全站仪自动化变形监测.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,9/7/2019,-,#,-,单击此处编辑母版标题样式,全,站仪,自,动化,变,形监,测,系,统,Auto,Mo,S,/Su,bM,o,S,-,1,-,目,录,一、变形监测精度要求（地铁、大坝）,二、全站仪极坐标测量精度分析,三、自动化变形监测系统对全站仪的要求,四、自动化变形监测误差处理技术,五、全站仪自动化变形监测系统,六、总结,附录：,Su,b,Mo,S,-,地铁结构变形自动化监测系统,-,2,-,一、变形监测精度要求,地铁隧道围岩收敛控制标准（参考值）,（,1,）洞室收敛：,30mm,（,2,）拱顶下沉,：,20,m,m,-,3t,一、地铁结构变形监测精度要求,变形监测精度要求,m,1,1,1,2,p,变形允许值,t,为置信区间内允许误差与中,误,差之比,值,，,t,=2,p,为概率值，相对位移一,般,可,取,p=,0,.,9,9,5,（,1,）洞室收敛,：,=,3,0,mm,1,/,t,=1/2,0,m,=,1,.,5mm,（,2,）拱顶下,沉,：,=,2,0,mm,m,=1.,0,mm,-,4,-,一、变形监测精度要求,大坝变形监测精度要求,（,1,）混泥土坝：,1mm,（,2,）土石坝,：,35mm,-,5,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,1,、极坐标测量原理,极坐标测量示意图,O,x,S,c,os,co,s,y,S,c,os,s,i,n,z,S,s,i,n,x,y,z,P,S,-,6,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,2,、极坐标测量精度计算公式,三维坐标分量精度计算,2,m,2,m,m,2,22,y,xz,z,m,y,S,y,S,S,点位精度计算,x,2,D,D,yz,x,D,2,2,m,z,m,2,2,2,2,2,2,0,S,x,222,2,2,m,S,m,m,S,D,m,P,-,7,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,3,、极坐标测量精度理论估计,4,5,0,m,S,1,m,m,1,ppm,m,m,0,.,5,设：,0,10,边,长,S,50m,100m,200m,mx,0,.,7,m,m,0,.,8,m,m,1,.,0,m,m,my,0,.,7,m,m,0,.,8,m,m,1,.,0,m,m,mz,0,.,2,m,m,0,.,3,m,m,0,.,5,m,m,点位精度,1,.,0,m,m,1,.,2,m,m,1,.,5,m,m,-,8,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,全站仪极坐标测量精度检测装,置,俯视,示,意图,激光,干涉仪,D,i,D,i+1,i,i,全站仪,4,、自动化全站仪极坐标实测精度统,计,（自动目标照准）,室内,30,m,双频激光干涉基线比测示意图,导,轨,小车 全站仪极坐标测量精度检测,装,置立,面,示意图,激光,干涉仪,全站仪,-,9,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,4,、自动化全站仪极坐标实测精度统,计,（自动目标照准）,室内,30,m,双频激光干涉基线比测部分结果,m,P,0,.,1,5,mm,n,T,P,序号,激光,mm,全站仪,m,距离差,mm,E,N,H,20,-,20000.15,22.7,1,155,6.49465,-,0.23265,0.10,21,-,21000.28,23.6,8,810,6.7,1,125,-,0.2,3,250,0.15,22,-,22000.,1,1,24.6,6,375,6.9,2,780,-,0.2,3,250,-,0.44,23,-,23000.04,25.6,4,000,7.1,4,4400.2,3,245,0.06,24,-,24000.14,26.6,1,660,7.3,6,105,-,0.2,3,230,0.24,25,-,25000.08,27.5,9,260,7.5,7,750,-,0.2,3,220,-,0.23,26,-,26000.07,28.5,6,890,7.7,9,430,-,0.2,3,215,0.09,27,-,27000.09,29.5,4,520,8.0,1,075,-,0.2,3,210,-,0.02,28,-,28000.1,9,04,30.5,2,150,8.2,2,725,-,0.2,3,200,-,0.08,-,10,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,4,、自动化全站仪极坐标实测精度统,计,（自动目标照准）,室外,200,m,距离测微平台比测部分结果,J,Z,1,J,Z,0,X,Y,变形点,GD4,J,Z,3,北,主坝轴线,坝肩轴线,J,Z,2,-,11,-,二、全站仪极坐标测量精度分析,4,、自动化全站仪极坐标实测精度统,计,（自动目标照准）,室外,200,m,距离测微平台比测部分结果,在,X,方向锯齿型误差为,0.,1,9,m,m,在,Y,方向锯齿型误差,为,0.,1,6,m,m,，转化 为角度误差,为,0.,2,4,。,-,12,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,1,、全站仪的自动化,全站仪轴系驱动自动化,全站仪目标照准自动化,自动照准精度,：,1,mm,2,0,0m,自动照准距离,：,1000m,自动照准分辨能力：具备,特,殊能力,（就近照准法则、小视场、,主,动目标）,自动照准目标类型：圆棱,镜,、,3,6,0,棱,镜,、反,射片,全站仪目标测量过程控制自动化,提供丰富的计算机控制指,令,，便,于,编程开发,-,13,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,1,、全站仪的自动化,型号,NET05,A,X,TS30,测角精度,0.5,0.5,测距精 度,棱镜,0.8,m,m,+1ppm,0.6,mm,+1ppm(,精密模式,)1.0,mm,+1ppm,（标准模式）,反射片,0.5,mm,+1ppm,1.0,mm,+1ppm,无棱镜,1.0,mm,+1ppm,2,mm,+2ppm,轴系驱动马达,驱动速度,60,/s,180,/s,目标自动照准,测程,棱镜,1000m,1000m,360棱镜,600m,800m,精度,棱镜,1.0,mm,200m,1.0,mm,200m,反射片,1.0,mm,50m,-,14,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,1,、全站仪的自动化,多棱镜目标自动化识别技术,一般的自动照准全站仪,（非就近照准法则）,（视,场内,有,2,个,棱,镜，,不,能,正,常,测量）,索佳自动化全站仪,（就近照准法则）,（视,场内,有,2,个,棱,镜，,仍,能,正,常,测量）,-,15,-三、自动化监测系统对全站仪要求,2,、可以自动化照准的合作目,标,360,棱镜,水平与垂直自动化照准精度匹配,H=0,H=30,自,动,照准点,随着棱镜的水平方向转动，自动照准点上下会有偏,差,（可达,2.5mm,）,H=6,0,-,16,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,在水平方向上有,2,3,m,m,的,变,化,棱镜水平方向转动，自动照,准,点左,右,会有,误差,2,、可以自动化照准的合作目,标,360,棱镜,水平与垂直自动化照准精度匹配,自,动,照准点,H=0,H,=,H,=,-,17,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,H=0,H,=30,H,=60,自动照准点,新型,36,0,棱镜，,即使改变棱镜方向，自动照,准,点也,几,乎不偏移,2,、可以自动化照准的合作目,标,360,棱镜,水平与垂直自动化照准精度匹配,-,18,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,2,、可以自动化照准的合作目,标,360,棱镜,水平与垂直自动化照准精度匹配,-3,-2,-1,0,1,2,3,-60-45-30-1501530,棱镜水平方向转动角度,de,g,45,60,測定誤差,mm,水平 上下 距離,索佳,360,棱,镜,徕卡,360,棱镜,-,3,-,2,-,1,0,1,2,3,-60,-45,-3,0,-1,50,棱镜水平方向转动角度,1,5,30,d,e,g,45,60,測定誤差,mm水平 上下 距離,-,19,-,三、自动化监测系统对全站仪要求,索佳,3,6,0,棱镜,-3,-2,-1,0,1,2,-6,0,-4,5,-3,0,-1,5,0,1,5,30,棱镜,水平方向,转动,角度,d,e,g,45,60,測定誤差,mm,T,ri,m,b,l,e,3,6,0,棱镜,-3,-2,-1,0,1,2,-6,0,-4,5,-3,0,-1,5,0,1,5,30,棱镜,水平方向,转动,角度,d,e,g,45,60,測定誤差,mm,水平 上下 距離,2,、可以自动化照准的合作目,标,360,棱镜,水平与垂直自动化照准精度匹配,3,水平 上下 距離,3,-,20,-,四、自动化监测误差处理技术,1,、大气折射对全站仪测量结果的影响,大气折射对电磁波测距的影响,测定大气温度、气压等，对测距结果进行修正,利用数字气象设备，可以实现大气参数采集的自动化,一般在车站附近测定气象参数，存在较大的代表性误差问题,大气折光对垂直角测量的影响,地球弯曲及大气折光对垂直测量的影响与气候、地理环境等因素有关,无法直接利用有关设备直接测定,一般在已知高差、或对向三角高程观测求解球气差系数,为了实现变形点三维监测，必须解决球气差的影响问题,-,21,-,四、自动化监测误差处理技术,2,、极坐标三维监测多重差分改正原理,利用基准点信息求差分改正数,-,22,-,四、自动化监测误差处理技术,2,、极坐标三维监测多重差分改正原理,大气折射对测距影响的差分改正,全站仪在基准点设站，对另一基准点上的棱镜测距，利用测距,值,d,与基,J,准值,d,0,之间的较差，求定大气折射对测距影响的改正系数。,J,d,d,0,d,J,J,J,d,如果同,一,时,刻,测得某变形,点,的斜距,为,d,P,，那么经气,象,差分改正后,的,真,实斜距为：,d,d,d,d,PPP,-,23,-,四、自动化监测误差处理技术,2,、极坐标三维监测多重差分改正原理,球气差对垂直角（三角高程）影响的差分改正,全站仪在基准点设站，对另一基准点上的棱镜观测求得三角高,差,h,J,，与 两基准点间的已知高,差,h,0,比较，求解球气差系数,C,。,如果同,一,时,刻,测得某变,形点,的三角高,程,，,经球气差,改正,后的高差结,果,为：,2,d,c,o,s,2,h,h,J,c,J,0,h,P,d,P,s,i,n,c,d,P,c,o,s,i,h,a,h,2,2,-,24,-,四、自动化监测误差处理技术,2,、极坐标三维监测多重差分改正原理,水平方位角的差分改正,全站仪水平度盘零方向受仪器稳定性、外界条件的变化等因素的影响会 发生变化，把基准点第一次测量的方位角作为基准方位,角,H,Z,J,0,，其它周 期对基准点测量的方位角,H,Z,J,与基准方位角相比，有一差值,H,H,H,0,ZZ,J,Z,J,如果同一时刻观测其他变形点,，其准确的方位角值为：,H,Z,P,H,Z,P,H,Z,-,25,-,2,、极坐标三维监测多重差分改正原理,监测点三维位移量计算,经上述多重差分改正后，消除大气等外部环境的综合影响，求得准确的 监测三维坐标：,与第一周期的三维坐标相,比,，计算其他周期的三维位移量,X,D,c,o,s,H,X,0,Z,h,Z,0,s,i,n,H,Y,0,Y,D,PP,Z,P,P,P,Z,P,P,P,X,X,X,1,Z,Z,Z,1,Y,P,Y,P,Y,P,PPP,1,PP,P,四、自动化监测误差处理技术,-,26,-,3,、不同基准距离差分改正变形点精度影响理论分析,单位,：,mm,四、自动化监测误差处理技术,基准点斜距,(,m,),变形点斜距,(,m,),100,200,300,500,1000,200,m,X,:,0.19,0.28,0.39,0.63,1.33,m,Y,:,0.19,0.28,0.39,0.63,1.33,m,Z,:,0.,1,1,0.28,0.53,1.32,5.02,300,m,X,:,0.18,0.26,0.35,0.56,1.15,m,Y,:,0.18,0.26,0.35,0.56,1.15,m,Z,:,0.10,0.23,0.41,0.95,3.40,500,m,X,:,0.17,0.25,0.33,0.53,1.04,m,Y,:,0.17,0.25,0.33,053,1.04,m,Z,:,0.10,0.21,0.34,0.68,2.17,1000,m,X,:,0.17,0.24,0.33,0.51,0.99,m,Y,:,0.17,0.24,0.33,0.51,0.99,m,Z,:,0.10,0.20,0.30,0.54,1.36,-,27,-,4,、实际应用案例差分改正效果统计,某大坝变形监测点位分布图,X,Y,S,1,S,2,S,3,S,4,S,5,S,6,S,7,监测站,J,Z,1,J,Z,2,J,Z,3,北,主坝轴线,坝肩轴线,1020,马道,四、自动化监测误差处理技术,-,28,-,四、自动化监测误差处理技术,4,、实际应用案例差分改正效果统计,某大坝变形监测点差分改正效果统,计,（,1,个,月,66,4,个周期）,变形点,DX,dY,dZ,最大值,(,m,m),最大值,(,m,m),最大值,(,m,m),原始测量数,差分改正数,原始测量数,差分改正数,原始测量数,差分改正数,据,据,据,据,据,据,S1,1.70,0.68,6.16,-,1.68,-,1.48,-,1.57,S2,5.81,1.53,7.28,-,1.36,-,1.87,1.37,S3,8.55,1.85,7.69,-,2.28,-,3.05,-,2.52,S4,-,2.20,0.80,7.18,-,1.62,-,1.81,-,2.,1,1,S5,4.57,-1.76,8.17,-,1.59,-,2.04,-,1.92,S6,8.07,-,2.09,9.19,-,1.85,-,3.08,-,2.72,S7,1,1.79,2.42,1,1.19,-,1.79,-,5.80,-,3.39,-,29,-,4,、实际应用案例差分改正效果统计,某大坝变形监测点差分改正实测精度统计,把其中,1,个或,2,个基准点当作“变形点”，其位移量即为误差影响量,显而易见，长边基准差分改正短边变形点，有利于保证监测精度,四、自动化监测误差处理技术,基准点,“,变形点”,m,x(,mm,),m,y(,mm,),m,z,(,mm,),一周,一月,一周,一月,一周,一月,JZ2,、,JZ3,JZ1,0.61,0.57,0.24,0.31,0.54,0.65,J,Z,1,、,J,Z,3,J,Z,2,0.50,0.58,0.43,0.54,1.34,1.68,JZ,1,、,JZ2,JZ3,0.69,0.78,0.36,0.45,0.87,0.98,J,Z,3,J,Z,1,0.69,0.69,0.26,0.35,0.56,0.66,J,Z,2,0.51,0.69,0.46,0.69,1.15,1.39,JZ2,JZ1,0.56,0.53,0.24,0.30,0.57,0.69,JZ3,0.49,0.70,0.24,0.34,0.79,0.90,J,Z,1,J,Z,2,087,0.86,0.84,0.83,2.15,2.63,J,Z,3,1.03,1.03,0.54,0.64,1.34,1.57,-,30,-,5,、监测误差处理技术新突,破,自适应方法,极坐标测量原理可知，要获得准确的测量结果,，,必须有效,解决大气折射率对测距的影响，以及球气差对三角高程测,量的影响,。,仪器在稳定基准点设,站,多重差分技术,仪器在欠稳定的工作基点设,站,自适应拟稳技术,无需观测,大气气,象,参数,，并顾,及,球气,差对单,向,三角,高程观,测,的影,响。,四、自动化监测误差处理技术,-,31,-,四、自动化监测误差处理技术,5,、监测误差处理技术新突,破,自适应方法,-,32,-,五、全站仪自动化变形监测系统,1,、自动化变形监测系统的组成,单台站系,统,大坝监测,-,33,-,五、全站仪自动化变形监测系统,X,Y,Z,X,Y,Z,X,Y,Z,1,、自动化变形监测系统的组成,单台站系,统,大坝监测,基准点,自然表面,太阳能板,市,电,(2,2,0v),全站仪监测站,Auto,M,oS,专业版软件,数据通讯,变形点,ww,w,.,z,-,m,-,34,-,五、全站仪自动化变形监测系统,1,、自动化变形监测系统的组成,多台站系统（分布式，大坝监,测,）,ww,w,.,z,-,m,-,35,-,五、全站仪自动化变形监测系统,1,、自动化变形监测系统的组成,多台站系统分布,式,-,大坝监,测,）,供电,与通,信,系统,公司,局域网,水电,大楼,远,程监,控,计算机,功控,计算,机,(,1,),功控,计算,机,(,2,),视频,监视器,功控,计算,机,(,5,),功控,计算,机,(,4,),功控,计算,机,(,3,),监控,中心,服,务器,自动,全,站,仪,观测,站,(L,1,),自动,全站仪,观测,站,(L,2,),自动,全,站,仪,观测,站,(L,4,),自动,全,站,仪,观测,站,(L,3,),自动,全站仪,观测,站,(L,5,),变形,监测,棱,镜,变形,监测,棱,镜,变形,监测,棱,镜,变形,监测,棱,镜,变形,监测,棱,镜,为手,机,短,信,报警,装,置,-,36,-,五、全站仪自动化变形监测系统,1,、自动化变形监测系统的组成,地铁监测系统,-,37,-,五、全站仪自动化变形监测系统,1,、自动化变形监测系统的组成,单台站系,统,地铁监测,-,38,-,五、全站仪自动化变形监测系统,1,、自动化变形监测系统的组成,多台站系,统,地铁监测,-,39,-,ww,w,.,z,-,m,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,为测站设备（全站仪）提供稳定的架设条件仪器墩,为测站设备提供必要的防,护,测站小屋 防盗窃,防气候（雨、雪、风、阳光）,防灰尘,-,40,-,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,测站仪器墩,双层混泥土,(,或钢管,),仪器墩,，,防土,层,移动,、,防温,度,影响,如可能，锚到基岩或稳,定,土层,注意与监测站房建筑结,构,的隔离,强制对中装置,外环层,缝隙中填入泡沫 或沙子,俯视图,侧视图,内芯标,不锈钢强制对中盘,-,41,-,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,测站小屋,测站小屋的作用,保护全站仪,抵御外界环境影响，有利于,提,高监,测,精度,设计建造小屋时需要考,虑,的因素,满足监测点位的通视要求,开放式还是密闭,式,（测量视线是否要穿过,玻,璃）,气候控制（空调）,仪器墩的位置安排,考虑座椅空间,满足穿越电缆的需要，等等。,-,42,-,ww,w,.,z,-,m,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,测站小屋国,内,版（防护功能，兼顾旅游景点）,-,43,-,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,测站小屋国,内,版（防护功能，兼顾旅游景点）,-,44,-,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,测站小屋国际版（防护功能，,讲,究实,用,）,-,45,-,五、全站仪自动化变形监测系统,2,、测站设备安装,测站小屋国际版（防护功能，,讲,究实,用,）,-,46,-,五、全站仪自动化变形监测系统,3,、镜站设备安装,特别注意让棱镜准确朝向仪,器,测站,（,特别,是,当距离,超,过,500,米时）,如果有多个测站观测同一棱镜,，则,需,使,用3,6,0,棱镜,便宜的棱镜将会降低精度、,影,响测,程,，并,缩,短使用,寿命,棱镜的安,装方,法取决与,基础,性,质,(,岩石,、,泥土、混,泥土,等,),。,如果在降雪区域，需要注意,提,升棱,镜,高度,，,避免被,后,雪掩,埋。,-,47,-,五、全站仪自动化变形监测系统,3,、镜站设备安装,国内版（注重防护，比较复杂）,-,48,-,五、全站仪自动化变形监测系统,3,、镜站设备安装,国际版（结构简单，讲究实用）,-,49,-,五、全站仪自动化变形监测系统,4,、地铁监测设备安装,监测站,-,50,-,五、全站仪自动化变形监测系统,4,、地铁监测设备安装,目标棱镜51,-,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,一般通过串口实现全站仪通信,最简单的方法通过,R,S,232,的,Y,型电缆进行联机通讯，但 通讯距离有限（小于,30,m,）。,因此当进行远距离通讯时，需要采用以下之一的通讯方,法：,R,S,485,无线电台,移动无线网络,（,LAN,）,-,52,-,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,有线方式,电缆：,RS,2,3,2,、,RS,4,8,5,等,光缆：光端机设备,接全站仪,(,含供电,),A,C2,2,0,V,电源,通讯电缆,电,缆通,信,与,供,电,盒,光,端机,和,接,线,盒,-,53,-,ww,w,.,z,-,m,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,有线方式,-,54,-,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,无线方,式,数传电台,常用的电台,：,S,atel,、,P,acific,C,r,est,a,n,d,F,r,ee,w,a,ve,电台,Satelline,2AS,a,nd,3AS,模块,典型通讯距,离,:,典型通讯波特,率,:,最大约,为,1km,9,6,00,bps,-,55,-,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,无线方,式,数传电台,-,56,-,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,无线方,式,无线网络,（,GPR,S,）,通过,RS2,32,连,接,全站仪,与,通讯,服,务,器,通过通讯服务器进入局域网,或,因特网,通讯服务器有固定,的,I,P,地址,计算机建立一个虚拟,的,CO,M,端口，以便,计,算机,象,从,RS2,3,2,中读,取数据一样，从因特网中读,取,数据,W,&,T,58231,Co,m,-,Ser,v,er H,ig,hspeed Co,m,pact,-,57,-,五、全站仪自动化变形监测系统,5,、通信系统,无线方,式,无线网络,（,GPR,S,）,GSM,/,GPRS,模式,-,58,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,软件主界面,-,59,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,全站仪的联机控,制,设备初始化,-,60,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,监测点位的学习功能,-,61,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,自动化监,测,点组定义,-,62,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,自动化监,测,点组定义,-,63,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,自动化监,测,定时器设置,-,64,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,自动化监,测,连接点组与定时器,-,65,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,自动化监,测,无人值守、自动运行,按事先定义好的定时器和点组，自动运行监测系统,实时显示监测点位的位移过程曲线,-,66,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,报表输,出,选择报表输出内容,-,67,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,报表输,出,报表打印或另存文本文件,-,68,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,变形监测分析与预报,趋势分析,多元线性回归分析,灰色系统分析（,G,M,（,1,1,）模,型）,时间序列分析（,ARM,A,模型）,多种模型组合分析（趋,势,分,析,+,时,序分析,、,G,M,模,型,+,时,序,分,析,.,）,-,69,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,变形监测分析与预报,GM,（,1,，,1,）模型拟合得到的拟合与残差曲线,1,0.8,0.6,0.4,0.2,0,-0.,2,1,-0.4,6,11,16,21,26,31,36,41,曲线为原始变形曲线，曲线为,拟,合曲,线,，,为,残差,曲,线。,-,70,-,五、全站仪自动化变形监测系统,6,、监测系统软件,变形监测分析与预报,实测变形量与预报结果进行比较，考核预报效果,从表中可以看出，组合趋势,+M,A,（,4,）模型预报精度较高，预报效果最好,周期,模型,46,47,48,49,50,51,52,实际变形,0.69,0.76,0.64,0.40,0.66,0.74,0.82,GM,（,1,，,1,）,0.63,0.63,0.63,0.64,0.64,0.64,0.64,0.06,0.13,0.01,-0.24,0.02,0.10,0.18,A,R,（,5,）,0.72,0.59,0.73,0.52,0.57,0.72,0.63,-0.03,0.17,-0.09,-0.12,0.09,0.02,0.19,组合趋势,0.66,0.64,0.59,0.58,0.63,0.68,0.66,0.03,0.12,0.05,-0.18,0.03,0.06,0.16,组合趋势,+ARMA,0.55,0.64,0.72,0.49,0.63,0.68,0.66,0.14,0.12,-008,-0.09,0.03,0.06,0.16,-,71,-,五、全站仪自动化变形监测系统,7,、实际应用案例精度统计,（,1,）某混泥土重力坝（西北地区）,坝顶总长,：,2,7,4,m,（,主坝长,1,4,4,m,），,最,大坝,高,：,52,m,，库,容,：,335,5,万,m3,平均监测点边长约,为,200,m,，,监测,精,度统计,：,m,x,=0.61,m,m,，,m,y,=0.24,m,m,，,m,z,=,0,.54,m,m,-,72,-,五、全站仪自动化变形监测系统,7,、实际应用案例精度统计,（,2,）某混泥土面板堆石坝（华东地区）,坝顶长,：,2,5,2,m,，,最,大坝高68m,，,库容,：,9.4,1,亿,m3,平均监测点边长约,为,35,0,，,监,测精度,统,计,：,m,x,=0.57,m,m,，,m,y,=0.23,m,m,，,m,z,=,1,.01,m,m,-,73,-,五、全站仪自动化变形监测系统,7,、实际应用案例精度统计,（,3,）某混泥土面板堆石坝（东北地区）,主坝坝顶长,：,9,0,2,m,，最大,坝,高：,72,m,，,库,容：,4,1,.8,亿,m3,平均监测点边长约,为,600,m,，,监测,精,度统计,：,m,x,=1.16,m,m,，,m,y,=0.72,m,m,，,m,z,=,1,.54,m,m,-,74,-,五、全站仪自动化变形监测系统,8,、某大坝全站仪监测系统方案改造,（,1,）大坝基本情况,主坝：混凝土面板堆石坝，,坝,顶,长,9,0,2,m,，最,大,坝高,72,m,，,库,容,41,.,8,亿,m3,副坝,：,粘土墙堆石坝，坝顶,长,度,3,3,2,m,，,最,大坝高,4,7.,2,m,-,75,-,五、全站仪自动化变形监测系统,8,、某大坝全站仪监测系统方案改造,（,2,）原监测方案,下游河滩地区，布,设,2,台,自,动,化全站仪监测站,（,L,4,、,L,6,）,目标为双层单棱镜，前方交会,观测方法,-,76,-,五、全站仪自动化变形监测系统,8,、某大坝全站仪监测系统方案改造,（,3,）原监测方案主要问题,许多点不能完成自动化测量,监测精度不能满足要求,全站仪与计算机之间的通信,系统,不稳定,整个系统,迟迟,不,能投入,正常,运,行,！,-,77,-,五、全站仪自动化变形监测系统,8,、某大坝全站仪监测系统方案改造,（,4,）主要改造内容之一,在不增加监测站的条件下，把 交会法观,测方,法,改为极,坐标,法,，,并进行合理的监测点组分配，尽可能缩短测站与监测点之间 的距离,-,78,-,五、全站仪自动化变形监测系统,8,、某大坝全站仪监测系统方案改造,（,4,）主要改造内容之二,要求水库管理部门，改造监测 站的密封方法，用平板玻璃替 换有机玻璃，减少玻璃等因素 的影响，确保监测精度79,-,五、全站仪自动化变形监测系统,8,、某大坝全站仪监测系统方案改造,（,4,）主要改造内容之三,把原来的基于电话线调制解,调,器的,通,信系,统,，改为,基,于,RS4,8,2,的电,缆通信系,统（,最,终使用,光缆,通,信系统,），,提,高通信,系统,的,稳定性,。,接全站仪,(,含供电,),A,C,220,V,电源,通讯电缆,-,80,-,六、总结,全站仪自动化极坐标监测系统测量精度,1,、,在,200,m,左右的监测,范,围内，,比,较容,易,实现亚,毫,米的,三,维监,测,精,度,2,、,在,400,m,左右的监测,范,围内，,通,过合,理,配置差,分,改正,与,系统,运,行,方,案，三维监测精度可,达,1,2,mm,3,、,在,800,m,左右的监测,范,围内，,通,过合,理,配置差,分,改正,与,系统,运,行,方,案，三维监测精度可,达,2,3,mm,附：极坐标测量精度理论估计,边长,100m,500m,1000m,点位精度,1.15mm,2.28mm,3.97mm,-,81,-,六、总结,全站仪自动化极坐标监测系统主要特点,（,1,）利用严密的多重实时,差,分改,正,原理,，,最大限,度,地消,除,或减弱,大,气等,外界,环境对测量精度的影响，并,为,系统,自,动化,运,行创造,了,条件；,（,2,）无需外接数字气象等,附,加设,备,，简,化,了系统,组,成，,降,低了系,统,成本,，提,高了系统运行的可靠性；,（,3,）在,无人值,守,的情,况下，,可,在全,天,2,4,小时内,周期性,自,动启,动系统,进,行监,测，,如遇特殊情况（如变形量超,过,限差,值,）可,通,过短信,等,方式,自,动报警；,（,4,）监测点变形过程趋势,实,时多,态,图解,显,示，可,以,同时,显,示用户,设,置断,面上,的所有点的位移量；,（,5,）监测数据可按照用户,要,求自,定,义格,式,，进行,报,表输,出,；,（,6,）可以自动地执行用户,编,制的,外,部程,序,，具有,良,好的,开,放性；,（,7,）计算机遭遇突然断电,等,故障,，,重新,开,机后系统,可自,动,初始化,全,站仪,，按,照原来的各项参数设置自动,开,始下,一,周期,的,测量；,（,8,）系统组成简单，维护,方,便，,增,加监,测,点位比,较,方便,（,加设普,通,棱镜即,可）。,-,82,-,附录：,地铁结构变形监测专用系统,Sub,M,oS,-,83,-,目,录,一、市场机遇与需求,二、国内最专业地铁监测系统,Su,b,MoS,三,、,Su,b,MoS,性能特点 四,、,Su,b,MoS,系统组成,五、总结,-,84,-,1.,市场机遇与需求,1.1,国地铁建设加速发展引发市场机遇,-,85,-,1.,市场机遇与需求,1.2,既有地铁安全运行保障需求,地铁周边基坑开挖房地产开发、其他工程项目介绍,-,86,-,1.2,既有地铁安全运行保障需求,地铁换乘站新线建设对既有线的影响,1.,市场机遇与需求,-,87,-,2.1,历史经验的积累,广州地铁陈家祠,站,200,1,，国内首次应用,2.,国内最专业地铁监测系,统,Su,b,MoS,-,88,-,-,8,9,-,2.1,历史经验的积累,广州地铁黄沙,站,2003,，首创组网监测新模式,2.,国内最专业地铁监测系,统,Su,b,MoS,-,89,-,2.,国内最专业地铁监测系,统,Su,b,MoS,2.2,独门绝,技,专门为地铁变形监测而研发,双线多测站组网实时监测方,案,国内首创,Sub,M,o,S,支持地,铁,隧道,上,、下行,双,线多,个,测站的,组,网,实时,监,测,，,即,在狭长的地铁隧道中设置多,个,自动,化,全站,仪,测站，,解,决隧,道,弯曲对,视线通视,的影响,，,满足,大区域,地,铁隧,道结构,变,形自,动化监,测,的需,求。,S,T,N1,S,T,N4,J,Z,1,J,Z,2,J,Z,3,J,Z,4,J,Z,1,J,Z,2,J,Z,4,J,Z,3,上行线,下行线,S,T,N2,S,T,N3,-,90,-,2.,国内最专业地铁监测系,统,Su,b,MoS,2.2,独门绝,技,专门为地铁变形监测而研发,自适应数据处理技,术,国际领先,多年前，辰维科技在国内首次,提出的“多重差分变形监测,技术，已被业界普遍认可、广 泛引用。辰维科技再次创新，在世界上首次研发“自适应”监测技术，再次实现新的突破。有了“自适应”监测技术，有 效解决了全站仪在,非稳定区设,站,的问题，使地铁隧道环境下 多测站组网监测成为可能。,-,91,-,2.,国内最专业地铁监测系,统,Su,b,MoS,2.2,独门绝,技,专门为地铁变形监测而研发,抗干扰功能设,计,智能可靠,为了实现,24,小时无人值守自动化监测，必须有效解决地铁列车运行期间对,Su,b,Mo,S,监测环境产生干扰的问题。列车通过变形监测区域时，会带来震 动、遮挡全站仪视线等环境干扰,。,Su,b,Mo,S,监测系统针对这些问题专门设 置了智能化功能模块，使之成为国内最具专业特色的地铁隧道结构变形监 测行业解决方案。,-,92,-,2.,国内最专业地铁监测系,统,Su,b,MoS,2.2,独门绝,技,专门为地铁变形监测而研发,成熟稳定的全站仪控制技,术,兼容世界主流仪器,通过有线或无线的方式，由,计,算机,软,件对,自,动化全,站,仪进,行,智能,化控制，并能满足长时间无,人,值守,、,连续,运,行不死,机,，对,系,统软,件的编程,技术,提出很高,的要,求,，,确保,系统,软件长期,运行,的稳定性,、,可靠性。,成熟稳定的远程计算机自动控,制,全站,仪,的,技,巧与,方,法,监控计算机因停电等原因的“,一,键”,重,启监测,系,统软,件,自,动恢复运行。,-,93,-,3.Su,b,MoS,性能特点,3.2,无人值守,24,小时连续运行,系统集成的数据采集设备都,是,自动,化,、智,能,化的电,子,产品,，,不但稳,定可靠，而且支持软件控制,。,因此,整,个系,统,在计算,机,专业,监,测软件,的控制下，按事先设定好的,定,时器,，,周期,性,定时启,动,系统,，,实现全 天候,24,小时无人职守自动,化,采集,数,据与,处,理。,-,94,-,3.Su,b,MoS,性能特点,3.2,实时三维同步监测,Sub,M,o,S,系统可以实时同步获取三维坐标,，,克服,了,传统方,法,平面位,移与垂直位移分离监测的不,足,，确,保,了点,位,变形分,析,的时,效,性。,-,95,-,3.Su,b,MoS,性能特点,3.3,可显示任一指定方向的位移信息,在地铁隧道变形监测中，人,们,总是,关,心与,隧,道中心,线平行或垂直方向的结构变,形,情况,。,但是,地,铁隧道,中心线时常随线路转弯而变,化,，因,此,在不,同,的监测 断面，,Sub,M,o,S,允,许输,入,隧道线,路,转弯,信,息而输,出,指定方向的位移变形量。,-,96,-,3.Su,b,MoS,性能特点,3.4,手机短信实时报警（可选）,如果系统运行出现异常，或,监,测点,位,位移,超,出预警,值,等，,系,统会给指,定的手机号码发送报警信息,，,以便,系,统管,理,人员及,时,响应,与,处理。,-,97,-,4.Su,b,MoS,系统组成,系统软件,Sub,M,oS,自动化全站仪,通信与供电系统（可选遥,控,电源,开,关）,各种目标棱镜,-,98,-,5.,总,结,Su,b,M,oS,专门为地铁结构变形监测而开,发,，用,于,地铁,、,隧道,结构变形自动化监测，具备独,特,优势。,历史悠久：始于上世纪,9,0,年代末,，,与,世,界同,步,发,展,独门绝技：独创差分、自适应,技,术，,监,测,技,术国,际,领先,本地服务：世界级技术、国内,品,牌、,无,障,碍,贴心,服,务,强强合作，为国内地铁变形监,测,用户,提,供,最