地质灾害变形监控的GPS实时监测系统简介

第41卷第20期2010年10月

人 民 长 江

Yangtze River

Vo.l41,No.20Oct.,2010

文章编号:1001-4179(2010)20-0079-03

地质灾害变形监控的GPS实时监测系统简介

舒海翅,李双平,马能武

(长江空间信息技术工程有限公司,湖北武汉430010)

摘要:将GPS定位技术应用于地形结构与工程变形监测,是GPS系统应用技术的重要扩展。通过改善硬、软件配置以及独立的无线局域网组网,所开发的应用于地质灾害变形GPS实时监测系统,具有全天候、自动化、野外复杂环境的适用特点,并且能很好地保证其监测精度。侧重介绍了硬件配置、传输方式及设备的特点,以及GPS数据接收、解码和数据处理的改进方法,并通过工程实例验证了该系统实施相关变形监测精度的有效保障性。

关 键 词:GPS技术;变形监测;数据接收与解码;数据处理中图法分类号:P228.4 文献标志码:A

GPS系统以其全天候、高精度等特点在很多领域

中得到了充分的应用。采用GPS定位技术进行精密工程测量和大地测量,平差后控制点的平面位置精度可以达到1~2mm。作为一种先进的高科技监测手段,GPS技术也已广泛地应用于各类变形监测中,目前世界各国对这种监测方法十分重视,投入了一定的人力、物力对其进行研究与试验。用GPS进行大坝变形观测也是GPS技术在变形监测中的一种典型应用

[2]

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收解码,再对原始观测数据解码得到GPS的CA、P2、

L1和L2四类观测值,然后将这4种观测值发送到数据预处理模块,再将经过预处理的数据发送至数据处理模块,经过基线解算和平差计算,即可得到监测点的三维坐标,将计算出的监测点坐标保存并发送到数据分析模块,与前期的监测点坐标一起进行分析,并且将监测点坐标差所组成的时间序列显示在屏幕上,并对超过警戒值的位移量进行报警。监测系统组成如图1所示。

本文从硬件和软件两部分介绍了基于GPS技术开发的GPS实时地质灾害监测系统,并用实例证明了系统的适用性。

1.1 硬件

(1)太阳能供电系统。该系统所使用的太阳能供电系统采用180W电池板2块,12V、150AH的蓄电池4块,可以满足GPS实时监测系统10个阴雨天不间断工作。

(2)串口设备服务器。GPS监测数据一般是从RS232串口输出的,而无线传输设备的输入口一般通过网络端口,因此,必须将串口数据流转换为网络数据包进行发送。串口设备服务器提供了直接通过网络来访问工业串口设备的解决方案,串口设备可以被转换成从局域网甚至互联网来监测和控制的以太网设备。该系统所使用的串口设备服务器是MOXA公司的Nport5110。

(3)无线传输设备。数据的无线传输采用建独立

1 系统组成

GPS实时监测系统分为硬件和软件两部分。硬件主要由GPS接收机、太阳能供电系统、串口设备服务器和无线传输系统等4部分组成,软件分为数据接收

和解码模块、数据预处理模块和数据处理模块等3个部分。整个系统的工作流程是太阳能供电系统给野外的GPS接收机、串口设备服务器和无线传输系统提供充足的电源,无线传输系统将GPS接收机接收到的观测数据实时发送到后方的数据处理中心,在作为数据处理中心的电脑上,监测系统的软件部分通过接收解码模块对无线通讯传输过来的二进制观测数据进行接

收稿日期:2010-07-30

,男,,,、GPS。E-mai:lcjwjcgs-she@166.

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