GPS地質(zhì)滑坡監(jiān)測系統(tǒng)

一滑坡危害產(chǎn)生滑坡主要原因(1)巖體中及堆積層中軟弱夾層的存在是斜坡失穩(wěn)滑動的重要因素。(2)河流的切蝕作用對滑坡形成有重要影響，地下水對錯(cuò)動層問的溶蝕、置換作用也是沿線滑坡形成的影響因素。(3)人類工程活動、久雨、暴雨天氣是滑坡形成的重要誘發(fā)因素。地質(zhì)滑坡災(zāi)害我國是一個(gè)崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生十分頻繁和災(zāi)害損失極為嚴(yán)重的國家，尤其是中西部地區(qū)。根據(jù)中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查監(jiān)測室的數(shù)據(jù)，2006年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害102804起，其中滑坡占87%；2007發(fā)生25364起，其中滑坡占61%；2008年1-3月發(fā)生3106起，其中滑坡占67.42%。每年由此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約200億人民幣，其造成的人員傷亡高達(dá)數(shù)百人。裂縫，滑坡，護(hù)坡失穩(wěn)二滑坡監(jiān)測方法分析監(jiān)測參數(shù)——滑坡體地表位移

滑坡體地表位移是災(zāi)害演化過程中最直觀的反應(yīng)指標(biāo)，因此掌握滑坡體的位移量，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)滑坡體變形發(fā)展趨勢，在地質(zhì)滑坡災(zāi)害演化的過程中及時(shí)預(yù)報(bào)警，讓監(jiān)管部門及時(shí)采取應(yīng)急措施，從而避免災(zāi)害的發(fā)生和減少災(zāi)害發(fā)生造成的損失?；卤O(jiān)測方法——人工尋視測量方法：人工巡視優(yōu)點(diǎn)：費(fèi)用低缺點(diǎn)：人工巡視，手工記錄，存在人為因素較多；巡檢質(zhì)量無法監(jiān)督，管理不便；需要投入大量人力；對于滑坡體的微量滑動，肉眼很難識別，一旦演變成大面積滑坡，就會釀成重大事故。方法：用測量全站儀定期對滑坡體上設(shè)置的位移監(jiān)測點(diǎn)定期進(jìn)行測量。通過對測得的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷滑坡體的穩(wěn)定狀態(tài)?；卤O(jiān)測方法——人工光學(xué)儀器測量優(yōu)點(diǎn)：費(fèi)用投入低，精度高，可以對滑坡體的滑動量和滑動趨勢進(jìn)行量化測量。缺點(diǎn)：1光學(xué)測量原理，雨天、大霧、夜晚無法測量。2測量周期長。溫度傳感器目標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集變形分析警報(bào)生成報(bào)表SQL數(shù)據(jù)庫控制點(diǎn)重復(fù)測量(固定間隔期)滑坡監(jiān)測方法——機(jī)器人變形實(shí)時(shí)監(jiān)測滑坡監(jiān)測方法——機(jī)器人變形實(shí)時(shí)監(jiān)測方法用自動測量全站儀按照設(shè)置的觀測頻率對滑坡體上設(shè)置的位移監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行自動觀測，在遠(yuǎn)程通過專用軟件對測得的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析，從而判斷滑坡體的穩(wěn)定狀態(tài)?；卤O(jiān)測方法——機(jī)器人變形實(shí)時(shí)監(jiān)測優(yōu)點(diǎn)：自動化測量，數(shù)據(jù)采樣率高缺點(diǎn)：1下雨、大霧天氣無法測量；2機(jī)器和監(jiān)測點(diǎn)的棱鏡需要通視，且距離不能超過1公里。鐵路沿線滑坡體多在山區(qū)，滑坡地帶起伏不平，且有很多植被。多數(shù)情況下無法滿足通視的要求?；卤O(jiān)測方法——GPS自動化監(jiān)測滑坡監(jiān)測方法——GPS自動化監(jiān)測利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等技術(shù)手段,實(shí)時(shí)在線獲得形變體上監(jiān)測點(diǎn)高精度的三維坐標(biāo)。通過對坐標(biāo)變化數(shù)據(jù)的定量分析，實(shí)現(xiàn)對形變體的健康狀態(tài)進(jìn)行自動化判斷，為科學(xué)決策提供技術(shù)依據(jù)?；卤O(jiān)測方法——GPS自動化監(jiān)測優(yōu)點(diǎn)：對環(huán)境依賴性小（刮風(fēng)下雨也可以堅(jiān)守崗位）不需要通視，特別適用于山體滑坡監(jiān)測各監(jiān)測點(diǎn)平面和高程觀測數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)采樣率高，最快可達(dá)3分鐘1次。Mm級精度易于實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)能夠全天候24小時(shí)在線工作結(jié)論正因?yàn)镚PS定位技術(shù)具有上述優(yōu)點(diǎn)，因而在滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測中得到了廣泛的應(yīng)用，成為一種新的有效的監(jiān)測手段。三GPS邊坡位移監(jiān)測系統(tǒng)1GPS系統(tǒng)定位原理GPS介紹全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)是美國國防部研制組建的新一代的軍民兩用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS介紹全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星星座，設(shè)計(jì)由24顆衛(wèi)星（事實(shí)上目前經(jīng)常保持27至32顆衛(wèi)星）組成。它們分布間距為60度的6個(gè)軌道上，軌道傾角55度，每個(gè)軌道面上均勻分布4顆衛(wèi)星。這樣分布的衛(wèi)星星座，可以保證任意時(shí)間任意位置的接受機(jī)可同時(shí)收到4顆以上衛(wèi)星信號，以便進(jìn)行瞬時(shí)的定位觀測。GPS差分定位原理差分是2個(gè)或更多個(gè)測站之間的相對定位，如圖所示，如果A和B兩點(diǎn)在同一時(shí)間內(nèi)觀測了相同的一組衛(wèi)星（至少四顆）。而且A是一個(gè)已知點(diǎn)，通過某種數(shù)據(jù)鏈，把原始改正信息傳到B點(diǎn)，那么B點(diǎn)的位置就可以加以確定。GPS應(yīng)用GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）在靜態(tài)相對定位中的高精度、高效益、全天候、不需通視等優(yōu)點(diǎn)，使人們普遍采用它來代替常規(guī)的三角、三邊、邊角等測量方法，并在理論、實(shí)踐中取得了可喜的成果。在精密工程變形監(jiān)測中也逐步得到廣泛的應(yīng)用。近年來，GPS技術(shù)在滑坡變形監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，并取得了較好的效果。1999年，李家峽水電站2號滑坡的GPS平面監(jiān)測精度達(dá)到1.2～1.6mm，高程精度小于3.0mm；四川雅安峽口滑坡的15個(gè)GPS監(jiān)測點(diǎn)準(zhǔn)確反映了該滑坡的滑動趨勢和位移量；三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害GPS監(jiān)測網(wǎng)亦取得了不錯(cuò)的階段性成果。2GPS變形監(jiān)測系統(tǒng)組成及功能GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)由3部分組成參考站監(jiān)測站數(shù)據(jù)處理中心GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)組成GPS參考站：它是整個(gè)監(jiān)測區(qū)域的地表位移監(jiān)測的基準(zhǔn)框架。它長期連續(xù)跟蹤觀測衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸GPS觀測數(shù)據(jù)到控制中心，幾個(gè)參考站可以聯(lián)合組網(wǎng)，并實(shí)時(shí)為各監(jiān)測站提供高精度的載波相位差分?jǐn)?shù)據(jù)及起算坐標(biāo)。GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)組成GPS監(jiān)測站：GPS監(jiān)測站是實(shí)時(shí)掌握表面變化量的依據(jù)，各監(jiān)測點(diǎn)長期連續(xù)跟蹤觀測衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸GPS觀測數(shù)據(jù)到控制中心，并結(jié)合各參考站的觀測數(shù)據(jù)與起算坐標(biāo)通過控制中心軟件準(zhǔn)實(shí)時(shí)解算處理，最終得到各監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。數(shù)據(jù)處理中心：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化采集、解算、管理、分析、預(yù)警、WEB發(fā)布。GPS位移監(jiān)測系統(tǒng)組成系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能系通實(shí)現(xiàn)的主要功能GPS位移數(shù)據(jù)自動化采集功能高精度:平面精度3-5mm,軸向精度5-8mm數(shù)據(jù)自動化解算、管理、存儲、分析、預(yù)報(bào)警多級聯(lián)網(wǎng)滑坡體水平和垂直方向位移變化時(shí)程曲線、加速度時(shí)程曲線圖表顯示自動生成日報(bào)表數(shù)據(jù)存儲與回放手機(jī)短信報(bào)警網(wǎng)絡(luò)通知(郵件)數(shù)據(jù)整理分析數(shù)據(jù)整理分析3系統(tǒng)建設(shè)監(jiān)測站建設(shè)系統(tǒng)供電方式市電，地埋方式太陽能供電系統(tǒng)可以根據(jù)測環(huán)境，靈活選用供電方式系統(tǒng)通訊方式系統(tǒng)可以根據(jù)測環(huán)境，靈活選用有線和無線（GPRS\CDMA\無線網(wǎng)橋）兩種通訊方式防雷措施必須建立防雷系統(tǒng)，保證檢測設(shè)備、供電系統(tǒng)，通信系統(tǒng)等正常運(yùn)行。

報(bào)警模式手機(jī)短信（領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)管人員）網(wǎng)絡(luò)消息（企業(yè)到各相關(guān)部門）各監(jiān)控中心聲光報(bào)警4系統(tǒng)主要硬件設(shè)備監(jiān)測型GPS相位差分+誤差改正模型精度：1mm-5mm地質(zhì)滑坡監(jiān)測對硬件有著特殊要求主板性能穩(wěn)定、精度高防水、防塵耐高低溫封裝材料需要防腐防老化內(nèi)部結(jié)構(gòu)要做防雷處理（核心主板進(jìn)行光電隔離處理）X60M天寶OEM板納米材料封裝，防水、防塵、防腐；內(nèi)部結(jié)構(gòu)光電隔離處理，防雷。X300M天寶OEM板納米材料封裝，防水、防塵、防腐；內(nèi)部結(jié)構(gòu)光電隔離處理，防雷。GPS天線罩防酸、防鹽霧、防紫外線、耐沖擊。防腐,抗老化性能佳,壽命長。電絕緣性佳,透波性強(qiáng)。在高溫,低寒等惡劣環(huán)境中使用性能更加突出。其它傳感器