中海达高精度变形监测系统在东莞凤岗滑坡监测中的应用.pdfVIP

中海达高精度变形监测系统 在东莞凤岗滑坡监测中的应用 1. 项目背景项目背景 项目背景项目背景 广东省东莞市凤岗镇滑坡前缘距广东全策电子有限公司大门约40 余米，中 间仅隔一条近20 米宽的公路，滑坡体顺坡长约100 米、上口宽约40 米、下口宽 约200 米，平均厚度约20 米，整个滑坡体体积约20 余万立方米。该滑坡主要由 松散的黄土组成，其滑坡后壁、滑坡台阶和滑坡周界非常明显，滑坡体上冲沟发 育，在滑坡前缘隆起部位大量分布有鼓张裂缝，滑舌部位则发育有扇状裂缝。此 滑坡处于该地层倾斜构造的前缘部位，根据该山体侧面及后面出露的强风化地层 构造来看，其倾斜角度约为30°，倾斜构造走向与坡面走向基本一致，就其成因 和规模来讲是典型的地质构造为主要内因以降雨为主导诱因的中型土质山体滑 坡。该滑坡全景图如下： 按照市政建设规划原本应在该滑坡的坡脚处开发多栋住宅楼，而且其正对面 就是厂房，另外右前方已经建成有多幢住宅楼。该滑坡对周边住宅楼、厂房及道 路交通形成严重威胁。政府部门对此高度重视，曾经对该滑坡实施了卸荷、加固、 排水及绿化等治理措施，也采用了视频等监控手段。为了能对该滑坡进行长期准 确地变形监测、掌握该滑坡的实时变形过程及状态，现采用中海达系统工程解决 方案，运用中海达高精度专业滑坡 GPS 监测系统，对设置在滑坡体中上部的两 个监测点进行长期变形监测，由本监测系统对监测数据进行处理分析、状态预测 与预警信息发布。 - 1 - 2. 方案设计方案设计 方案设计方案设计 2.1. 整体目标整体目标设计设计 整体目标整体目标设计设计 本监测系统能够进行长期、稳定、不间断运行；长时间观测精度水平方向不 低于3mm、垂直方向不低于6mm ；具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系 统设置、数据管理、用户管理等功能；能进行基线解算、坐标计算、精度估算； 能自动生成变形历时曲线；能计算三维位移分量及各向变形速率，能根据预设警 界值进行自动比较判断并适时发布预警信息，能对变形数据进行初步分析与简单 评价。 2.2. 功能模块功能模块设计设计 功能模块功能模块设计设计 本系统主要功能模块分为数据采集、数据传输、系统管理、用户管理、数据 管理、数据处理、监测分析、报表生成 （包括图表及数据表等）、信息发布等。 其中数据采集主要为硬件模块，数据传输为硬件软件接合模块，其它为软件模块。 2.3. 系统系统结构结构设计设计 系统系统结构结构设计设计 本监测系统共设置 1 个远程数据中心及控制管理中心、1 个基准站、2 个监 测站。根据实地踏勘，将基准站选在全策电子公司大楼顶部，周围视野开阔，无 高层建筑物遮挡，附近无大型无线电发射装置及能产生多路径效应的大面积水域 等设施，高压线也在有效影响范围之外；监测站则根据具体监测需要，将一个点 布置在滑坡体的中上部，另一个点则布置在滑坡中下部隆起的滑坡台阶上；考虑 到系统长期运行的需要及系统安全需要，在系统中还设置了三套太阳能供电系 统、三套防雷电系统和接收机保护装置，而系统采集端的数据传输方式均采用 GPRS 无线传输方式。 整个系统的组成结构及其运行流程如下图所示： - 2 - 2.4. 设备选型设备选型设计设计 设备选型设备选型设计设计 根据系统整体目标及技术指标的要求，我们对系统中的主要仪器设备进行如 下选型： 一、一、主要硬件主要硬件 一一、、主要硬件主要硬件 采用AT-1200 型专业大地测量型GPS 单频天线及中海达VNet3 专业GPS 接 收机，能有效接收现有GPS 卫星信号，其静态定位精度为平面2.5mm+1ppm 、 垂直5.0mm+1ppm，完全可以满足系统要求。 中海达VNet3 接收机是基于Linux 操作系统内核开发的真正的多用户、多任 务、多平台操作系统，支持10 个用户同时登录，支持卫星连续跟踪的同时进行 卫星数据记录和计算、数据下载、数据传输（支持同时运行的10 个TCP/IP 数据 流）、RTK 或 RTD 数据播发等多任务同时作业，系统稳定性强，管理功能和网 络功能强大，体积小、功耗低 （仅4.6W ）、发热量少，适合长期无人值守连续工