华测采空区地表沉降GPS位移在线监测系统

.3GPS监测网布置3.3.1基准站布置避雷设每基准站串口|服务器|避雷设备串口；服务器；CS23避雷设每基准站串口|服务器|避雷设备串口；服务器；CS23图2系统连接拓扑图监测网由GPS基准站和采空区地表GPS监测点组成。基准站应布设在采空区外围稳定地表，基准站选点的要求是点位稳固，在基准点附近没有遮挡、视野开阔，以保证GPS信号的良好接受，同时应尽量避免将基准点选在附近有高反射面的地点以减少多路径效应的影响，避免将基准点选在大功率无线发射台附近。为便于进行基准点的稳定性校核，同时为今后矿区的GPS控制网提供可靠的，高精度的基准数据，基准点的数量最好为2个，构成框架网。基准点应尽量埋设在基岩上，或在楼顶上。为便于保护和观测，基准站设有观测房。每个基准站配置有一台高精度GPS接收机，一台光纤通信设备、UPS电源和蓄电池等，做到基准站上无人值守。防雷击设著册口主机UP5电源计算机主机终端显示器外接网络干图3GPS基准站结构示意图3.3.2监测站布置根据矿区沉陷区面积，在采空区地表设计三个观测断面，每个断面布设4个监测点，整个沉降区总共布设12个GPS沉降监测点。图3GPS监测点监测点靠太阳能供电，监测点与数据中心通过GPRS进行数据传输。3.4监控中心3.4.1监控中心布置监控中心由多台计算机、软件、通信设备、宽带网和局域网等组成（根据用户现场情况和要求配置），布置在矿务局地质勘测处的大楼内。监控中心机房包括如下主要设备：⑴.GPS数据采集服务器，主体为经改装的高性能P4个人计算机，配大屏幕监视器，通过通讯设备与监测点信息收集站内GPS接收机相连，内置的专用软件包括数据通信、对现场控制参数设定、数据备份、运算结果输出显示等功能；⑵.数据处理服务器，进行GPS数据差分后处理、形变计算、变形分析和预报；⑶.系统主机，DELL2650服务器（或其它同配置服务器），通过局域网与其它信息数据服务器相连；[4]通信设备，包括光端机、通讯软件、局域网交换机等。3.4.2GPSensor变形监测软件1）软件结构GPSensor软件通过网络或串口（RS232,或者CAN总线）获得GPS的原始数据（载波相位和伪距），对其进行差分处理和滤波，并根据系统设置，实现图形显示、记录、报警、输出、分析。另外软件还提供了一个远程组件，方便用户的二次开发。2）软硬件平台硬件平台：至强服务器2CPU，2G内存（GPS专用）软件平台：Windows2003

数据库平台：Oracle或SQL网络平台：接入以太网GPS所有的应用软件均部署在上述的硬件平台上。必须保证软件在正常工作时CPU的平均使用率不超过60％。3)系统架构整个软件系统技术实现构架图：GPS.1+GPS.1+GPSensor-1其中：数据传输中间件可在远程运行，可以封装在用户的应用程序内，是实现数据传输的软件，封装了数据传输的细节。可以实现实时数据发送和反向控制和服务器事件响应4)GPSensor的功能模块这里用框图来表示GPSensor的主要功能模块。

TCP/UPD通讯NavcomJavad/Topcon电离层改正UHF/VHF/MODEMHuace远程设置测站环境干扰去除双差Kalman滤波解算数据视图接收机分布网图监测点点位离散三差Kalman滤波解算接收机视图基线解算视图星历更新窗口实时动态自由网平差测站变形曲线数据记录/远程服务日志串口通讯接收机钟差改正TrimbleLeica/NovAtel时间同步系统完备性监测地方坐标转换数据导入/TrimbleLeica/NovAtel时间同步系统完备性监测地方坐标转换数据导入/导出原始数据后处理报警/远程服务大坝/桥梁监测客户端沉降监测客户端滑坡监测客户端3.5通信方式1）基准站的串口数据一般通过串口服务器将串口转换为RJ45端口，通过局域网直接送到数据处理服务器。避雷设备基准站「审□।；服筠器\监控中心；I;图4基准站与数据中心通讯2）监测站数据通过GPRS模块进入网络。避雷设备避雷设备监测站监控中心图5监测点与数据中心通讯3.6系统防护设计电涌i是微秒量级的异常大电流脉冲。它可使电子设备受到瞬态过电的破坏。随着半导体器件的集成化程度的提高，元件间距的减小，半导体的厚度的变薄，使得电子设备受到瞬态过电破坏的可能性越来越大。如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电子设备的承受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短。雷电是导致电涌最明显的原因，雷电击中输电线路会导致巨大的经济损失。每一次电力公司切换负载而引起的电涌都会缩短各种计算机、通讯设备、仪器仪表和PLC的寿命。另外，大型电机设备、电梯、发电机、空调、制冷设备等也会引发电涌。UPS也可被电涌摧毁。建筑物顶部的避雷针在直击雷时可将大部分的放电分流入地，避免建筑物的燃烧和爆炸；UPS不间断电源可以净化电源并防止电源电压的剧烈波动；二者非常有用，但都不能保护计算机免受电i由雷电、供电系统投切负载以及大型电气设备，如电梯、空调、发动机等的开关和运行引起的“瞬态过电"，又称电涌。据统计，美国95%的主要计算机设备都安装了电涌防护器，中国则不到5%，而我们的电力系统对计算机的损坏是美国的50倍。涌的破坏，而且UPS本身集中很多微处理器，也可被电涌摧毁。由于基准站主要设备架设于露天制高点，雷电和电涌防护对于基准站的安全非常重要。电涌防护可以分为电力线、通信线、射频线、露天设备防护等几方面，具体设计如下：1）在电力线进入UPS之前，加装电力线电涌防护设备，隔离UPS和电力线。设备选型如：国产中光ZGB148A-40电源线保护设备。2）在通信线进入通信终端前，加装通信线（数据线）电涌防护设备，选型如：国产中光ZGB236D9-12数据线保护器。3）在GPS的射频线进入主机前，加装电涌防护设备，设备选型如：国产中光ZGB003TNC射频线保护器。4）在户外设备，尤其是GPS天线附近架设建筑物雷电防护设备，设备选型如：国产中光ZGZ-200-1.8避雷针。第四章设备预算4.1基准站预算项目产品规格产地数量单价价格GPS接收机华测参考站接收机中国2台天线华测参考站天线中国2个天线电缆长度根据现场具体情况而定国产2根网络集线器100M，8口中国2个UPS电源APCSmart1000VA中国2台100AH电池4块中国2个LAN通信模块具备控制接口中国2个防电涌设备ZGZ避雷针中国2个ZG电源线保护器中国2个ZGRJ45数据线保护器中国2个ZGTNC射频线保护器中国2个机柜及机柜安装配件19”工业机柜，1.5M，抽拉式，含配线架、走线架等等中国2个合计

4.2监测站预算项目产品规格产地数量单价价格GPS接收机华测监测站（GPS主机、GPS天线、GPS天线罩、GPS连接线）中国12台通讯模块华测国产12个防电涌设备ZGKT；TNC接头12套避雷针及钢带ZGZ12套太阳供电设备12套机柜及机柜安装配件中国12个合计4.3数