工程设计勘察

1、.,工程设计勘察,惠远设计公司,.,勘察准备工作,落实勘察日期和相关联络人 制定可行的勘察计划，包括勘察路线、日程安排及相关联系人 确认前期规划方案，设备配置、材料类型等 了解本期工程设备的基本特性，包括设备供应商、设备、基站天馈、电源、蓄电池等 对已有工程的勘察，应在勘察前打印出现有工程图纸，进行现场核实，节省时间 配备勘察工具，并调整精度,.,常用勘察工具,GPS、测距仪、指北针、数码照相机、皮尺，钢卷尺,地阻仪,.,勘察工具的使用,机房站址照相,将现场情况记录下来，以便将来有需要或有疑问时可以有一个最直接的参照。 拍照时一般采用640*480的分辨率。 对机房站址周围进行拍照时，以正北为

2、0度角，3060度为间隔顺时针方向将机房站址周围情况照下来，不少于6张。,.,使用GPS测量经纬度,使用GPS时只要把它放在地上，一会它就会自动得出数据。但GPS一般要测到四颗卫星的信号才能计算出当地的经纬度，因此测量时要尽量放在开阔处，才能较快的得出数据。若周围有阻挡物，就会等较长时间，甚至得不到数据。,测量时一定要确定指北针是水平放置的情况下再读取数据。有时机房电磁干扰严重，室内与室外数据不符，这时以室外数据为准。 无线勘察时确定天线的方向角。 在照相时要求从0度开始，此时确定方向也要用到指北针。,使用指北针,.,机房勘察,记录所选站址建筑物的地址信息，业主信息等 记录机房的基本信息，包括

3、建筑物总楼层、机房所在楼层，结合室外天面草图画出建筑内机房所在位置的侧视图，画出机房平面图草图 机房内设备勘测，确定走线架、馈线窗位置 了解市电引入情况或机房内交直流供电情况，做详细记录，拍照存档 了解传输情况，传输方式、容量、路由、DDF端子使用情况等 确定机房防雷接地情况 必要时对机房局部特别情况拍照,.,线路勘察,选择光缆修建程式（简易管道、管道、架空、直埋等） 会同建设单位一起沿初步设计审定的路由重点查勘，使勘测设计人员了解路由走向以便于下一步实地测量,.,天馈系统勘察,基站经纬度、天线安装位置。方位角和下倾角、馈线走线路由、室外防雷情况 拍摄基站所在地全貌 室外塔桅与机房位置，馈线路

4、由、主要障碍物、共址塔桅的相对位置等 记录基站周围环境及铁塔、机房位置、主要障碍物，以备日后分析研究所需,.,勘察信息记录表是勘察成果的具体表现，包括勘察信息表和勘察草图 勘测信息记录表除右表中的信息外，若是原有机房，还应包括 ：原有电源容量及负荷情况，传输设备利用情况，DDF端子利用情况等,勘察信息记录,.,勘察草图绘制（图例）,设备专业： 机房平面图（原有机房和新建机房）， 天馈线安装示意图 建筑立面图、天线安装位置、馈线路由图、铁塔位置、抱杆位置、记录天面勘察内容，拍照存档 防雷接地情况 线路专业： 勘测草图需要标注内容： 指北方向、街道名称、周边参照物（根据时间而定） 机房所在位置、楼

5、层、客户名称等 房屋街道尽量按一定比例、合理布局 光缆走线路由（标明走线施工方式）勘测时，尽量地把所有相关的情况信息记录下来,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,GPS,激光测距仪,地阻仪,.,GPS Global positioning system,.,一、GPS简介 GPSGlobal positioning system 全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。,.,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 经近10年

6、我国测绘等部门的使用表明，GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。,.,二、GPS系统的特点: 1、全球，全天候工作： 能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速度和精密时间。不受天气的影响。 2、定位精度高： 单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级, 经与大地测量将平面与高程采用不同方法分别施测。GPS可同时精确测定测站点的三维坐标 。 3、功能多，应用广： 随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅

7、在测量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大。,.,4、操作简便随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。使野外工作变得轻松愉快。 5、缺：即干扰与抗干扰问题。因为一般情况下，从卫星反馈到地面的GPS信号很小（一般为-160DBW），如果对方采取瞄准式干扰、阻塞式干扰或欺骗式干扰，都会使GPS接收机无法正常工作，从而使其定位、导航精度降低或产生误导，如对方仿制并发射一组大功率的GPS卫星，交替经过上空，并模仿其频率密码，就使其接收到若干不准确信号和错误信号，

8、从而使其失去指挥控制。,.,三、GPS发展 在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线导航系统。 精度可达 缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高几百米，至几英里。,.,GPS发展历程 GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。 第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。 第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程

9、建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。,.,四、GPS系统的组成 GPS由三个独立的部分组成： 空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。 地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。 用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。,.,五、GPS定位原理 目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的

10、距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分。,.,1 伪距差分原理 这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度。 ,.,2载波相位差分原理 载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基

11、准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。,.,六、GPS的作用,GPS应用于导航 主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如： 1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场降落 3.汽车自主导航 4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理 5.紧急救生 6.个人旅游及野外探险 7.个人通讯终端(与手机，PDA，电子地图等集成一体),.,GPS应用于授时校频 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入,.,GPS应用于高精度测量 1.各种等级的大地测量，控制测量 2.道路

12、和各种线路放样 3.水下地形测量 4.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测 5.GIS应用 6.工程机械（轮胎吊，推土机等）控制 7.精细农业,.,伽利略卫星定位系统,民用全球定位系统“伽利略”系统。“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4万公里，倾角为56度，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作星和1颗在轨备用卫星。“伽利略”将为用户提供误差不超过1米的精确定位服务，可为公路、铁路、空中和海上运输提供精确的定位和导航服务。预计“伽利略”系统将于2008年投入运行，整个系统的投资将达30亿欧元。,.,中国与欧盟在北京就“伽利略”计划签订了3项合同 与GPS系

13、统相比，“伽利略”系统更先进，也更可靠。凭借美国GPS系统提供的卫星信号，只能发现地面大约1 0米长的物体，而“伽利略”系统的精确度则是它的10倍 。,.,激光测距仪,.,1、激光测距仪简介,激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。 自从第一台激光器1960年问世，美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光 测距仪通过了美国军方论证试验，此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。 激光测距仪重量轻、体积小、操作简

14、单快速，误差小；因而被广泛用于测量专业。,.,2、测距原理,激光测距是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，以实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等等。一般采用两种方法测量距离： 脉冲测距法 相位测距法,.,2.1、脉冲法,脉冲式激光测距原理： （D=ct/2） 测距仪向目标发射激光信号，碰到目标就要被反射回来，由于光的传播速度是已知的，所以只要记录下光信号的往返时间，用光速（30万千米/秒）乘以往返时间的二分之一，就是所要测量的距离。现在广泛使用的手持式和便携式测距仪，作用距离为数百米至数十千米，测量精度为米级。我国研制的对卫星测距的高精度测距仪，测量精度可达到厘米级。

15、,.,2.2相位法,连续波相位式激光测距是用连续调制的激光波束照射被测目标，从测量光束往返中造成的相位变化，可换算出被测目标的距离。为了确保测量精度，一般要在被测目标上安装激光反射器。它测量的相对误差为百万分之一。测量精度可达到毫米级。,.,2.2相位法,相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间 。,.,2.2相位法,若调制光角频率为，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为，则对应时间t 可表示为：t=/将此关系代入式距离D=ct/2D=1/2

16、ct=1/2 c/=c/(4f) (N+) =c/4f (N+N)=U(N+N) 信号往返测线一次产生的总的相位延迟。 调制信号的角频率，=2f。 U单位长度，数值等于1/4调制波长 N测线所包含调制半波长个数。 信号往返测线一次产生相位延迟不足部分。 N测线所包含调制波不足半波长的小数部分。 N=/,.,3、测距仪制造重点,1、光器件检测灵敏度极限远距 激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。,.,2

17、、传输时间的测定极限近距 测距仪记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。因为光速太快，传输时间激光传感器必须极其精确地测定传输时间。,例如，光速约为3x108m/s，要想使分辨率达到1mm，则传 输时间测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间： 0.001m/(3x108m/s)=3ps。,.,4、测距仪类别,激光测距仪是用激光做为主要工作物质来进行分类。目前，市场上的手持式激光测距仪的工作物质主要有以下几种：工作波长为905nm和1540nm的半导体激光，工作波长为1064nm的YAG激光。1064nm的波长对人体皮肤和眼睛是害的，特别是如果眼睛不小心接触到了

18、1064nm波长的激光，对眼睛的伤害可能将是永久性的。所以，在国外，手持激光测距仪中，完全取缔了1064nm的激光。在国内，某些厂家还有生产1064nm的激光测距仪。 对于905nm和1540nm的激光测距仪，我们就称之为“安全”的。对于1064nm的激光测距仪，由于它对人体具有潜在的危害性，所以我们就称之为“不安全”的。,.,5、应用范围,主要应用领域 电力，水利，建筑，环境，通信，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，户外休闲等。,.,6、测距仪缺点,缺点： 受雨雪烟雾尘等影响较大，不能全天候工作。 工作波长为1.06m，相对说来较短，在大气中的衰减较大，不完全适合自然雾和战场烟幕等环境条件

19、； 1.06m波长被发射后经人眼聚焦进入视网膜，在很短的距离上若不加防护观察，可以使人眼永久致盲； 1.06m波长不与812m热成像系统兼容。,.,7、测距仪描述,特征描述 激光波长：905nm 激光器类型：GaAs 器件寿命：107次 测距范围：5128m（垂直度 5度对海水测距） 5400m（漫反射目标） 重复频率：500Hz 测距精度：+1m 束散角：10mrad 尺寸：908088mm3 重量：800g 工作温度：-25+45 供电方式：DC 27V+10% 功耗： 30W,.,地阻仪,.,1、接地的重要性,通信设备的良好接地是设备正常运行的重要保证，对于电信网络中精密通信设备更是如此

20、。设备使用的地线通常分为工作地、保护地，防雷地，静电地、信号地。 按总的作用分两种保护接地：保证数字弱信号免遭强电地线浪涌的冲击，这些地线的主要作用有：提供电源回路、保护人体免受电击，此外还可屏蔽设备内部电路免受外界电磁干扰或防止干扰其他设备；工作接地：是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地 。,.,2、地阻及地阻率,地阻：接地系统的电阻 包括土壤电阻、土壤电阻与接地体之间的接触电阻、接地体本身的电阻、接地线及接地配线系统中采用的电阻。 地阻率：土壤的电阻率 电流通过1m3土壤的一面到另一面时的电阻值。代号: ;单位：.m,.,3、测量方法,1、利用接地电阻测

21、量仪器的方法 2、电流表电压表法 3、电流表电力表法 4、电桥法 5、三点法,.,3、测量原理,V,L,a,P,C,地网,E,.,4、测量仪表,常用的测量仪器是手摇式地阻仪和钳形地阻仪。,.,4.1、手摇式地阻表,常见仪表为国产“型接地电阻测量仪”。 基本原理是采用三点式电压落差法。其测量手段是在被测地线接地桩一侧地上打入两根辅助测试桩，要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧，三者基本在一条直线上，距被测地桩较近的一根辅助测试桩距离被测地桩米左右，距被测地桩较远的一根辅助测试桩距离被测地桩米左右。测试时，按要求的转速转动摇把，测试仪通过内部磁电机产生电能，在被测地桩和较远的辅助测试桩之间“灌入”

22、电流，此时在被测地桩和辅助地桩之间可获得一电压，仪表通过测量该电流和电压值，即可计算出被测接地桩的地阻。,.,4.2、手摇式地阻表测量方法,40,20,P,C,地网,E,C2 P2 P1 C1,.,4.2、手摇式地阻表测量方法,a,2aR,C2 P2 P1 C1,a,a,.,4.3、手摇式地阻表测量步骤,（1）按要求测量目的连接线路。 （2）仪表水平放置，检查仪表指针是否在中心红线上，否则用零位调整至中心。 （3）将“倍率标度”置于最大，慢慢转动摇把，同时旋转“测量标度盘”，使仪表指针处于中心红线。如读数小于1时，应将“倍率标度”置于较小倍数，重新测量。,.,4.3、手摇式地阻表测量步骤,（4

23、）当仪表指针接近平衡时，加快摇速至120转每分，同时调整仪表指针处于中心红线上。 （5）读取“测量标度盘”读数乘以“倍率标度”倍数，即得接地电阻值。,.,4.4、手摇式地阻表测量注意,（1）测试前，应首先了解被测地网的结构形式，地网尺寸以及周围空中、地下的环境情况，如有无架空线、地下金属管道、地下电缆等，在测量时尽量避开，或采取相应措施，以便减小测量误差。,.,4.4、手摇式地阻表测量注意,（2）选择电流极棒和电压极棒的测量位置，应避开架空线路和地下金属管道走向，否则测量的接地电阻将大大偏低。 （3）测试极棒应牢固可靠接地，防止松动或与土壤间有间隙。同时，地网、电流极棒、电压极棒应在一条直线上，否则将产生较大的测量误差。,.,4.4、手摇式