GNSS位移監(jiān)測站是一種利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)高精度、全天候、自動化位移監(jiān)測的設(shè)備。以下是其詳細(xì)介紹:
組成部分
接收機(jī):作為核心部件,負(fù)責(zé)接收 GNSS 衛(wèi)星信號,通過測量衛(wèi)星到接收機(jī)的距離確定位置,進(jìn)而實現(xiàn)對地表或結(jié)構(gòu)物位移的監(jiān)測。
天線:用于接收和發(fā)射 GNSS 衛(wèi)星信號,其性能和質(zhì)量直接影響接收機(jī)接收信號的效果。
主控制機(jī)箱:內(nèi)置主控傳輸模塊等關(guān)鍵組件,對接收機(jī)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和傳輸,是監(jiān)測站的控制中心。
電源系統(tǒng):通常采用太陽能供電方式,配備太陽能電池板和蓄電池,確保設(shè)備在野外等無市電供應(yīng)的環(huán)境下也能長時間穩(wěn)定運(yùn)行。同時,部分設(shè)備也支持市電供電作為備用電源。
安裝支架:用于固定和支撐監(jiān)測站的設(shè)備,保證其在各種環(huán)境條件下都能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
工作原理
基于 GNSS 定位技術(shù),通過接收多顆衛(wèi)星的信號,測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離,然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。由于大氣層電離層的干擾,這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離,而是偽距(PR)。
基準(zhǔn)站通過導(dǎo)入的已知精準(zhǔn)坐標(biāo),結(jié)合衛(wèi)星定位坐標(biāo),經(jīng)過內(nèi)部程序計算得出衛(wèi)星定位的修正數(shù)據(jù),并通過 LoRa 無線通信將修正數(shù)據(jù)發(fā)送到各個測量站。測量站通過衛(wèi)星定位坐標(biāo),結(jié)合獲取的基準(zhǔn)站修正數(shù)據(jù),將修正后的數(shù)據(jù)通過 4G 網(wǎng)絡(luò)上傳至平臺。
功能特點
高精度:能夠達(dá)到毫米級的監(jiān)測精度,相比傳統(tǒng)方法精度大幅提高,為精準(zhǔn)判斷位移狀況提供了可靠依據(jù)。
全天候:不受天氣條件的影響,可在各種惡劣環(huán)境下連續(xù)工作,時刻守護(hù)工程安全。
自動化:實現(xiàn)了全自動化的數(shù)據(jù)采集和傳輸,大大節(jié)省了人力,提高了監(jiān)測效率。
智能化:具備智能預(yù)警功能,可根據(jù)位移數(shù)據(jù)自動判斷位移原因,為管理決策提供科學(xué)依據(jù)。
低功耗設(shè)計:配備太陽能供電系統(tǒng),可長時間檢測,且設(shè)備參數(shù)可通過手機(jī)配置軟件“藍(lán)牙配置軟件”配置,簡單方便。
預(yù)留接口:預(yù)留 485 通信接口,可做 485 從站使用,連接本地其他設(shè)備同步監(jiān)測。
數(shù)據(jù)傳輸靈活:支持多種數(shù)據(jù)傳輸方式,如 4G、北斗、LORA、以太網(wǎng)等,用戶可以根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇。
應(yīng)用領(lǐng)域
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測:實時、高精度地監(jiān)測地表和結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動情況,及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化、結(jié)構(gòu)變形等問題,對地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行評估和預(yù)警,為社會公共安全提供重要參考依據(jù),如滑坡、邊坡位移、礦山地質(zhì)災(zāi)害等監(jiān)測。
工程安全保障:在工程施工、地鐵運(yùn)營等過程中,通過監(jiān)測地表位移,可以及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化、結(jié)構(gòu)變形等問題,提前采取有效措施,確保工程安全和運(yùn)營正常進(jìn)行,如橋梁形變、水庫大壩、建筑物形變等監(jiān)測。
環(huán)境監(jiān)測與資源管理:通過監(jiān)測地表水平位移、地殼變化等信息,可以有效評估地下水資源、地質(zhì)災(zāi)害等情況,為環(huán)境保護(hù)和資源管理提供科學(xué)依據(jù),促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,GNSS位移監(jiān)測站憑借其高精度、全天候、自動化等特點,在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的拓展,它將在未來繼續(xù)為相關(guān)領(lǐng)域提供更全面、精準(zhǔn)的監(jiān)測和保障服務(wù)。
