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GPS一机多天线滑坡监测系统的建立和应用_论文

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第4 4卷 第 1 5期   2  0   1  3 年 8 月   人  民  长  江  Ya ng t z e   Ri v e r   Vo 1 . 44, No .1 5   Aug .,   2 01 3   文 章编 号 : 1 0 0 1— 4 1 7 9 ( 2 0 1 3 ) 1 5— 0 0 5 2— 0 2   G P S一机 多 天线 滑 坡 监 测 系 统 的建 立 和 应 用  刘 彦 杰  , 付 庆 伟 , 倪 自强   ( 1 . 长 江 三 峡 勘 测 研 究院 有 限公 司( 武汉) , 湖北 武汉 4 3 0 0 7 4 ;   2 . 中水 顾 问 集 团 成 都 勘 测 设 计研 究 院 测 绘  工 程 有 限 责任 公 司 , 四川 成 都 6 1 0 0 0 0 )   摘要 : 为控制投入成本 , 实现 滑坡 等 变 形 监 测 的 全 天 候 、 自动 化 监 测 , 对 出 现 险情 及 时 预 警 , 探 讨 了采 用 G P S   一 机 多天 线 的 方 法 , 整合硬件 、 软 件 系统 , 形成 经 济 、 实用 、 可靠 、 高精度 、 实时 的滑 坡 自动 化 监 测 与 预 警 系统 ,   为 滑 坡 的 变形 监 测 与 预 警提 供 一 种 新 的 解 决 方 案 。通 过 对 实测 观 测 数 据 的 解算 和 对 解 算 结 果 的 比较 分 析 , 自   动 化 监 测 的 误 差 满 足 限 值要 求 , 为该 系统 的应 用提 供 了可 靠 的依 据 。   关 键 词: 滑坡 预 警 ;滑 坡监 测 ;GP S ;一 机 多天 线  中图法分类号 : P 6 4 2 . 2 2   文献 标 志码 : A   通常, 滑坡 体 变形监 测是 利用 传统 测量 仪器 , 采用  边 角 网法 、 交会 法 、 小 角法 等 方 法 来 进行 监 测 , 其 监 测  精 度受 网形 、 气 象 条件 、 人 为误 差 等 条件 影 响较 大 , 并  且 很难 做到 高精 度 、 高频 次 、 动态化 实 时监测 。但 滑坡  件系 统构 成 , 根 据监 测 系统各 部分 的功 能 , 将 其分 为 传  感 器 子系 统 、 数 据 传 输 子 系统 、 数 据 处 理 与 控 制 子 系  统, 辅 助 支持 系统 。   ( 1 )传感 器 子 系统 由 G P S天 线 、 天 线 电缆 、 天 线  切换 器 、 G P S主 机 组 成 , 主 要 负 责 各 监 测 点 的数 据 采  集。   通 常是 伴 随 着 暴 雨 , 白天 黑 夜 都 可 能 出现 失 稳 下 滑  的险情 。鉴 于此 , 对滑坡 实行 全天 候 、 动态 、 实时、 远程  自动 化 的 监 测 、 预警 , 是 滑 坡 监 测 迫 切 需 要 解 决 的  问题 。   ( 2 )数据 传 输 子 系 统 由 G P R S模 块 或 无 线 网 桥 、   通讯 端 子 、 调 * 调器 以及 I n t e r n e t 网络 组 成 , 主 要 负  *年来 , G P S定 位技 术 已广泛应 用在 测绘 工 作 中 ,   与常规 监测 手 段 相 比 , 采用 G P S监 测 , 具 有 不 受 通 视  条件 、 距离 的 限制 , 完 全 排 除 人 为 观测 误 差 影 响 , 可 以  实现全 天候 、 三维 空 间变 形 同 步监 测 等 优 势 。但 由于  滑坡监 测通 常要 布设很 多个 监 测点 , 单个 G P S仪 器设  备成本 较 高 , 在 滑坡体 上 布设 大 量 的 G P S接 收机 投 资  太大, 成为制约 G P S广 泛 应 用 于 变 形 监 测 的一 个 因   素 。为解 决这一 难题 , 经 过广 大技术 人员 的不 断探 索 ,   责各 种数 据 、 信号 、 控制 指令 传输 。   ( 3 )数据 处 理与 控 制 子 系统 由控 制 中心 服 务 器 、   计 算机 组成 , 是 系统 的心脏 部分 , 负 责数据 处 理 、 分析 、   存储 与 险情 预 警 ( 实 时 邮件 、 短信预警 ) , 并 发 出指 令  给 其他 设备 。   ( 4 )辅 助支 持 系统 主要包 括外 场机 柜 、 供 电系统 、   防雷 系统 、 综 合 布线 等 , 为 主 要 设 备 的 安全 、 正 常运 行  提 供支 持 。监测 系统 的基 本构 架 如图 1 所示 。   形成 了采 用一机 多 天线 的方法 来降 低成本 投 入 的技 术  思路 , 使G P S在变形 监测 中的广 泛 应 用成 为 可 能 。本  文就 G P S一 机 多天 线 自动 化 滑 坡 监 测 系 统 的建 立 与  应用 效果 进行 分析 研究 。   2 应 用研 究  以三 峡库 区某一 大 型滑坡 体 的变形 监 测为研 究 对  象, 就G P S一机 多天 线 自动 化滑 坡 监 测 系统 的建设 与  1   系统构建  一 运 行情 况进 行 实例应 用分 析 。   该 滑坡 体 为 东 西 走 向 , 滑 坡 总 面积 约 1 3 3万 m   ,   机 多 天线 自动化 滑坡监 测 系统 由硬件 系统 和软  总 体 积 约6   3 8 0 万m  , *均厚 度约4 8   m, 在 滑 坡 体 的  收 稿 日期 : 2 0 1 3一 O 3— 2 O   作者简介 : 5 1 , 彦杰, 男, 工程 师 , 主要从事工程测量与 ( 大坝) 工程安全监测方面的. Y - - 作 。E— ma i l : 1 8 5 6 6 9 2 7 5 @q q . c o n  


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