煤矿开采地表移动变形自动化监测系统cautomos用户使用手册

CAutoMoS简 “CAutoMoS”系统简 系统基本框 GNSS基准站子系 连续运行监测站子系 数据中心子系 实时终端子系 网络通讯子系 “CAutoMoS”系统特 “CAutoMoS”架构设 工程项目模 串口通信模 网络通信模 数据处理模 图形分析模 导出报表模 加密模 “CAutoMoS”运行环 CAutoMoS安 2.1安 2.2..............................................................................................................其它安 CAutoMoS 运行..............................................................................................................3.1.1封 用户...................................................................................................界面布 功能 自动化监测 移动监测终 RTK用 客户 CAutoMoS菜单介 账户菜 工程菜 视图菜 工具菜 管理菜 控制菜 帮助菜 ......................................................................................................60CAutoMoS简AutomaticMonitoringSystemSoftwareforTheSurfaceMovementandDeformationbyCoalmining（简称为“CAutoMoS”）是在淮南矿业（）有限责任公司“地表移动自动化监测系统研究”项目支撑下，由淮南矿业（）“CAutoMoS”系统以东区1242(1)工作面地表沉陷区为试点研究区，以GNSS模式，同时也可以在建筑物变形监测，港口、码头、堤防变形监测，山体滑坡变形监测，城市地表沉降监测和桥梁健康监测等领域推广应用；也为研究我国北斗导航系统（BeiDouNavigationSaliteSystem，BDS）在矿山沉陷监测领域的应用提供“CAutoMoS”系统主要由GNSS监测站子系统、GNSS基准站子系统、数据中心式。地表移动自动化监测系统基本框架如图1-1-1所示。GNSS基准站子系统径为400mm的不锈钢钢架结构，其结构如图1-1-2所示。基准站(及监测站)采用科博空间信息科技自主研制的具有多频、多星、多用途的第一代GNSS一体机，兼容BDS、GPS、GLONASS、预留Galileo，其硬件结构如图1-1-3所示。图1-1-2基准站示意 图1-1-3 等传感器集成，可实现GNSS与传感器信息的完美融合。连续运行监测站子系统6m电线杆作为观测标志。监测站配备的主要设备有：与基准站相同的GNSS、天线图1-1-4、图1-1-5所示）。图1-1-4连续运行监测站示意图 图1-1-5连续运行监测站示意图数据中心子系“CAutoMoS”系统的数据中心子系统是整个地表自动化监测系统的部分，与基准站之间依靠信号馈线连接，与监测站通过3G或GPRS无线网路连接。地表自动化监测系统的数据中心设在东矿办公楼，主要由服务器、显示器、路由器、自动化监测数据处理GIS开采沉陷数据管理等组成通过中国电信2MSDH专线数据中心配置的主要设备有（参见图1-1-6）：HPZ800X5550服务器1台，三星S22A330BW显示器1台，TP-LINKTL-ER5510G路由器（内置）1台。数据中心主要由自动化监测系统GIS地表移动变形空间管理组 图1-1-6数据中 图1-1-7数据中心主要功能模基准站串口通讯模块：实现数据控制中心与GNSS站之间的实时连接，实时接收GNSS原始观测数据和差分信息，并实时将数据分类压缩至地表移动监测信息基于NTRIP协议监测站网络通讯模块：实现数据控制中心与GNSS连续运行监测站之间的实时连接，使GNSS连续运行监测站能够实时接收GNSS站的差分信息实现本手册所述“CAutoMoS”即为数据中心子系统的数据处理和，主NTRIP“CAutoMo包（简称MISPAS包）”实现。MISPAS包的使用方法参见《矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统包用户使用手册》（2015年7月版），本手册中不再说明。实时终端子系术——CORSMobileGIS，结合开采沉陷监测的业务特点，以基于移动GIS的网络用于快速获取监测点的空间信息，其中GNSS具有网络RTK功能。图1-1-8实时终端系统的硬件组实时终端系统的是“煤矿开采地表移动变形自动化监测终端系SubsidenceAutomaticMonitoring，（简称“CAutoTermS”系统，含有“终端管方法参见《矿山地表移动变形信息自动化终端系统用户使用手册》（2015年810日版），本手册中不再说明。（如终止用户进行等终端能够通过蓝牙实现与GNSS、全站仪、数字水准仪之间的数据通信，并且能够将CORS中心的差分数据传输至GNSS实现RTK定位；在移动终网络通讯子系统数据中心网络采用东矿局域网，并由网络中心协调，通过IP端口映射接入。监测站与数据中心的通信采用3G或GPRS无线网路，它们之间基于NtripServer是HTTP客户端，用于将数据从数据源传输到NtripCaster；而“CAutoMoS”系统特“CAutoMoSGNSSCORSGISPDA测模式，及时监测由于井下开采导致的地表移动变形，以监测数据的自动、传输、处理、分析和管理为，以为矿区地表移动观测提供新的监测技术及数据分析模式为目标的软硬件基础系统，该系统通过修改可以在建筑物变形监测，港口、码头、堤“CAutoMoSV1.0”系统还具有以下特点：系统兼容：北斗、GPS、升级，现场实现可视化；口RS232，RJ45；“CAutoMoS”由监测子系统、数据中心子系统和客户端组成，采用C/S架块、报表导出模块等，结构如图1-2-1所示。煤矿开采地表移移动自动化监测系统数据中心加工程项图形分新建工打开工更改工NMEA差分数据播数据接坐标转多点变形分单点变形分参数分ExcelWord1-2-1 RS232协议，其通信原理如图1-2-2所示。 是是否RTK用户和实时处理星空图数据，获取GNSS轨道坐标和信号强度。根据系统需求，在对比了TCP/IP协议和UDP协议各自的优缺点等情况下，为了保证数据的传输可靠性和防止数据丢失，综合分析确定数据中心子系统选择TCP/IP协议作为“CAutoMoS”的网络通信协议。是是是是否固数据中心子系统接收的性监测点传送的数据是NMEA格式的数据，数据中是是是是否固报表导出模块的主要功能是为用户提供各种Excel格式报表和Word格式报表。其中Excel格式报表可导出日报表、周报表和连续性报表。Word格式报表可导加密方法如图1-2-4所示。“CAutoMoSV1.0”是在VisualStudio2010平台下开发的。VisualStudio是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境，可以用来创建Windows平台下的Office否否是是否是否 加密模块流程“CAutoMoS”可以部署在WinXP,Win7，Win8等操作系统。“CAutoMoS”的硬件基准站及天线，兼容北斗/GPS/GLONASS，内置3G模块、无线网卡，支持无线接入点覆盖3公里，信号超稳定）。CAutoMoS安“煤矿开采地表移动变形自动化监测系统”（简称“Auoo”），由安装程序（setup.exe）、AutoCAD2010、Office2013、产品序列号等组成。产品列在初运行CAutoMoS。“矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统包（简称MISPAS包）”。安装CAutoMoS时，将安装光盘光驱，运行其中的setup.exe文件，计算机启动安装向导(如图2-1-1所示)开始安装此。安装时，根据向导界面中的操作提示的安装路径在本手册中以“…”表示，则CAutoMoS将安装在“…\自动化监测系统CAutoMos\” 两个选项。利用“卸载CAutoMoS”选项可以对CAutoMoS进行卸载。经而使用、或本的全部或部分产品，将诉诸法律！ 2.2 “矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统包（简称MISPAS包）”。同时为便于直观编辑、显示“CAutoMoS”的有关成果，在您的计算机中，还应具有一些基（DesignSoftwareforObservationStationVersion1.0,简称DSOS）、GNSS控制网数据后处理（DataPost-ProcessingSoftwaresforGNSSNetworkVersionprocessingand CArtographSoftwareVersion1.0,简称MADCAS)、开采沉陷预计参数解算（ParametersCAlculatingSoftwareforMiningSubsidencePredictVersion1.0,简称PCASMS）、矿山开采沉陷预计与制图（MiningSubsidencePredictAndCartographSoftwareVersion1.0,简称MSPACS）、开采沉陷损害SubsidenceBasedonGISVersion1.0，简称MSDAES)等组成。这些，既可若计算机中没有安装AutoCAD，在运行“CAutoMoS”MISPAS包前，需要提前安装，否则不能输出AutoCAD格式的图件，如本地地图、移动变形曲线图和等值线图等。AutoCAD的安装方法，可参考其安装说明。“CAutoMo”进行表移动变形计和绘制移动变形曲图时，需要前准备好相关数。这些数用户可以过相的界面来成，也可预先采用本编辑器生成。需要准备的数据文件包括观测站基本信息文件（ObserSta_Basic_info文件）、观测线基本信息文件、观测站设计参数文件、地质采矿条件文件、钻孔文件、绘图比例尺文件等。这些文件位于“CAutoMoS的能模“动形数处及制图称MADCAS的“…\MADCAS\DesignStation”文件夹中（图所示）,用户不得改变文件的名称（含扩展名）图2-4-1 当针对不同工作面的观测站不存在同名的测点时，在MISPAS矿111（1）的1141（1）综同一项行处理MISPAS观测站基本信息文件、观测线基本信息文件、观测站设计参数文件、地质采矿条件文件、钻孔资料文件和绘图比例尺文件出。（3）综采面是1111（1）首采面的上一煤层工作面，1111（1）首采面开采时建立了观测站，进行1111（3）面回采时，仍利用该观测站进行数据处理分析，此时，利用该观MISPAS包根据用户提供的观测站基本信息文件、观测线基本信息文件、观测站设计参数文件、地质采矿条件文件、钻孔资料文件和绘图比例尺文件对该观测站数据进行处理分析，分别输出所需成果。观测站基本信息文件格式9,4,583,45,1111（1）首采面观测线,CL,ML,121,8,113 1111（1）首采面倾向观测线,CS,MS,8410741111（3）重采面北部倾向监测线,CZ,ZN,233,1111（3）重采面中部倾向监测线,CS,MS,395,1111（3）重采面观测线,CL,ML,100,5,1111（3）重采面倾向观测线,CS,MS,825771141（1）综采面倾向观测线,CS,MS,82577第一行：观测线总数,涉及到的工作面数量，观测线总长（1）首采面观测线”），而“工作面名称”（如“1111（1）首采面”）必须与观测线基本信息文件格式观测站一般包括1条观测线和一条倾向观测线，其基本信息文件结构是完全相作面观测线名称”+“基本信息”两部分组成，扩展名为“txt”。例如，对于1111（1）首采面观测线而言，其基本信息文件名为“1111（1）首采面观测线基本信息.txt”CL,ML,121,8,113 39889.657,39800.450,39691.163,ML001,39608.851,ML002,39588.970,,,,注意问题 该文件在MISPAS包的数据处理分析中，仅提供观测线上哪些点参与移动变观测站设计参数文件格式测站设计参数”两部分组成，扩展名为“txt”。“工作面名称”（如“1111（1）首完全一致例如。例如，对于1111（1）首采面观测站而言，其观测站设计参数文件名为底板高程,,-,,-,,-,,-1750.0,846.0,4.4,86.0,69.0,20.0,585.0,CL,ML,60.0,324.0,11.0,60.0,20.0,70.0,20.0,810.0,875.0,CS,MS,30.0,3635716.1076, 对某一观测站而言，观测线仅为1条,倾向观测线不超过两条。当倾向观测地质采矿条件文件文件格式煤层厚度 注：采高，单位煤层倾角 注：单位/ 上边界采深 注：单位 平均采深，846.0注：单位/m倾向长度 注：单位 注：单位/m 倾向主断面坐标方位角 注：单位/主断面开切眼坐标X(B)，3635442.998注：单位/m主断面开切眼坐标Y(L)，423856.029注：单位/m倾向主断面下边界坐标X(B)，3635626.032注：单位/mY(L)，423099.251注：单位“开切眼坐标X、Y”为切眼中心点坐标。需要注意的是，坐标（X、Y）是指该工作面所在CAD图中的坐标，其坐标系统有时与测量坐标系统不一致。如图2-4-2示为某一CDA图，其CAD坐标系的x轴方向由左向右、y轴方向由下向上，正好与测量2-4-2测量坐标系中的坐标方位角，而不是CAD坐标系的方位角。 绘图比例尺文件格式绘图比例尺文件名由“工作面名称”+“比例尺”两部分组成，扩展名为“txt”，111（311（3重采面比例尺.txt下沉比例尺 注：下沉曲线绘图比例倾斜比例尺 注：倾斜曲线绘图比例曲率比例尺 注：曲率曲线绘图比例 水平变形比例尺 注：水平变形曲线绘图比例钻孔资料文件名由“工作面名称”+“钻孔情况”两部分组成，扩展名为“txt”，111（3“11（3重采面钻孔情况.txt钻孔个数 注：工作面上方钻孔数钻孔14- 注：第一个钻孔的名坐标x，3635632.60 坐标 注：第一个钻孔的y坐标，单位 钻孔16-6 坐标x，3635804.74 坐标 注：第二个钻孔的y坐标，单位 3.1运行

CAutoMoS正确安装完后，运行安装 中的“…\自动化监测系统CAutoMos\bin\\程序\CAutoMoS\CAutoMoS”即可运行CAutoMoS。运行该时，大体在经历注3.1.1封等待安装完成以后，点击桌面上的【CAutoMoS】即可启动“CAutoMoS信息正确后就可以进入CAutoMoS系统中。其中，：过的用户名对应的和【过客用户】。 用户管理员 普通用户和过客用户

3-1-43-1-5色，将无法对主要功能部分进行操作，防止更改设置影响的运行，如图3-1-63-1-73-1-6界面布

图3-1-8所示。3.2功能

CAutoMoSV1.0可以连接多台监测站设备，多台移动设备、多个RTK用户和多3-2-11512个。3-2-1监测站登陆信息中有1个移动监测终端用户 RTK

3-2-2客户信息，如下图3-2-47个客户端用户。CAutoMoS账户菜3-3-13-3-13-2-3RTK图3-2-4客户 列图3-3-1登录界户查看】、【注销系统】、【退出系统】子菜单，可以对进行管理，如图3-3-2所示。3-3-2用户：进行新用户的 工程菜的工程。新建一个工程后，会在该工程下建立相应的，以将的处理结果分类保存在相应的中，便于数据管理。3-3-3新建工程3-3-4新建工程位置：新建项目的路径矿区地图：地图的路径打开工程点击【工程】->【打开工程】菜单项，弹出如图3-3-5所示的“浏览文件”窗口，选择要打开的工程，如选中“.kebobds”工程，点击【打开】即可打开该工程，系统3-3-5工程设置网络设网络设置用来设置运行服务器的IP地址和端，如下图3-3-6所示。监测站用户，移动设备用户和RTK用户登录系统所需要的设置，通过在网络上搜寻IP和端IP：服务器所在主机的网络IP地址；此项设置需联系网络管理，确定本机是否具有固定的IP地址或到IP，基准值配置

3-3-6置用来设置与服务器之间串口通信内容，设置窗体3-3-7所示。其中，3-3-7波特率：选择数据传输的波特率。提供了、、、、200、8位的，标准的值是578ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样1，1.52采样间保存工程更改工程视图菜图窗体。视图菜单如下图3-示。3-3-8状态显示菜单键，显示监测站，移动设备和RTK用户的状态实时情况，如图3-3-9所示。3-3-93-3-10(a)3-3-10(b)用户登录信息查询表站点分布网络地图可在右上角点击选择显示2D平面图，也可选择显示影像图。3-3-11，网络地图具有简单的工具按 是地图刷新按钮，本地地图

3-3-12测距功能3-3-13(a)本地地图操作，其操作方式方法与CAD操作的方式方法一样方便、简单、快捷。3-3-13(b)本地地图状星空图】或【监测站星空图】，弹出该站的星空图信息，如图3-3-14所示。3-3-14基准站右击菜 星个数和COMPASS 3-3-15星空图网络监测如图3-3-16。3-3-16监测点右击菜单3-3-17网络监测站数据3-3-18信息查看数据类型：每个监测站具有多种数据类型，分布包括：站实时数据、传感器数据、站1小时平均值、站1天平均值、站1月平均值、站一年平操作步骤如下：实时定位 3-3-19所示。3-3-19变形分析行查看。多点截止日期变形分析是直接选择日期，即可查看各监测点在X、Y、H方向上的单点变形分析查看步骤3-3-20单点变形分析多点截止日期变形分析查看3-3-21三维变形查看，如下图3-3-22所示。操作步骤如下： 移动终端数据移动终端数据包括作业信息、CORSCORS用户名称（如pda1、pda2等），然后再选择数据类型，点击“数据查看”即可。操作步骤如下：

3-3-23移动终端数据选择用户名称（pda1、pda2等煤仓监测操作步骤如下：工具菜

3-3-24煤仓监测3-3-25工具菜单变形报表界面如下图3-3-26所示。3-3-26变形报表3-3-27操作步骤如下：点击【工具】下的【变形报表】菜单，进入Excel3-3-28连续性报表变形移动曲线【变形移动曲线】菜单是将性监测点和常规监测点的观测数据生成Word报表和自动化监测点变形曲线生成步骤（参见图3-3-常规监测点变形曲线生成步骤（参见图3-3-输出成果通过上述操作，输出的成果包括基准时段坐标高程成果册（参见图3-3-31）、监测时段坐标高程成果册（3-3-32）、移动变形成果册（3-3-33）和移动变形曲线图（参见图3-3-34）。移动变形曲线图中标出了地面、测点及其、松散图3-3-29定义监测站移动变形计算信3-3-303-3-313-3-323-3-33四参数计算图3-3-34四参数计算步骤如下：

图3-3-35四参数计算单点计算【单点计算】菜单包括【WGS84大地到54】（如图3-3-36）和【WGS84平面到54】（如图3-3-37）。【WGS84大地到54】是将输入的WGS84坐标系的大地经纬度转换成54坐标系中的平面坐标。【WGS84平面到54】是将WGS84坐标系的平面坐