華測采空區(qū)地表沉降GPS位移在線監(jiān)測系統(tǒng)

.3GPS監(jiān)測網(wǎng)布置3.3.1基準站布置避雷設(shè)每基準站串口|服務(wù)器|避雷設(shè)備串口；服務(wù)器；CS23避雷設(shè)每基準站串口|服務(wù)器|避雷設(shè)備串口；服務(wù)器；CS23圖2系統(tǒng)連接拓撲圖監(jiān)測網(wǎng)由GPS基準站和采空區(qū)地表GPS監(jiān)測點組成?；鶞收緫?yīng)布設(shè)在采空區(qū)外圍穩(wěn)定地表，基準站選點的要求是點位穩(wěn)固，在基準點附近沒有遮擋、視野開闊，以保證GPS信號的良好接受，同時應(yīng)盡量避免將基準點選在附近有高反射面的地點以減少多路徑效應(yīng)的影響，避免將基準點選在大功率無線發(fā)射臺附近。為便于進行基準點的穩(wěn)定性校核，同時為今后礦區(qū)的GPS控制網(wǎng)提供可靠的，高精度的基準數(shù)據(jù)，基準點的數(shù)量最好為2個，構(gòu)成框架網(wǎng)。基準點應(yīng)盡量埋設(shè)在基巖上，或在樓頂上。為便于保護和觀測，基準站設(shè)有觀測房。每個基準站配置有一臺高精度GPS接收機，一臺光纖通信設(shè)備、UPS電源和蓄電池等，做到基準站上無人值守。防雷擊設(shè)著冊口主機UP5電源計算機主機終端顯示器外接網(wǎng)絡(luò)干圖3GPS基準站結(jié)構(gòu)示意圖3.3.2監(jiān)測站布置根據(jù)礦區(qū)沉陷區(qū)面積，在采空區(qū)地表設(shè)計三個觀測斷面，每個斷面布設(shè)4個監(jiān)測點，整個沉降區(qū)總共布設(shè)12個GPS沉降監(jiān)測點。圖3GPS監(jiān)測點監(jiān)測點靠太陽能供電，監(jiān)測點與數(shù)據(jù)中心通過GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸。3.4監(jiān)控中心3.4.1監(jiān)控中心布置監(jiān)控中心由多臺計算機、軟件、通信設(shè)備、寬帶網(wǎng)和局域網(wǎng)等組成（根據(jù)用戶現(xiàn)場情況和要求配置），布置在礦務(wù)局地質(zhì)勘測處的大樓內(nèi)。監(jiān)控中心機房包括如下主要設(shè)備：⑴.GPS數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，主體為經(jīng)改裝的高性能P4個人計算機，配大屏幕監(jiān)視器，通過通訊設(shè)備與監(jiān)測點信息收集站內(nèi)GPS接收機相連，內(nèi)置的專用軟件包括數(shù)據(jù)通信、對現(xiàn)場控制參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)備份、運算結(jié)果輸出顯示等功能；⑵.數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，進行GPS數(shù)據(jù)差分后處理、形變計算、變形分析和預(yù)報；⑶.系統(tǒng)主機，DELL2650服務(wù)器（或其它同配置服務(wù)器），通過局域網(wǎng)與其它信息數(shù)據(jù)服務(wù)器相連；[4]通信設(shè)備，包括光端機、通訊軟件、局域網(wǎng)交換機等。3.4.2GPSensor變形監(jiān)測軟件1）軟件結(jié)構(gòu)GPSensor軟件通過網(wǎng)絡(luò)或串口（RS232,或者CAN總線）獲得GPS的原始數(shù)據(jù)（載波相位和偽距），對其進行差分處理和濾波，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置，實現(xiàn)圖形顯示、記錄、報警、輸出、分析。另外軟件還提供了一個遠程組件，方便用戶的二次開發(fā)。2）軟硬件平臺硬件平臺：至強服務(wù)器2CPU，2G內(nèi)存（GPS專用）軟件平臺：Windows2003

數(shù)據(jù)庫平臺：Oracle或SQL網(wǎng)絡(luò)平臺：接入以太網(wǎng)GPS所有的應(yīng)用軟件均部署在上述的硬件平臺上。必須保證軟件在正常工作時CPU的平均使用率不超過60％。3)系統(tǒng)架構(gòu)整個軟件系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)構(gòu)架圖：GPS.1+GPS.1+GPSensor-1其中：數(shù)據(jù)傳輸中間件可在遠程運行，可以封裝在用戶的應(yīng)用程序內(nèi)，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖庋b了數(shù)據(jù)傳輸?shù)募毠?jié)。可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)發(fā)送和反向控制和服務(wù)器事件響應(yīng)4)GPSensor的功能模塊這里用框圖來表示GPSensor的主要功能模塊。

TCP/UPD通訊NavcomJavad/Topcon電離層改正UHF/VHF/MODEMHuace遠程設(shè)置測站環(huán)境干擾去除雙差Kalman濾波解算數(shù)據(jù)視圖接收機分布網(wǎng)圖監(jiān)測點點位離散三差Kalman濾波解算接收機視圖基線解算視圖星歷更新窗口實時動態(tài)自由網(wǎng)平差測站變形曲線數(shù)據(jù)記錄/遠程服務(wù)日志串口通訊接收機鐘差改正TrimbleLeica/NovAtel時間同步系統(tǒng)完備性監(jiān)測地方坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)導(dǎo)入/TrimbleLeica/NovAtel時間同步系統(tǒng)完備性監(jiān)測地方坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)后處理報警/遠程服務(wù)大壩/橋梁監(jiān)測客戶端沉降監(jiān)測客戶端滑坡監(jiān)測客戶端3.5通信方式1）基準站的串口數(shù)據(jù)一般通過串口服務(wù)器將串口轉(zhuǎn)換為RJ45端口，通過局域網(wǎng)直接送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。避雷設(shè)備基準站「審□?；服筠器\監(jiān)控中心；I;圖4基準站與數(shù)據(jù)中心通訊2）監(jiān)測站數(shù)據(jù)通過GPRS模塊進入網(wǎng)絡(luò)。避雷設(shè)備避雷設(shè)備監(jiān)測站監(jiān)控中心圖5監(jiān)測點與數(shù)據(jù)中心通訊3.6系統(tǒng)防護設(shè)計電涌i是微秒量級的異常大電流脈沖。它可使電子設(shè)備受到瞬態(tài)過電的破壞。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)備受到瞬態(tài)過電破壞的可能性越來越大。如果一個電涌導(dǎo)致的瞬態(tài)過電壓超過一個電子設(shè)備的承受能力，那么這個設(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，雷電擊中輸電線路會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失。每一次電力公司切換負載而引起的電涌都會縮短各種計算機、通訊設(shè)備、儀器儀表和PLC的壽命。另外，大型電機設(shè)備、電梯、發(fā)電機、空調(diào)、制冷設(shè)備等也會引發(fā)電涌。UPS也可被電涌摧毀。建筑物頂部的避雷針在直擊雷時可將大部分的放電分流入地，避免建筑物的燃燒和爆炸；UPS不間斷電源可以凈化電源并防止電源電壓的劇烈波動；二者非常有用，但都不能保護計算機免受電i由雷電、供電系統(tǒng)投切負載以及大型電氣設(shè)備，如電梯、空調(diào)、發(fā)動機等的開關(guān)和運行引起的“瞬態(tài)過電"，又稱電涌。據(jù)統(tǒng)計，美國95%的主要計算機設(shè)備都安裝了電涌防護器，中國則不到5%，而我們的電力系統(tǒng)對計算機的損壞是美國的50倍。涌的破壞，而且UPS本身集中很多微處理器，也可被電涌摧毀。由于基準站主要設(shè)備架設(shè)于露天制高點，雷電和電涌防護對于基準站的安全非常重要。電涌防護可以分為電力線、通信線、射頻線、露天設(shè)備防護等幾方面，具體設(shè)計如下：1）在電力線進入UPS之前，加裝電力線電涌防護設(shè)備，隔離UPS和電力線。設(shè)備選型如：國產(chǎn)中光ZGB148A-40電源線保護設(shè)備。2）在通信線進入通信終端前，加裝通信線（數(shù)據(jù)線）電涌防護設(shè)備，選型如：國產(chǎn)中光ZGB236D9-12數(shù)據(jù)線保護器。3）在GPS的射頻線進入主機前，加裝電涌防護設(shè)備，設(shè)備選型如：國產(chǎn)中光ZGB003TNC射頻線保護器。4）在戶外設(shè)備，尤其是GPS天線附近架設(shè)建筑物雷電防護設(shè)備，設(shè)備選型如：國產(chǎn)中光ZGZ-200-1.8避雷針。第四章設(shè)備預(yù)算4.1基準站預(yù)算項目產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)地數(shù)量單價價格GPS接收機華測參考站接收機中國2臺天線華測參考站天線中國2個天線電纜長度根據(jù)現(xiàn)場具體情況而定國產(chǎn)2根網(wǎng)絡(luò)集線器100M，8口中國2個UPS電源APCSmart1000VA中國2臺100AH電池4塊中國2個LAN通信模塊具備控制接口中國2個防電涌設(shè)備ZGZ避雷針中國2個ZG電源線保護器中國2個ZGRJ45數(shù)據(jù)線保護器中國2個ZGTNC射頻線保護器中國2個機柜及機柜安裝配件19”工業(yè)機柜，1.5M，抽拉式，含配線架、走線架等等中國2個合計

4.2監(jiān)測站預(yù)算項目產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)地數(shù)量單價價格GPS接收機華測監(jiān)測站（GPS主機、GPS天線、GPS天線罩、GPS連接線）中國12臺通訊模塊華測國產(chǎn)12個防電涌設(shè)備ZGKT；TNC接頭12套避雷針及鋼帶ZGZ12套太陽供電設(shè)備12套機柜及機柜安裝配件中國12個合計4.3數(shù)