徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
發(fā)布日期：2020-03-03
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1、邊坡監(jiān)測的目的和意義
邊坡巖土體往往 呈現(xiàn)出非均質(zhì)性與各向異性特性，在開挖、堆載、降雨、河 流沖刷、庫水位升降與地震等外部荷載作用下很容易進入局部或瞬態(tài)大變形乃至 失穩(wěn)滑動。我國每年由于巖土體失穩(wěn)而引發(fā)的大小滑坡數(shù)百萬次，由此造成的經(jīng) 濟損失高達 100 ～ 200 億元，因暴雨、地震等引發(fā)的各類滑坡災害至上世紀 90 年代累計死亡超過 10 萬人。因此，對于邊坡工程特別是大型復雜邊坡，除了進 行常規(guī)的工程地質(zhì)調(diào)查、測繪、勘探、試驗和穩(wěn)定性評價外，尚應及時有效地開 展邊坡工程的動態(tài)監(jiān)測，預測邊坡失穩(wěn)的可能性和滑坡的危險性，并提出相應的 防災減災措施，對于確保國民經(jīng)濟發(fā)展 與保障人民群眾生命財產(chǎn)安全具有重大意 義。
邊坡工程監(jiān)測的主要目的是：
評價邊坡施工及其使用過程中邊坡的穩(wěn)定程度，并做出有關預報，為崩 塌、滑坡的正確分析評價、預測預報及治理工程等，提供可靠的資料和科學依據(jù) ；
為防治滑坡及可能的滑動和蠕動變形提供技術依據(jù)，預測和預報今后邊 坡的位移、變形的發(fā)展趨勢，通過監(jiān)測可對巖土體的時效特性進行相關的研究 ；
對已經(jīng)發(fā)生滑動破壞的邊坡和加固處理后的滑坡，監(jiān)測結果也是檢驗崩塌、滑坡分析評價及滑坡處理工程效果的尺度 ；
為進行有關位移分析及數(shù)值模擬計算提供參數(shù)。
邊坡工程主要應用在交通、建筑、水利和礦山等各個建設領域中。
2、徠卡自動化邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)介紹
徠卡測量系統(tǒng)作為優(yōu)秀測量設備的供應商，為邊坡工程監(jiān)測提供了優(yōu)秀的高 精度監(jiān)測設備外，根據(jù)全球眾多的應用案例，結合實際情況，提供最優(yōu)的監(jiān)測設 計方案。 通過發(fā)現(xiàn) 早期不穩(wěn)定因素， 可以防止安全隱患區(qū)域 發(fā)生滑坡坍塌，避免 造成事故傷亡及經(jīng)濟損失。
2.1 邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)結構圖
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
根據(jù) 邊坡監(jiān)測具體要求，選擇采用監(jiān)測機器人或者 GNSS 進行自動化監(jiān)測， 或者兩者配合運行。依據(jù)系統(tǒng)結構圖，可以將整個系統(tǒng)劃分成如下五個部分：
傳感器
供電系統(tǒng)
通訊系統(tǒng)
避雷系統(tǒng)
服務器系統(tǒng)
監(jiān)測傳感器參考位置需選擇常年穩(wěn)固的位置，監(jiān)測位置依據(jù)滑坡趨勢和相關 要求布設在感興趣位置或 滑坡斷面上； 24 小時不間斷供電保證傳感器采集的數(shù) 據(jù)完整性；根據(jù)現(xiàn)場通訊條件選用最佳的通訊方式將數(shù)據(jù)從監(jiān)測現(xiàn)場實時回傳到 監(jiān)測控制中心；優(yōu)秀的監(jiān)測控制軟件能夠統(tǒng)一管理監(jiān)測傳感器與大量監(jiān)測原始數(shù) 據(jù)，計算監(jiān)測位置的位移信息，為用戶決策提供可靠依據(jù)。
2.2 系統(tǒng)實施
2.2.1 傳感器安裝
監(jiān)測傳感器包括 TM30 ，氣象傳感器， GNSS 設備等。
2.2.1.1 TM30 監(jiān)測機器人安裝
TM30 觀測站、基準控制點是整個系統(tǒng)的原始基準，點位一定要布設在穩(wěn)定 可靠的地方，全站儀觀測墩最好澆在基巖上，以防止點位變形；點位周圍沒有大 的遮擋或干擾，為防止點位被破壞，在觀測點外圍還需要建立觀測房。
1. 觀測房建設
全站儀觀測房主要起防塵、防雨和防破壞的功能。
考慮到防盜 問題， 一般 設計為有人值守的觀測 房 。觀測房設計為 2 室， 1 室 安置 TM 30 全站儀，另 1 室放置一張床和相關生活及取暖設施?？紤]到北方冬夏 溫差較大，為保證觀測精度，安置全站儀的房間里不能取暖，觀測時不能透窗觀 測，觀測房內(nèi)溫度需要與室外一致；而居住管理員的房間內(nèi)則需要安裝取暖裝置 。 2 個房間要用 隔熱墻 完全分開，進戶時走不同的 防盜門。
該設計不僅便于防盜，而且對于保護儀器設備穩(wěn)定性，延長系統(tǒng)使用壽命等 都具有重要意義。土建的工作包括建筑材料準備、觀測房、建造混凝土觀測墩、 基座底盤和對中螺絲和所需的電纜管道鋪設等工作。
觀測房主體將采用鋼混結構建設，觀測窗宜采用電控自動金屬卷簾門結構。 建造觀測 房還應根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活設計。
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
現(xiàn)場全站儀控制箱技術規(guī)格為：不小于 60cm （高）× 40cm （寬）× 20cm （高）， 要求有絕緣背板，供設備安裝使用。
2. 棱鏡 點布設
棱鏡點分為后視點與監(jiān)測變形點，其中后視點必須布設在穩(wěn)定可靠的位置， 作為機器人工作時的定向點。 監(jiān)測變形點選在 邊坡斷面上或者能反應邊坡形變的 位置 ，并且安裝牢靠，棱鏡類型也選取同一標準，一經(jīng)安裝，不能隨意拆除。
為防雨、防風、防盜，所有棱鏡必須裝有棱鏡保護罩， 參考式樣如下：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
2.2.1 .2 氣象傳感器
氣象傳感器應置于通風遮蔭干燥處，一般安置在觀測房外部木質(zhì)百頁箱制成 的氣象觀測箱內(nèi)，木質(zhì)百頁箱的規(guī)格為 40cm × 40cm × 20cm ，內(nèi)設有供氣象儀安 裝的背板。 如圖所示：
氣象傳感器實時監(jiān)測溫度和氣壓條件，通過 GeoMoS 軟件識別并對測量數(shù) 據(jù)進行氣象自動改正，進一步提高數(shù)據(jù)精度。
2.2 .1.3 GNSS 安裝
1. 選址測試
根據(jù)《全球定位系統(tǒng)（ GPS ）測量規(guī)范》 ，基準點和監(jiān)測點選址時應滿足以 下基本要求：
便于安置接收設備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜 超過 15 °
遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等），其距離不 小于 200 m ；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不 應小于 50 m ；
附近不應有強烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物等）；
交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測；
地面基礎穩(wěn)定，易于標石的長期保存；
充分利用符合要求的已有控制點；
選站時應盡可能使測站附近的局部環(huán)境（地形、地貌、植被等）與 周圍的大環(huán)境保持一致，以減少氣象元素的代表性誤差。
選址測試工作非常關鍵，數(shù)據(jù)須用專業(yè)質(zhì)量分析軟件（ Spider QC ）進行完整 性、多路徑等關鍵因素分析，滿足條件了才能確定為站點。
2. 觀測點土建
GNSS 點在完成選址測試之后，根據(jù)觀測墩建設規(guī)范，建設帶有強制對中盤 的 GNSS 觀測墩。若觀測墩在野外，必須建造防護欄。
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
3. GNSS 傳感器安裝
涉及傳感器部分的 GNSS 安裝簡單，天線通過連接螺絲與強制對中盤相連， 接收機則擺放在配電箱中。
2.2 .2 供電系統(tǒng)
邊坡監(jiān)測環(huán)境一般比較惡劣，很少可以通過市電供給，考慮到監(jiān)測傳感器功 率普遍較低，單個最高不超過 10W ，完全可以通過光伏系統(tǒng)發(fā)電進行供給。 光 伏系統(tǒng)一般分為兩類：獨立太陽能供電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能供電系統(tǒng)。獨立太陽能 供電系統(tǒng)分獨立直流供電系統(tǒng)和獨立交直流供電系統(tǒng)，而并網(wǎng)太陽能供電系統(tǒng)則 一般指光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 邊坡監(jiān)測普遍 采用獨立交直流供電系統(tǒng)，其原理如圖 ：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
供電系統(tǒng)的設計是以當?shù)氐娜蛰椛鋾r數(shù)及月平均日輻射量的分布狀況為依 據(jù) , 從可靠性（負載要求的可利用時率為條件）和經(jīng)濟型（客戶所能接受的價位） 兩方面綜合考慮，確定出既能滿足負載用電要求，又使成本最低的太陽能電池方 陣和蓄電池容量組合。 可供參考的公式如下：
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光伏供電設計合理，系統(tǒng)既可靠又經(jīng)濟，維護周期長，反之將嚴重影響系統(tǒng) 運行，所以野外光伏供電系統(tǒng)設計非常重要。
2.2 .3 通訊系統(tǒng)
隨著科技的進步，越來越多的通訊方式被用到測量中，目前可以實現(xiàn)的通訊 方式有： RS485 電纜通訊，光纖通訊， GPRS 通訊，電臺通訊和無線網(wǎng)橋通訊。根 據(jù)邊坡監(jiān)測的實際環(huán)境，合理選用通訊方式。
通訊是自動監(jiān)測系統(tǒng)中非常重要的一部分，與數(shù)據(jù)獲取息息相關。良好的通 訊系統(tǒng)是完整有效數(shù)據(jù)的有力保障。下表為常用幾種通訊方式的優(yōu)缺點，僅供參 考：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
當整個系統(tǒng)設計到此時，現(xiàn)場點位上的設備、線纜很多，必須要將它們安裝在一個配電箱中，配電箱內(nèi)部參考式樣如下，若有蓄電池，推薦使用膠體蓄電池 和地埋箱：
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安裝配電箱時，需注意以下幾點：
防水、散熱好，避免夏天箱內(nèi)溫度過高；
箱體結實，防盜性能好；
箱內(nèi)布線整齊、合理，易于檢查與維修。
2.2 .4 避雷系統(tǒng)
避雷系統(tǒng)需防范直擊雷和感應雷。 帶電積云與地面目標之間的強烈放電稱為 直擊雷 ，而放電時，巨大的 沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強磁場 稱為感 應雷。感應雷若不及時泄入地下，可能產(chǎn)生放電火花，引起設備損壞。
1. 直擊雷
全站儀觀測房以及 GPS 天線和接收機附近必須安裝避雷針，避雷針與天線橫 向距離不小于 3m ，避雷針高度按照“滾球法”確定，粗略計算即可。
2. 感應雷
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
保護器安裝在 GPS 接收機的天饋線路上，如下圖所示。當受到雷擊過電壓時， 雷電流通過保護器雷電支路泄放到大地，從而保護 GPS 接收機的安全。
安裝說明：
將保護器安裝在防雨淋的地方。
將饋線和主機分別接在保護器的兩端。
用 2.5mm 2的絕緣銅導線將保護器的接地焊片連接到配電箱上。連接線 應盡量短。
維護：
避雷器無需特別維護，平時只需檢查保護器輸入、輸出和接地線兩端連接是否可靠。當通信中斷或通信質(zhì)量下降時，可將保護器去掉，并把天線和 GPS 接收 機相連，若通信狀態(tài)變好，說明是保護器問題應更換或送修。
2.2 .5 服務器系統(tǒng)
系統(tǒng)服務器安置在大壩監(jiān)測中心，一般采用機架式服務器，服務器上安裝徠 卡監(jiān)測軟件 GNSS Spider 和 GeoMoS 。如下圖所示：
系統(tǒng)服務 器安裝時需注意以下幾點：
安裝在線式 UPS ，確保即使斷電系統(tǒng)也可以繼續(xù)運行一段時間；
機柜中布局合理，線纜整齊，必要時制作銘牌；
分開安裝 Spider 和 GeoMoS 軟件，系統(tǒng)運行更穩(wěn)定；
有固定 IP ，獨享 1M 帶寬；
不得作為其他用途使用。
Spider 軟件
徠卡 GNSS Spider 是一個高度集成化的軟件套裝，用于中心化控制和運行 GNSS 站點網(wǎng)。 GNSS Spider 是模塊化的，同時也是一個具有可擴展性的軟件，實 現(xiàn)中心化數(shù)據(jù)分發(fā)，數(shù)據(jù)訪問管理，其主要功能如下：
對本地的和遠程 GNSS 接收機進行配置和控制
從接收機按一定時間間隔進行了數(shù)據(jù)下載
數(shù)據(jù)歸檔和數(shù)據(jù)分發(fā)
生成單站和網(wǎng)絡 RTK 改正數(shù)
查看用戶狀態(tài)信息與系統(tǒng)運行信息
GeoMoS 軟件
GeoMoS 是由徠 卡測量系統(tǒng)研發(fā)的自動化監(jiān)測軟件平臺，其軟件主要由兩部 分組成：監(jiān)測器和分析器。監(jiān)測器已經(jīng)擁有成熟的測量和計算程序，能為要求極 高精度的應用提供理想的解決方案。分析器可以圖形化和數(shù)字化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。其結 果可用不同的方法來顯示，比如時間序列圖，從而表示在所選擇時間段上的移動 趨勢。很多點可以同時在一個圖像上表示。
3、小結
本文主要介紹了徠 卡邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器安裝、供電系統(tǒng)、通訊系 統(tǒng)、避雷系統(tǒng)以及服務器系統(tǒng)的實施方案，徠卡優(yōu)秀的軟硬件系統(tǒng)有機組合在一 起，充分發(fā)揮了徠卡測量系統(tǒng)高品質(zhì)的特點，為邊坡安全防治工程保駕護航。
邊坡巖土體往往 呈現(xiàn)出非均質(zhì)性與各向異性特性，在開挖、堆載、降雨、河 流沖刷、庫水位升降與地震等外部荷載作用下很容易進入局部或瞬態(tài)大變形乃至 失穩(wěn)滑動。我國每年由于巖土體失穩(wěn)而引發(fā)的大小滑坡數(shù)百萬次，由此造成的經(jīng) 濟損失高達 100 ～ 200 億元，因暴雨、地震等引發(fā)的各類滑坡災害至上世紀 90 年代累計死亡超過 10 萬人。因此，對于邊坡工程特別是大型復雜邊坡，除了進 行常規(guī)的工程地質(zhì)調(diào)查、測繪、勘探、試驗和穩(wěn)定性評價外，尚應及時有效地開 展邊坡工程的動態(tài)監(jiān)測，預測邊坡失穩(wěn)的可能性和滑坡的危險性，并提出相應的 防災減災措施，對于確保國民經(jīng)濟發(fā)展 與保障人民群眾生命財產(chǎn)安全具有重大意 義。
邊坡工程監(jiān)測的主要目的是：
評價邊坡施工及其使用過程中邊坡的穩(wěn)定程度，并做出有關預報，為崩 塌、滑坡的正確分析評價、預測預報及治理工程等，提供可靠的資料和科學依據(jù) ；
為防治滑坡及可能的滑動和蠕動變形提供技術依據(jù)，預測和預報今后邊 坡的位移、變形的發(fā)展趨勢，通過監(jiān)測可對巖土體的時效特性進行相關的研究 ；
對已經(jīng)發(fā)生滑動破壞的邊坡和加固處理后的滑坡，監(jiān)測結果也是檢驗崩塌、滑坡分析評價及滑坡處理工程效果的尺度 ；
為進行有關位移分析及數(shù)值模擬計算提供參數(shù)。
邊坡工程主要應用在交通、建筑、水利和礦山等各個建設領域中。
2、徠卡自動化邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)介紹
徠卡測量系統(tǒng)作為優(yōu)秀測量設備的供應商，為邊坡工程監(jiān)測提供了優(yōu)秀的高 精度監(jiān)測設備外，根據(jù)全球眾多的應用案例，結合實際情況，提供最優(yōu)的監(jiān)測設 計方案。 通過發(fā)現(xiàn) 早期不穩(wěn)定因素， 可以防止安全隱患區(qū)域 發(fā)生滑坡坍塌，避免 造成事故傷亡及經(jīng)濟損失。
2.1 邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)結構圖
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
根據(jù) 邊坡監(jiān)測具體要求，選擇采用監(jiān)測機器人或者 GNSS 進行自動化監(jiān)測， 或者兩者配合運行。依據(jù)系統(tǒng)結構圖，可以將整個系統(tǒng)劃分成如下五個部分：
傳感器
供電系統(tǒng)
通訊系統(tǒng)
避雷系統(tǒng)
服務器系統(tǒng)
監(jiān)測傳感器參考位置需選擇常年穩(wěn)固的位置，監(jiān)測位置依據(jù)滑坡趨勢和相關 要求布設在感興趣位置或 滑坡斷面上； 24 小時不間斷供電保證傳感器采集的數(shù) 據(jù)完整性；根據(jù)現(xiàn)場通訊條件選用最佳的通訊方式將數(shù)據(jù)從監(jiān)測現(xiàn)場實時回傳到 監(jiān)測控制中心；優(yōu)秀的監(jiān)測控制軟件能夠統(tǒng)一管理監(jiān)測傳感器與大量監(jiān)測原始數(shù) 據(jù)，計算監(jiān)測位置的位移信息，為用戶決策提供可靠依據(jù)。
2.2 系統(tǒng)實施
2.2.1 傳感器安裝
監(jiān)測傳感器包括 TM30 ，氣象傳感器， GNSS 設備等。
2.2.1.1 TM30 監(jiān)測機器人安裝
TM30 觀測站、基準控制點是整個系統(tǒng)的原始基準，點位一定要布設在穩(wěn)定 可靠的地方，全站儀觀測墩最好澆在基巖上，以防止點位變形；點位周圍沒有大 的遮擋或干擾，為防止點位被破壞，在觀測點外圍還需要建立觀測房。
1. 觀測房建設
全站儀觀測房主要起防塵、防雨和防破壞的功能。
考慮到防盜 問題， 一般 設計為有人值守的觀測 房 。觀測房設計為 2 室， 1 室 安置 TM 30 全站儀，另 1 室放置一張床和相關生活及取暖設施?？紤]到北方冬夏 溫差較大，為保證觀測精度，安置全站儀的房間里不能取暖，觀測時不能透窗觀 測，觀測房內(nèi)溫度需要與室外一致；而居住管理員的房間內(nèi)則需要安裝取暖裝置 。 2 個房間要用 隔熱墻 完全分開，進戶時走不同的 防盜門。
該設計不僅便于防盜，而且對于保護儀器設備穩(wěn)定性，延長系統(tǒng)使用壽命等 都具有重要意義。土建的工作包括建筑材料準備、觀測房、建造混凝土觀測墩、 基座底盤和對中螺絲和所需的電纜管道鋪設等工作。
觀測房主體將采用鋼混結構建設，觀測窗宜采用電控自動金屬卷簾門結構。 建造觀測 房還應根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活設計。
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
現(xiàn)場全站儀控制箱技術規(guī)格為：不小于 60cm （高）× 40cm （寬）× 20cm （高）， 要求有絕緣背板，供設備安裝使用。
2. 棱鏡 點布設
棱鏡點分為后視點與監(jiān)測變形點，其中后視點必須布設在穩(wěn)定可靠的位置， 作為機器人工作時的定向點。 監(jiān)測變形點選在 邊坡斷面上或者能反應邊坡形變的 位置 ，并且安裝牢靠，棱鏡類型也選取同一標準，一經(jīng)安裝，不能隨意拆除。
為防雨、防風、防盜，所有棱鏡必須裝有棱鏡保護罩， 參考式樣如下：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
2.2.1 .2 氣象傳感器
氣象傳感器應置于通風遮蔭干燥處，一般安置在觀測房外部木質(zhì)百頁箱制成 的氣象觀測箱內(nèi)，木質(zhì)百頁箱的規(guī)格為 40cm × 40cm × 20cm ，內(nèi)設有供氣象儀安 裝的背板。 如圖所示：
氣象傳感器實時監(jiān)測溫度和氣壓條件，通過 GeoMoS 軟件識別并對測量數(shù) 據(jù)進行氣象自動改正，進一步提高數(shù)據(jù)精度。
2.2 .1.3 GNSS 安裝
1. 選址測試
根據(jù)《全球定位系統(tǒng)（ GPS ）測量規(guī)范》 ，基準點和監(jiān)測點選址時應滿足以 下基本要求：
便于安置接收設備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜 超過 15 °
遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等），其距離不 小于 200 m ；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不 應小于 50 m ；
附近不應有強烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物等）；
交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測；
地面基礎穩(wěn)定，易于標石的長期保存；
充分利用符合要求的已有控制點；
選站時應盡可能使測站附近的局部環(huán)境（地形、地貌、植被等）與 周圍的大環(huán)境保持一致，以減少氣象元素的代表性誤差。
選址測試工作非常關鍵，數(shù)據(jù)須用專業(yè)質(zhì)量分析軟件（ Spider QC ）進行完整 性、多路徑等關鍵因素分析，滿足條件了才能確定為站點。
2. 觀測點土建
GNSS 點在完成選址測試之后，根據(jù)觀測墩建設規(guī)范，建設帶有強制對中盤 的 GNSS 觀測墩。若觀測墩在野外，必須建造防護欄。
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
3. GNSS 傳感器安裝
涉及傳感器部分的 GNSS 安裝簡單，天線通過連接螺絲與強制對中盤相連， 接收機則擺放在配電箱中。
2.2 .2 供電系統(tǒng)
邊坡監(jiān)測環(huán)境一般比較惡劣，很少可以通過市電供給，考慮到監(jiān)測傳感器功 率普遍較低，單個最高不超過 10W ，完全可以通過光伏系統(tǒng)發(fā)電進行供給。 光 伏系統(tǒng)一般分為兩類：獨立太陽能供電系統(tǒng)和并網(wǎng)太陽能供電系統(tǒng)。獨立太陽能 供電系統(tǒng)分獨立直流供電系統(tǒng)和獨立交直流供電系統(tǒng)，而并網(wǎng)太陽能供電系統(tǒng)則 一般指光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 邊坡監(jiān)測普遍 采用獨立交直流供電系統(tǒng)，其原理如圖 ：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
供電系統(tǒng)的設計是以當?shù)氐娜蛰椛鋾r數(shù)及月平均日輻射量的分布狀況為依 據(jù) , 從可靠性（負載要求的可利用時率為條件）和經(jīng)濟型（客戶所能接受的價位） 兩方面綜合考慮，確定出既能滿足負載用電要求，又使成本最低的太陽能電池方 陣和蓄電池容量組合。 可供參考的公式如下：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
光伏供電設計合理，系統(tǒng)既可靠又經(jīng)濟，維護周期長，反之將嚴重影響系統(tǒng) 運行，所以野外光伏供電系統(tǒng)設計非常重要。
2.2 .3 通訊系統(tǒng)
隨著科技的進步，越來越多的通訊方式被用到測量中，目前可以實現(xiàn)的通訊 方式有： RS485 電纜通訊，光纖通訊， GPRS 通訊，電臺通訊和無線網(wǎng)橋通訊。根 據(jù)邊坡監(jiān)測的實際環(huán)境，合理選用通訊方式。
通訊是自動監(jiān)測系統(tǒng)中非常重要的一部分，與數(shù)據(jù)獲取息息相關。良好的通 訊系統(tǒng)是完整有效數(shù)據(jù)的有力保障。下表為常用幾種通訊方式的優(yōu)缺點，僅供參 考：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
當整個系統(tǒng)設計到此時，現(xiàn)場點位上的設備、線纜很多，必須要將它們安裝在一個配電箱中，配電箱內(nèi)部參考式樣如下，若有蓄電池，推薦使用膠體蓄電池 和地埋箱：
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
安裝配電箱時，需注意以下幾點：
防水、散熱好，避免夏天箱內(nèi)溫度過高；
箱體結實，防盜性能好；
箱內(nèi)布線整齊、合理，易于檢查與維修。
2.2 .4 避雷系統(tǒng)
避雷系統(tǒng)需防范直擊雷和感應雷。 帶電積云與地面目標之間的強烈放電稱為 直擊雷 ，而放電時，巨大的 沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強磁場 稱為感 應雷。感應雷若不及時泄入地下，可能產(chǎn)生放電火花，引起設備損壞。
1. 直擊雷
全站儀觀測房以及 GPS 天線和接收機附近必須安裝避雷針，避雷針與天線橫 向距離不小于 3m ，避雷針高度按照“滾球法”確定，粗略計算即可。
2. 感應雷
徠卡自動化監(jiān)測系統(tǒng)在邊坡安全防治中的應用
保護器安裝在 GPS 接收機的天饋線路上，如下圖所示。當受到雷擊過電壓時， 雷電流通過保護器雷電支路泄放到大地，從而保護 GPS 接收機的安全。
安裝說明：
將保護器安裝在防雨淋的地方。
將饋線和主機分別接在保護器的兩端。
用 2.5mm 2的絕緣銅導線將保護器的接地焊片連接到配電箱上。連接線 應盡量短。
維護：
避雷器無需特別維護，平時只需檢查保護器輸入、輸出和接地線兩端連接是否可靠。當通信中斷或通信質(zhì)量下降時，可將保護器去掉，并把天線和 GPS 接收 機相連，若通信狀態(tài)變好，說明是保護器問題應更換或送修。
2.2 .5 服務器系統(tǒng)
系統(tǒng)服務器安置在大壩監(jiān)測中心，一般采用機架式服務器，服務器上安裝徠 卡監(jiān)測軟件 GNSS Spider 和 GeoMoS 。如下圖所示：
系統(tǒng)服務 器安裝時需注意以下幾點：
安裝在線式 UPS ，確保即使斷電系統(tǒng)也可以繼續(xù)運行一段時間；
機柜中布局合理，線纜整齊，必要時制作銘牌；
分開安裝 Spider 和 GeoMoS 軟件，系統(tǒng)運行更穩(wěn)定；
有固定 IP ，獨享 1M 帶寬；
不得作為其他用途使用。
Spider 軟件
徠卡 GNSS Spider 是一個高度集成化的軟件套裝，用于中心化控制和運行 GNSS 站點網(wǎng)。 GNSS Spider 是模塊化的，同時也是一個具有可擴展性的軟件，實 現(xiàn)中心化數(shù)據(jù)分發(fā)，數(shù)據(jù)訪問管理，其主要功能如下：
對本地的和遠程 GNSS 接收機進行配置和控制
從接收機按一定時間間隔進行了數(shù)據(jù)下載
數(shù)據(jù)歸檔和數(shù)據(jù)分發(fā)
生成單站和網(wǎng)絡 RTK 改正數(shù)
查看用戶狀態(tài)信息與系統(tǒng)運行信息
GeoMoS 軟件
GeoMoS 是由徠 卡測量系統(tǒng)研發(fā)的自動化監(jiān)測軟件平臺，其軟件主要由兩部 分組成：監(jiān)測器和分析器。監(jiān)測器已經(jīng)擁有成熟的測量和計算程序，能為要求極 高精度的應用提供理想的解決方案。分析器可以圖形化和數(shù)字化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。其結 果可用不同的方法來顯示，比如時間序列圖，從而表示在所選擇時間段上的移動 趨勢。很多點可以同時在一個圖像上表示。
3、小結
本文主要介紹了徠 卡邊坡自動化監(jiān)測系統(tǒng)中傳感器安裝、供電系統(tǒng)、通訊系 統(tǒng)、避雷系統(tǒng)以及服務器系統(tǒng)的實施方案，徠卡優(yōu)秀的軟硬件系統(tǒng)有機組合在一 起，充分發(fā)揮了徠卡測量系統(tǒng)高品質(zhì)的特點，為邊坡安全防治工程保駕護航。
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