
一.引文
大壩結(jié)構(gòu)位移是反映工程安全狀態(tài)的核心指標(biāo),GNSS位移監(jiān)測(cè)技術(shù)憑借全天候、自動(dòng)化、高精度的技術(shù)特性,成為大壩整體與局部位移監(jiān)測(cè)的核心手段,水利工程監(jiān)測(cè)人員利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩壩體、壩基、岸坡等關(guān)鍵部位三維位移的實(shí)時(shí)捕捉,使大壩位移監(jiān)測(cè)從傳統(tǒng)人工測(cè)量的離散模式轉(zhuǎn)向連續(xù)化、智能化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模式,同時(shí)為大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析、變形趨勢(shì)研判及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供精準(zhǔn)、連續(xù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支撐,該技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)高壩大庫(kù)、病險(xiǎn)水庫(kù)的安全監(jiān)測(cè)體系中。
二.監(jiān)測(cè)原理
位移監(jiān)測(cè)是一種基于衛(wèi)星定位技術(shù)的高精度、自動(dòng)化、全天候變形監(jiān)測(cè)方法,核心通過(guò)接收多顆衛(wèi)星信號(hào),獲取監(jiān)測(cè)對(duì)象的位移(沉降、水平偏移、傾斜、扭轉(zhuǎn))規(guī)律,核心價(jià)值是捕捉變形趨勢(shì)、預(yù)警安全風(fēng)險(xiǎn)。將單北斗定位模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無(wú)線 傳輸模塊等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成一體的先進(jìn)監(jiān)測(cè)專(zhuān)用傳感器,整機(jī)采用低功耗設(shè)計(jì)。適合大范圍、復(fù)雜地形、需要自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)景(如大壩、長(zhǎng)距離邊坡),可提供穩(wěn)定的高質(zhì)量原始觀測(cè)量輸出以及高精度定位服務(wù)??筛鶕?jù)內(nèi)置的MEMS傳感器和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置變化來(lái)自動(dòng)切換工作模式,進(jìn)一步降低監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)的功耗,其高度集成的一體式設(shè)計(jì),安裝方便,可適應(yīng)各種嚴(yán)苛的野外環(huán)境。
三.技術(shù)參數(shù)
大壩GNSS位移監(jiān)測(cè)設(shè)備的核心參數(shù)嚴(yán)格匹配水利工程監(jiān)測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境需求,設(shè)備的平面定位精度可達(dá)±2.5mm+0.5ppm,垂直定位精度達(dá)到±5.0mm+0.5ppm,可精準(zhǔn)捕捉大壩微小的變形位移,設(shè)備支持4G全網(wǎng)通,Bluetooth 5.1,2.4GHz,網(wǎng)絡(luò)TCP、MQTT、Ntirp
,串口 RS232協(xié)議、485協(xié)議,設(shè)備工作溫度覆蓋-40℃~75℃,相對(duì)濕度適應(yīng)范圍0~95%RH,防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67,可抵御戶(hù)外風(fēng)雨、沙塵、高溫嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境影響,通信模塊支持4G/5G、北斗短報(bào)文、光纖等多種傳輸方式,空曠環(huán)境下無(wú)線通信距離不低于5km,數(shù)據(jù)傳輸延遲控制在10s以?xún)?nèi),設(shè)備供電模式支持太陽(yáng)能與蓄電池組合供電,續(xù)航能力滿(mǎn)足30天以上無(wú)光照正常工作,同時(shí)兼容大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口,可實(shí)現(xiàn)與其他監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)融合。

四.技術(shù)優(yōu)勢(shì)
大壩GNSS位移監(jiān)測(cè)技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)性能與工程適配性的雙重突破,測(cè)繪工程專(zhuān)家指出該技術(shù)無(wú)需監(jiān)測(cè)點(diǎn)間通視,突破了傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量受地形、天氣限制的技術(shù)瓶頸,可實(shí)現(xiàn)大壩全域監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同步組網(wǎng)測(cè)量,同時(shí)具備7×24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)能力,能完整捕捉大壩在水位變化、溫度應(yīng)力、地震荷載等因素影響下的動(dòng)態(tài)變形過(guò)程,精準(zhǔn)反映大壩位移的時(shí)空變化規(guī)律;監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)使其可根據(jù)大壩監(jiān)測(cè)需求靈活布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,適配混凝土壩、土石壩、堆石壩等各類(lèi)壩型的監(jiān)測(cè)需求,同時(shí)設(shè)備的抗干擾能力強(qiáng),可在大壩施工現(xiàn)場(chǎng)、庫(kù)區(qū)周邊等復(fù)雜電磁環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,后期維護(hù)僅需定期進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn),運(yùn)維成本大幅降低。
五.應(yīng)用場(chǎng)景
大壩GNSS位移監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋大壩全生命周期的位移監(jiān)測(cè)需求。
1.在大壩建設(shè)施工階段,該技術(shù)被用于壩體填筑、混凝土澆筑過(guò)程中的變形監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)掌握施工過(guò)程中大壩結(jié)構(gòu)的位移變化,指導(dǎo)施工工藝優(yōu)化與施工進(jìn)度調(diào)控,避免因施工變形過(guò)大影響工程質(zhì)量;
2.在大壩正常運(yùn)行階段,該技術(shù)作為核心監(jiān)測(cè)手段,布設(shè)于大壩壩頂軸線、壩肩邊坡、進(jìn)水口閘墩等關(guān)鍵部位,實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩整體沉降、水平偏移、壩體扭轉(zhuǎn)等位移形態(tài)的全面監(jiān)測(cè),為大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估提供連續(xù)數(shù)據(jù)支撐;
3.在高壩大庫(kù)與病險(xiǎn)水庫(kù)的安全監(jiān)測(cè)中,該技術(shù)與測(cè)斜儀、沉降儀等設(shè)備協(xié)同組網(wǎng),形成多維度、立體化的位移監(jiān)測(cè)體系,精準(zhǔn)捕捉病險(xiǎn)大壩的變形趨勢(shì),為除險(xiǎn)加固方案的制定與工程效果評(píng)估提供實(shí)測(cè)依據(jù);
4.在地震、洪水等極端災(zāi)害發(fā)生后,該技術(shù)可快速開(kāi)展大壩應(yīng)急位移監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)掌握災(zāi)害作用下大壩的結(jié)構(gòu)變形情況,為應(yīng)急處置與災(zāi)后工程安全評(píng)估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù);同時(shí)該技術(shù)也適用于大壩周邊岸坡、消力池等附屬結(jié)構(gòu)的位移監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程全域的安全狀態(tài)感知。
六.總結(jié)
隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的不斷發(fā)展,大壩GNSS位移監(jiān)測(cè)技術(shù)正朝著多系統(tǒng)融合、高精度解算、智能化分析的方向升級(jí),通過(guò)與大壩安全監(jiān)測(cè)云平臺(tái)的深度聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能分析、變形趨勢(shì)預(yù)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)預(yù)警,同時(shí)結(jié)合北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步提升大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自主性與可靠性,為水利工程的數(shù)字化、智能化運(yùn)維提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
-
GNSS
+關(guān)注
關(guān)注
9文章
1005瀏覽量
51369 -
位移監(jiān)測(cè)
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
51瀏覽量
2989
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
尾礦庫(kù)GNSS位移安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
GNSS位移監(jiān)測(cè)站的作用
GNSS地表水平位移監(jiān)測(cè)站
GNSS位移監(jiān)測(cè)站用途結(jié)構(gòu)圖
大壩安全監(jiān)測(cè)GNSS接收機(jī):保障水庫(kù)安全
水庫(kù)大壩位移監(jiān)測(cè)設(shè)備:保障水壩的安全工具
水庫(kù)大壩位移監(jiān)測(cè)儀:守護(hù)大壩安全的科技利器
水庫(kù)大壩位移監(jiān)測(cè)設(shè)備
GNSS位移監(jiān)測(cè)站:橋梁、大壩等大型工程的安全衛(wèi)士
水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
GNSS邊坡位移監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)分享
磁致伸縮位移傳感器在大壩監(jiān)測(cè)的應(yīng)用
GNSS位移監(jiān)測(cè)站邊坡位移地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方案
大壩GNSS位移監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用分析
評(píng)論