 40 -第4

22、0頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝測(cè)站儀器墩雙層混泥土 (或鋼管)儀器墩，防土層移動(dòng)、防溫度影響如可能，錨到基巖或穩(wěn)定土層注意與監(jiān)測(cè)站房建筑結(jié)構(gòu)的隔離強(qiáng)制對(duì)中裝置外環(huán)層縫隙中填入泡沫 或沙子俯視圖側(cè)視圖內(nèi)芯標(biāo)不銹鋼強(qiáng)制對(duì)中盤(pán)- 41 -第41頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝測(cè)站小屋測(cè)站小屋的作用保護(hù)全站儀抵御外界環(huán)境影響，有利于提高監(jiān)測(cè)精度設(shè)計(jì)建造小屋時(shí)需要考慮的因素滿足監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的通視要求開(kāi)放式還是密閉式 （測(cè)量視線是否要穿過(guò)玻璃）氣候控制（空調(diào)）儀器墩的位置安排考慮座椅空間滿足穿越電纜的需要，等等。- 42 -第42頁(yè)，共101頁(yè)。ww

23、w.z-m五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝 測(cè)站小屋國(guó)內(nèi)版（防護(hù)功能，兼顧旅游景點(diǎn)）- 43 -第43頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝 測(cè)站小屋國(guó)內(nèi)版（防護(hù)功能，兼顧旅游景點(diǎn)）- 44 -第44頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝 測(cè)站小屋國(guó)際版（防護(hù)功能，講究實(shí)用）- 45 -第45頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、測(cè)站設(shè)備安裝 測(cè)站小屋國(guó)際版（防護(hù)功能，講究實(shí)用）- 46 -第46頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3、鏡站設(shè)備安裝 特別注意讓棱鏡準(zhǔn)確朝向儀器測(cè)站（特別是當(dāng)距離超過(guò)500米時(shí)） 如果有多個(gè)

24、測(cè)站觀測(cè)同一棱鏡，則需使用360棱鏡 便宜的棱鏡將會(huì)降低精度、影響測(cè)程，并縮短使用壽命 棱鏡的安裝方法取決與基礎(chǔ)性質(zhì)(巖石、泥土、混泥土等)。 如果在降雪區(qū)域，需要注意提升棱鏡高度，避免被后雪掩 埋。- 47 -第47頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3、鏡站設(shè)備安裝 國(guó)內(nèi)版（注重防護(hù)，比較復(fù)雜）- 48 -第48頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3、鏡站設(shè)備安裝 國(guó)際版（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，講究實(shí)用）- 49 -第49頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)4、地鐵監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝 監(jiān)測(cè)站- 50 -第50頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)4、地鐵監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝 目標(biāo)棱鏡-

25、 51 -第51頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 一般通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)全站儀通信 最簡(jiǎn)單的方法通過(guò)RS232的Y型電纜進(jìn)行聯(lián)機(jī)通訊，但 通訊距離有限（小于30m）。 因此當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊時(shí)，需要采用以下之一的通訊方法：RS485無(wú)線電臺(tái)移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（ LAN）- 52 -第52頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 有線方式 電纜：RS232、RS485等 光纜：光端機(jī)設(shè)備接全站儀(含供電)AC220V電源通訊電纜電纜通信與供電盒光端機(jī)和接線盒- 53 -第53頁(yè)，共101頁(yè)。www.z-m五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 有線方式- 54 -第5

26、4頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 無(wú)線方式 數(shù)傳電臺(tái)常用的電臺(tái)：Satel、Pacific Crest and Freewave 電臺(tái)Satelline 2AS and 3AS 模塊 典型通訊距離: 典型通訊波特率:最大約為 1km9600 bps- 55 -第55頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 無(wú)線方式 數(shù)傳電臺(tái)- 56 -第56頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 無(wú)線方式 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（GPRS） 通過(guò)RS232連接全站儀與通訊服務(wù)器 通過(guò)通訊服務(wù)器進(jìn)入局域網(wǎng)或因特網(wǎng) 通訊服務(wù)器有固定的IP地址 計(jì)算機(jī)建立一個(gè)虛擬的 C

27、OM端口，以便計(jì)算機(jī)象從RS232中讀 取數(shù)據(jù)一樣，從因特網(wǎng)中讀取數(shù)據(jù)W&T 58231 Com-Server Highspeed Compact- 57 -第57頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)5、通信系統(tǒng) 無(wú)線方式 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（GPRS）GSM/GPRS模式- 58 -第58頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 軟件主界面- 59 -第59頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 全站儀的聯(lián)機(jī)控制 設(shè)備初始化- 60 -第60頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的學(xué)習(xí)功能- 61 -第61頁(yè)，共101頁(yè)

28、。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 點(diǎn)組定義- 62 -第62頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 點(diǎn)組定義- 63 -第63頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 定時(shí)器設(shè)置- 64 -第64頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 連接點(diǎn)組與定時(shí)器- 65 -第65頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 自動(dòng)化監(jiān)測(cè) 無(wú)人值守、自動(dòng)運(yùn)行 按事先定義好的定時(shí)器和點(diǎn)組，自動(dòng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的位移過(guò)程曲線- 66 -第66頁(yè)，共101頁(yè)。

29、五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 報(bào)表輸出 選擇報(bào)表輸出內(nèi)容- 67 -第67頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 報(bào)表輸出 報(bào)表打印或另存文本文件- 68 -第68頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 變形監(jiān)測(cè)分析與預(yù)報(bào) 趨勢(shì)分析 多元線性回歸分析 灰色系統(tǒng)分析（GM（1,1）模型） 時(shí)間序列分析（ARMA模型） 多種模型組合分析（趨勢(shì)分析+時(shí)序分析、GM模型+時(shí)序分析 .）- 69 -第69頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 變形監(jiān)測(cè)分析與預(yù)報(bào)GM（1，1）模型擬合得到的擬合與殘差曲線

30、0.20-0.21-0.4611162126313641曲線為原始變形曲線，曲線為擬合曲線，為殘差曲線。- 70 -第70頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件 變形監(jiān)測(cè)分析與預(yù)報(bào) 實(shí)測(cè)變形量與預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行比較，考核預(yù)報(bào)效果 從表中可以看出，組合趨勢(shì)+MA（4）模型預(yù)報(bào)精度較高，預(yù)報(bào)效果最好周期模型46474849505152實(shí)際變形0.690.760.640.400.660.740.82GM（1，1）0.630.630.630.640.640.640.640.060.130.01-0.240.020.100.18AR（5）0.720.590.730.520.570.72

31、0.63-0.030.17-0.09-0.120.090.020.19組合趨勢(shì)0.660.640.590.580.630.680.660.030.120.05-0.180.030.060.16組合趨勢(shì)+ARMA0.550.640.720.490.630.680.660.140.12-0.08-0.090.030.060.16- 71 -第71頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7、實(shí)際應(yīng)用案例精度統(tǒng)計(jì)（1）某混泥土重力壩（西北地區(qū)） 壩頂總長(zhǎng)：274m（主壩長(zhǎng)144m），最大壩高：52m，庫(kù)容：3355萬(wàn)m3 平均監(jiān)測(cè)點(diǎn)邊長(zhǎng)約為200m，監(jiān)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)：mx=0.61mm，my=0.24

32、mm，mz=0.54mm- 72 -第72頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7、實(shí)際應(yīng)用案例精度統(tǒng)計(jì)（2）某混泥土面板堆石壩（華東地區(qū)） 壩頂長(zhǎng)：252m，最大壩高：68m，庫(kù)容：9.41億m3 平均監(jiān)測(cè)點(diǎn)邊長(zhǎng)約為350，監(jiān)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)：mx=0.57mm，my=0.23mm，mz=1.01mm- 73 -第73頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7、實(shí)際應(yīng)用案例精度統(tǒng)計(jì)（3）某混泥土面板堆石壩（東北地區(qū)） 主壩壩頂長(zhǎng)：902m，最大壩高：72m，庫(kù)容：41.8億m3 平均監(jiān)測(cè)點(diǎn)邊長(zhǎng)約為600m，監(jiān)測(cè)精度統(tǒng)計(jì)：mx=1.16mm，my=0.72mm，mz=1.54mm- 74

33、-第74頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8、某大壩全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案改造（1）大壩基本情況 主壩：混凝土面板堆石壩，壩頂長(zhǎng)902m，最大壩高72m，庫(kù)容41.8億m3 副壩：粘土墻堆石壩，壩頂長(zhǎng)度332m，最大壩高47.2m- 75 -第75頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8、某大壩全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案改造（2）原監(jiān)測(cè)方案 下游河灘地區(qū)，布設(shè)2臺(tái)自動(dòng) 化全站儀監(jiān)測(cè)站（L4、L6） 目標(biāo)為雙層單棱鏡，前方交會(huì)觀測(cè)方法- 76 -第76頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8、某大壩全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案改造（3）原監(jiān)測(cè)方案主要問(wèn)題 許多點(diǎn)不能完成自動(dòng)化測(cè)量 監(jiān)測(cè)精度不能滿

34、足要求 全站儀與計(jì)算機(jī)之間的通信系統(tǒng)不穩(wěn)定 整個(gè)系統(tǒng)遲遲不能投入正常運(yùn)行！- 77 -第77頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8、某大壩全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案改造（4）主要改造內(nèi)容之一 在不增加監(jiān)測(cè)站的條件下，把 交會(huì)法觀測(cè)方法改為極坐標(biāo)法， 并進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)組分配， 盡可能縮短測(cè)站與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間 的距離- 78 -第78頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8、某大壩全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案改造（4）主要改造內(nèi)容之二 要求水庫(kù)管理部門(mén)，改造監(jiān)測(cè) 站的密封方法，用平板玻璃替 換有機(jī)玻璃，減少玻璃等因素 的影響，確保監(jiān)測(cè)精度。- 79 -第79頁(yè)，共101頁(yè)。五、全站儀自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)8

35、、某大壩全站儀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案改造（4）主要改造內(nèi)容之三 把原來(lái)的基于電話線調(diào)制解調(diào)器的通信系統(tǒng)，改為基于RS482的電 纜通信系統(tǒng)（最終使用光纜通信系統(tǒng)），提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。接全站儀(含供電)AC220V電源通訊電纜- 80 -第80頁(yè)，共101頁(yè)。六、總結(jié) 全站儀自動(dòng)化極坐標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量精度1、在200m左右的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，比較容易實(shí)現(xiàn)亞毫米的三維監(jiān)測(cè)精度2、在400m左右的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，通過(guò)合理配置差分改正與系統(tǒng)運(yùn)行方 案，三維監(jiān)測(cè)精度可達(dá)12mm3、在800m左右的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，通過(guò)合理配置差分改正與系統(tǒng)運(yùn)行方 案，三維監(jiān)測(cè)精度可達(dá)23mm附：極坐標(biāo)測(cè)量精度理論估計(jì)邊長(zhǎng)100m500m100

36、0m點(diǎn)位精度1.15mm2.28mm3.97mm- 81 -第81頁(yè)，共101頁(yè)。六、總結(jié) 全站儀自動(dòng)化極坐標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要特點(diǎn)（1）利用嚴(yán)密的多重實(shí)時(shí)差分改正原理，最大限度地消除或減弱大氣等外界 環(huán)境對(duì)測(cè)量精度的影響，并為系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行創(chuàng)造了條件；（2）無(wú)需外接數(shù)字氣象等附加設(shè)備，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)組成，降低了系統(tǒng)成本，提 高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性；（3）在無(wú)人值守的情況下，可在全天24小時(shí)內(nèi)周期性自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如遇特殊情況（如變形量超過(guò)限差值）可通過(guò)短信等方式自動(dòng)報(bào)警；（4）監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形過(guò)程趨勢(shì)實(shí)時(shí)多態(tài)圖解顯示，可以同時(shí)顯示用戶設(shè)置斷面上 的所有點(diǎn)的位移量；（5）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可按照用戶要求自定義格式，

37、進(jìn)行報(bào)表輸出；（6）可以自動(dòng)地執(zhí)行用戶編制的外部程序，具有良好的開(kāi)放性；（7）計(jì)算機(jī)遭遇突然斷電等故障，重新開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)可自動(dòng)初始化全站儀，按 照原來(lái)的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置自動(dòng)開(kāi)始下一周期的測(cè)量；（8）系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位比較方便（加設(shè)普通棱鏡即可）。- 82 -第82頁(yè)，共101頁(yè)。附錄：- 83 -地鐵結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)專(zhuān)用系統(tǒng)SubMoS第83頁(yè)，共101頁(yè)。目 錄- 84 -一、市場(chǎng)機(jī)遇與需求二、國(guó)內(nèi)最專(zhuān)業(yè)地鐵監(jiān)測(cè)系統(tǒng) SubMoS三、 SubMoS性能特點(diǎn) 四、 SubMoS系統(tǒng)組成 五、總結(jié)第84頁(yè)，共101頁(yè)。1. 市場(chǎng)機(jī)遇與需求1.1 國(guó)地鐵建設(shè)加速發(fā)展引發(fā)市場(chǎng)機(jī)遇- 85 -

38、第85頁(yè)，共101頁(yè)。1. 市場(chǎng)機(jī)遇與需求1.2 既有地鐵安全運(yùn)行保障需求 地鐵周邊基坑開(kāi)挖房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、其他工程項(xiàng)目介紹- 86 -第86頁(yè)，共101頁(yè)。1.2 既有地鐵安全運(yùn)行保障需求 地鐵換乘站新線建設(shè)對(duì)既有線的影響- 87 -1. 市場(chǎng)機(jī)遇與需求第87頁(yè)，共101頁(yè)。2.1 歷史經(jīng)驗(yàn)的積累 廣州地鐵陳家祠站 2001，國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用2. 國(guó)內(nèi)最專(zhuān)業(yè)地鐵監(jiān)測(cè)系統(tǒng) SubMoS- 88 -第88頁(yè)，共101頁(yè)。- 89 -2.1 歷史經(jīng)驗(yàn)的積累 廣州地鐵黃沙站 2003，首創(chuàng)組網(wǎng)監(jiān)測(cè)新模式2. 國(guó)內(nèi)最專(zhuān)業(yè)地鐵監(jiān)測(cè)系統(tǒng) SubMoS- 89 -第89頁(yè)，共101頁(yè)。2. 國(guó)內(nèi)最專(zhuān)業(yè)地鐵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

39、SubMoS2.2 獨(dú)門(mén)絕技 專(zhuān)門(mén)為地鐵變形監(jiān)測(cè)而研發(fā) 雙線多測(cè)站組網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案 國(guó)內(nèi)首創(chuàng)SubMoS支持地鐵隧道上、下行雙線多個(gè)測(cè)站的組網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，即 在狹長(zhǎng)的地鐵隧道中設(shè)置多個(gè)自動(dòng)化全站儀測(cè)站，解決隧道彎曲對(duì) 視線通視的影響，滿足大區(qū)域地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的需求。STN1STN4JZ1JZ2JZ3JZ4JZ1JZ2JZ4JZ3上行線下行線STN2STN3- 90 -第90頁(yè)，共101頁(yè)。2. 國(guó)內(nèi)最專(zhuān)業(yè)地鐵監(jiān)測(cè)系統(tǒng) SubMoS2.2 獨(dú)門(mén)絕技 專(zhuān)門(mén)為地鐵變形監(jiān)測(cè)而研發(fā) 自適應(yīng)數(shù)據(jù)處理技術(shù) 國(guó)際領(lǐng)先多年前，辰維科技在國(guó)內(nèi)首次 提出的“多重差分”變形監(jiān)測(cè) 技術(shù)，已被業(yè)界普遍認(rèn)可、廣 泛引用。辰維科技再次創(chuàng)新， 在世界上首次研發(fā)“自適應(yīng)” 監(jiān)測(cè)技術(shù)，再次實(shí)現(xiàn)新的突破。 有了“自適應(yīng)”監(jiān)測(cè)技術(shù)，有 效解決了全站