基于北斗的机场高填方施工质量监控技术研发
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科技成果——基于北斗高精度定位的大坝变形监测技术对应需求水库遥感监测技术成果简介该成果针对CORS系统建设全星座高集成地基增强系统接收机,核心为ZC20PLUS测地型GNSS接收机和ZC-N1-40E高性能GNSS监测站接收机,内置多星多频主板、4G、蓝牙、大容量存储、高容量电池、高清晰显示屏等,具有大坝变形监测功能,可为工程日常管理大坝维护保养等工作提供技术和数据支撑。
适用于水电站边坡、大坝、海塘以及堤防等水工建筑物高精度变形监测。
技术特点该成果采用Linux智能操作系统,设备内置千兆网口、蓝牙、WIFI 等无线接口,支持全网通4GLTE通讯模块,支持WIFI自组网,支持WebUI设置,可远程对接收机进行设置和维护;支持BDS、GPS、GlONASS、Galileo等卫星信号跟踪,并支持单北斗系统/多系统解算,保障测量数据的安全性和可靠性;内置12000毫安时大容量智能电池;系统支持超过100千米的超长RTK基线解算,降低CORS建设的支出成本;小型一体机,高强度工程塑料,合金底座,坚固耐用。
1、通道数:72通道。
2、卫星信号:BDS:B1、GPS:l1C/A;可选(GPS:l1C/A、GlONASS:l1OF 或GPS:l1C/A、Galileo:E1B/C)。
3、定位精度:静态高程精度:5毫米±1体积浓度(RMS);静态水平精度:2.5毫米±1体积浓度(RMS);初始化时间:<25秒,初始化可靠性:>99.9%。
4、设备功耗:<2瓦。
5、数据更新频率:1赫兹。
技术水平实用新型专利2项,软件著作权3项。
应用情况该成果在天荒坪抽水蓄能电站的上、下水库共布设8套北斗高精度监测设备,提高了监测频率和监测精度目前监测结果运行稳定;在椒江区三山北涂海塘安全监测项目应用5套北斗高精度监测设备,提高大坝安全监测的自动化、信息化程度以及大坝管理水平。
已在湖州安吉、广西龙滩等多地水电站大坝应用,产品运行稳定,监测数据及时准确,为工程日常管理、大坝维护保养等工作提供了技术和数据支撑,提升了工程运维的效率。
《基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究》篇一一、引言滑坡是一种常见的自然灾害,其发生往往伴随着巨大的经济损失和人员伤亡。
为了实现对滑坡灾害的有效预防和及时预警,现代技术如北斗卫星定位系统、物联网等提供了有力的技术支撑。
本文重点探讨了基于北斗和物联网的滑坡监测系统的关键技术研究,旨在提高滑坡监测的精度和效率,为滑坡灾害的预防和应对提供科学依据。
二、北斗卫星定位系统在滑坡监测中的应用北斗卫星定位系统作为我国自主研发的全球卫星导航系统,具有定位精度高、覆盖范围广等优点,为滑坡监测提供了强大的技术支持。
在滑坡监测中,北斗卫星定位系统可以实时获取滑坡体的位置、移动速度和方向等信息,为滑坡预警和趋势预测提供重要依据。
此外,北斗卫星定位系统还可以与其他传感器进行数据融合,提高监测数据的准确性和可靠性。
三、物联网技术在滑坡监测中的应用物联网技术通过将各种传感器、设备等连接起来,实现了数据的实时采集、传输和处理。
在滑坡监测中,物联网技术可以实现对滑坡体多参数的实时监测,如土体含水率、土体位移、地表裂缝等。
这些数据对于判断滑坡的稳定性、预测滑坡的发生具有重要的参考价值。
此外,物联网技术还可以实现远程监控和自动报警功能,提高了滑坡监测的效率和准确性。
四、基于北斗和物联网的滑坡监测系统关键技术研究(一)系统架构设计基于北斗和物联网的滑坡监测系统包括数据采集层、数据传输层、数据处理层和应用层。
数据采集层通过各类传感器实时采集滑坡体的各项参数;数据传输层利用北斗卫星定位系统和物联网技术将数据传输至数据中心;数据处理层对数据进行处理和分析,提取有用的信息;应用层则将处理后的数据以图表、报告等形式展示给用户,为滑坡预警和趋势预测提供支持。
(二)关键技术研究1. 数据融合技术:通过将北斗卫星定位系统和其他传感器获取的数据进行融合,提高数据的准确性和可靠性。
2. 算法优化:针对滑坡监测的特殊需求,对相关算法进行优化,提高数据处理的速度和精度。
北斗精确定位的公路基础设施安全监测系统的研发与及应用项目实施方案项目实施方案项目名称:基于北斗精确定位的公路基础设施安全监测系统的研发与应用项目申报单位(制造商):(用户):项目联系人:联系电话:传真:电子邮箱:项目基本情况表目录一、项目研制背景 (1)(一)国内外发展现状 (1)1.卫星定位技术在位移监测中的应用现状 (1)2.卫星定位技术在位移监测中的研究现状 (4)3. 卫星定位技术在位移监测中的发展趋势 (5)4. 卫星定位技术在位移监测应用中主要问题 (7)(二)项目研制意义 (8)二、项目研制内容 (9)(一)主要研制和示范应用内容 (9)(二)主要性能指标及先进性 (13)三、项目研制方案 (15)(一)技术方案 (15)(二)关键技术及解决途径 (24)(三)项目研制基础 (25)(四)研制进度及实施周期 (27)四、项目投资测算 (29)五、项目组织实施方案 (31)六、项目推广应用的经济和社会效益 (32)七、有关附件 (33)一、项目研制背景以世界上第一颗人造地球卫星于1957年10月4日成功发射为标志,人类已经进入空间科学技术的崭新时代。
近半个世纪以来,随着卫星测量技术的发展,使得测绘行业经历了一场深刻的变革。
无论是测量精度、适用条件、应用范围,还是在生产效率和经济效益等方面,都发生了巨大飞跃和进步。
随着高精度位移测量技术发展,大型桥梁、公路边坡、长大隧道等公路基础设施都开始应用卫星定位技术实施位移监测,尤其近些年随着桥梁等基础设施在运营中频频发生安全问题,对高效用、高精度的位移监测技术的需求越来越大,很多大跨径桥梁都斥巨资安装了卫星定位监测系统,但由于我国北斗导航定位系统起步稍晚,这些监测设备全部采用GPS。
随着国家对发展战略性新兴产业的决心,北斗定位系统在近些年得到了迅猛发展,新的技术与新的产品不断推出,北斗兼容型高精度位移监测技术已经具备在公路桥梁、隧道边坡、水利电力等大型建筑设施的安全监测的应用能力,因此我单位在“北斗二号交通部交通综合应用示范工程”项目的工作基础上,根据已有的研究成果,结合新形势新变化,编写了“基于北斗精确定位的公路基础设施安全监测系统的研发与应用”项目实施方案。
基于北斗RDSS的通用航空监视系统设计与实现朱一龙;刘瑞华;王剑;翟显【摘要】介绍了一种基于北斗RDSS的通用航空监视系统设计与实现,该系统利用北斗的精确定位和短报文技术实现了对通航飞机的指挥和监控.首先设计了监视系统的整体架构,分为北斗地面监视中心系统和北斗机载终端系统两个子系统.然后编码实现定位信息、通信信息的数据处理,最终实现在GIS上的系统运行.研究结果证明了北斗RDSS在通航监视服务上的可用性.【期刊名称】《航空科学技术》【年(卷),期】2018(029)002【总页数】6页(P55-60)【关键词】北斗RDSS应用;通用航空;监视系统;北斗短报文【作者】朱一龙;刘瑞华;王剑;翟显【作者单位】中国民航大学电子信息与自动化学院,天津 300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津 300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津 300300【正文语种】中文【中图分类】V249.3作为我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统,不仅可以与世界上其他卫星导航系统兼容共用,而且可以全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务。
与美国GPS卫星导航系统相比,北斗导航系统还提供了GPS所不具备的短报文通信服务。
与此同时,我国通用航空快速发展,针对类型多样、飞行自主的通用航空,民航现行陆基空管系统难以提供可靠、灵活的飞行服务,通用航空飞行安全技术保障手段的匮乏,在一定程度上也制约了我国通用航空产业的发展[1]。
当前缺少一种完整可靠的监视系统来保障通用航空器安全飞行作业。
因此,有必要对北斗RDSS通用航空监视进行研究,以推进通航飞行作业标准化。
本次研究的重点从通航飞行实际应用需求出发,开发出初步满足通航监视需要并可稳定运行的北斗短报文监视系统。
1 基于北斗RDSS的通用航空监视系统设计方案1.1 整体设计本监视系统分为两个子系统:北斗地面监视中心系统和北斗机载终端系统。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910103222.9(22)申请日 2019.02.01(71)申请人 南通四建集团有限公司地址 226300 江苏省南通市高新区世纪大道999号(72)发明人 耿裕华 徐卓 朱岭 穆小香 (74)专利代理机构 苏州广正知识产权代理有限公司 32234代理人 张汉钦(51)Int.Cl.G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/10(2012.01)G06Q 50/08(2012.01)G01S 19/42(2010.01)(54)发明名称一种基于北斗GNSS和BIM的吊装设备施工期定位监控方法(57)摘要本发明一种基于北斗GNSS和BIM的吊装设备施工期定位监控方法,利用北斗GNSS对吊装设备实时定位,并将相关数据映射至BIM模型中。
施工管理者通过BIM二次开发,对上述数据进行二次处理,生产吊装设备运动轨迹、运动热图,并与工程进度对比,评估吊装设备工作效率,优化作业管理。
本发明减少了数据传递的层级,提高了数据流转的效率,增强了数据的可阅读性,解决了施工现场设备实时跟踪和动态管理。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109886479 A 2019.06.14C N 109886479A1.一种基于北斗GNSS和BIM的吊装设备施工期定位监控方法,其特征在于,由以下步骤组成:(1)建立施工BIM模型,包含相应的吊装设备,根据工作需求,将吊装设备模型置于施工BIM模型的相应区域;(2)吊装设备上安装基于北斗GNSS的高精度定位;(3)在BIM模型中通过二次开发,建立BIM交互平台,定位、通过该交互平台,定位数据实时映射至BIM模型储存;(4)通过BIM交互平台调用,模型动态显示吊运设备的工作位置;(5)管理人员利用上述成果,分析设备的工作效率和工作效能,并根据实际情况调整、优化整个吊装作业。
机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法一、前言机场高填方土石方工程是指在机场建设中,为了满足跑道、停机坪等基础设施的施工需要,进行土方开挖和填筑工程。
土石方工程的施工质量和效率直接关系到机场工程的安全和工期。
为了提高施工效率和保证施工质量,机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法应运而生。
二、工法特点机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法是指在土石方工程施工中,通过对填料的平整度、坡度、高低控制进行综合考虑,实现土石方工程“三面一体”控制,即填料表面坡度、填料厚度和填料底面坡度共同达到设计要求。
三、适应范围该工法适用于机场高填方土石方工程的施工,特别适用于大型机场土石方工程,能够有效提高施工效率和质量,减少施工周期和成本。
四、工艺原理机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法基于以下工艺原理:1. 填料表面坡度控制:通过合理设计施工参数、选择合适的填料材料和施工工艺,保证填料表面的坡度符合设计要求。
2. 填料厚度控制:通过施工层厚度的测量和控制,保证填料厚度符合设计要求。
3. 填料底面坡度控制:通过控制填料底面的坡度和平整度,保证填料底面的坡度符合设计要求。
五、施工工艺机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 剖面测量和标高确定:对填料区域进行剖面测量,确定填料的标高和厚度要求。
2.填料平整度控制:根据设计要求,选用平整度较高的填料材料,采用适当的施工工艺,调整填料的平整度。
3. 坡度控制:通过在填料过程中及时调整和控制填料的坡度,保证填料表面和底面的坡度符合设计要求。
4. 平整度检测和调整:在填料施工过程中,随时进行平整度检测,根据检测结果及时调整填料平整度。
5. 压实与检测:施工完成后,进行填料的压实工作,并进行压实度的检测,确保填料的密实度满足设计要求。
六、劳动组织机场高填方土石方工程“三面一体控制”施工工法需要合理的劳动组织安排,充分利用工人的技术和经验,合理分配任务和工作量,确保施工效率和质量。
北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监测中的应用林跃春发布时间:2023-05-28T08:40:46.423Z 来源:《建筑实践》2023年6期作者:林跃春[导读] 当前的建筑深基坑变形监测中,已经广泛应用全球导航卫星系统,其中之一是中国北斗卫星导航技术,发挥出重要作用。
将北斗卫星导航技术应用在建筑深基坑变形监测时,涉及到较多的专业知识及技术要点,所以应非常重视建筑深基坑变形监测中北斗卫星导航技术应用的研究。
建筑深基坑变形监测中,主要是把握好设备选用、安装调试、监测结果分析这些要点。
金丰勘察测绘有限公司摘要:当前的建筑深基坑变形监测中,已经广泛应用全球导航卫星系统,其中之一是中国北斗卫星导航技术,发挥出重要作用。
将北斗卫星导航技术应用在建筑深基坑变形监测时,涉及到较多的专业知识及技术要点,所以应非常重视建筑深基坑变形监测中北斗卫星导航技术应用的研究。
建筑深基坑变形监测中,主要是把握好设备选用、安装调试、监测结果分析这些要点。
关键词:深基坑;变形监测;北斗卫星导航技术建筑工程的深基坑施工中,具有危险性较大、施工作业较复杂的特点,会存在变形、坍塌风险。
为确保建筑深基坑施工的安全,必须进行变形监测,当前主要是应用常规的变形监测方法和全球导航卫星系统,后者发挥出重要作用。
值得一提的是,即当前中国的北斗卫星导航技术已经获得良好发展,且适用于建筑深基坑变形监测,所以应该充分明确其中的要点和方式方法。
一、北斗卫星导航技术和变形监测当前的全球导航卫星系统主要包括三个,一是美国的全球定位系统,二是俄罗斯的GLONASS系统,三是中国的北斗卫星导航系统。
北斗卫星导航系统是由三部分所构成,即地面端、空间端、用户端,具有全天候、定位精度高、全时域、同时测定点位的优点。
北斗卫星导航技术的当前应用较为广泛,比如应用在建筑深基坑变形监测时,会在每个监测点上有效安置一台北斗卫星接收机,如此可以进行全天候的监测。
长时间应用北斗卫星导航技术的过程中发现,其有三点优势值得肯定。
第37卷 增刊2 岩 土 工 程 学 报 Vol.37 Supp.2 2015年 7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July 2015
基于北斗的机场高填方施工质量监控技术研发 姚仰平1,阮杨志1,刘冰阳1,陈 军1,姜宏旭2 (1. 北京航空航天大学交通科学与工程学院,北京 100191;2. 北京航空航天大学计算机学院,北京 100191)
摘 要:山区机场高填方质量监控主要针对干密度进行监控,传统的监控手段均属事后检测、操作上以点代面,需要加强施工质量过程监控并对其进行快速监测。针对山区机场高填方质量监控的要求,在建立冲击碾压质量实时监测指标和要求的基础上,采用北斗卫星导航定位和3G无线传输技术,提出了机场高填方冲击碾压质量实时监控方法,以及冲击碾压过程的信息实时采集传输技术和GIS平台的冲击碾压过程可视化等主要技术,实现了冲击碾压轨迹、速度和遍数等施工信息的全过程实时监测。施工现场的初步试验表明,该技术能有效应用于山区机场,对提高机场高填方施工质量具有重要意义。 关键词:北斗卫星导航系统;机场高填方;施工监控
中图分类号:TU43 文献标识码:A 文章编号:1000–4548(2015)S2–0006–05 作者简介:姚仰平(1960– ),男,陕西西安人,博士,教授,博士生导师,主要从事土的基本特性和本构模型研究。E-mail: ypyao@buaa.edu.cn。
Control technology of construction quality for high filled airport based on Beidou satellite navigation system
YAO Yang-ping1, RUAN Yang-zhi1, LIU Bing-yang1, CHEN Jun1, JIANG Hong-xu2 (1. School of Transportation Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China; 2. School of Computer Beihang University, Beijing 100191, China) Abstract: The quality control for the embankment of airport in mountain areas at present is mainly based on the control of dry density of soils. The traditional control methods estimate the construction quality of the entire area by monitoring a limited number of representative points, which is difficult to ensure the rolling quality effectively or to monitor the real-time compaction quality. According to the characteristics of high embankment quality control for mountainous airports, real-time monitoring indices and criteria are established. Using the Beidou satellite navigation system and 3G wireless transmission technology, the real-time monitoring method of impact rolling for high embankment of airport is proposed. Combining the real-time collecting technology and visualization technology, the real-time monitoring of the whole process about track, speed and number of compaction is realized. The tests at the construction site show that this technology can be effectively applied for mountainous airports in cost control, project management and quality monitoring, which is significant for improving the construction quality of high embankment of airport. Key words: Beidou satellite navigation system; high fill of airport; construction monitoring
0 引 言 我国正拟建和在建一批山区支线机场,这些机场均建在荒山荒坡区、地形地貌复杂、建设时间短,并均涉及高填方,挖填规模大,填筑体的压实质量要求高[1]。施工中常采用的工法为强力夯实法和冲击碾压法,尤以冲击碾压法为主,有效的监控填方区冲击碾压的质量是保证机场运营安全的关键。依照现行规范,机场高填方冲击碾压质量主要通过施工过程中的冲击碾压参数和工后压实指标来控制。现今采用的传统监测方法对工程质量监控有重要作用,不过属于事后监
测,测量的点有限,检验合格与否并不能判断工程整体的质量。为保证施工质量,需要加强施工质量的过程监控。针对这种发展需求,有必要研究开发一种实时自动的连续监控技术,对机场高填方的冲击碾压过程中的主要参数进行实时监测。针对我国山区机场填方体积大、填料级配不良的现状,实现施工过程的精细化监测和管理,对监控和提高机场填筑体的建设质
─────── 基金项目:国家重点基础研究发展计划(“973”计划)(2014CB047006)收稿日期:2015–03–26
DOI:10.11779/CJGE2015S2002增刊2 姚仰平,等. 基于北斗的机场高填方施工质量监控技术研发 7 量有重要的意义。 目前,国内外尚无涉及针对高填方机场冲击碾压质量监控的相关研究,现有的研究主要集中在道路施工中的路面振动碾压监控方面,以及堆石坝振动碾压的质量监控。 道路施工中的路面振动碾压监控技术是一种在振动碾压机械碾压土料过程中自动监控碾压质量的技术,被称为道路施工先进碾压技术(Advanced Compaction Technology, ACT)。试验[2-4]和工程实践[5]表明,ACT技术相关的监控指标与填料性能之间具有强相关性。基于此,ACT技术能够较准确地预测压实程度,从而防止欠压漏压,保证了压实质量,同时能够显示过压情况,减少无用功,提高了压实效率,体现了实时监控的优越性。水利工程中,黄声享等[6]针对面板堆石坝填筑施工的质量监控需要,研制了GPS实时监控系统,用于清江水布垭大坝堆石体碾压过程中的行车速度、碾压遍数、铺层厚度等参数的实时监测[7]。就高心墙堆石坝填筑碾压质量监控的要求和特点,钟登华等[8]提出了对碾压过程的实时监控技术,建立了碾压过程的精细化仿真模型,在糯扎渡水电站的心墙堆石坝工程的填筑单元中得到了应用。不过,机场高填方施工质量监控要求的冲击碾压参数、压实指标和施工工艺,都与道路工程或者水利工程中的施工质量监控有一定区别,所以在监控内容、监控要求以及监控技术的实现上与前两者有所不同。本文将在国内外现有研究的基础上,结合新技术和国家战略的需求,深入研究机场高填方冲击碾压质量实时监控技术及其工程应用的问题。 1 机场高填方冲击碾压实时监控原理 1.1 冲击碾压过程监控的压实速度指标 对于机场高填方,填筑材料均就近取材,填土品种繁多,性质各异,级配很难保证。施工过程中常采用的是冲击碾压法,图1所示为施工过程中碾压轮的运动规律,下面介绍该法的几个特点。 图1 冲击碾压轮周期运动示意图 Fig. 1 Periodic motion of impact rolling wheel (1)冲击碾压机械的自重是普通振动碾压机械的几倍到十几倍,对填筑土体形成巨大的静压力,密实土体。 (2)大振幅的低频运动使得对土体的每次冲击都能够较好地转化为压实能,较之普通振动碾压机械,冲击碾压机械没有调节振动的能力,唯一能改变压实能量的指标为冲击碾压轮的压实速度。 (3)根据压实的机理,冲击碾压机械的工作机理类似于强力夯击的冲击能,与传统振动碾压通过引起振动密实土体有很大不同。 而在施工现场,冲击碾压机械是监测数据和填筑体相关信息的结合点。针对以上特点,冲击碾压施工实时监控的指标包括冲击碾压机械行驶速度t。冲击碾压的速度直接影响每次冲击的效果,速度过大时,碾压轮在接触地面后快速弹起,冲击能量转化为压实能的效率低,不利于压实。相反,如果速度过低,碾压轮的动能小,冲击能不够,降低了单次冲击碾压的质量。 故,冲击碾压过程监控的要求为
minmaxt≤≤ , (1)
即冲击碾压的速度应该限制在规定的最小速度和最大速度之间。 1.2 冲击碾压过程监控的压实遍数指标 填筑体的位置信息可以通过标段b、铺层c和水平坐标(m,n)来确定,碾压遍数用,,,bcmnP表示。对于冲击碾压的遍数,将监控的填土层平面分成足够小的方格,两个相邻时间点之间的滚轮轨迹形成的压实面覆盖方格之后,将方格的压实遍数做加一处理。随着压实遍数的增加,填筑体的干密度增加逐渐变缓,最后趋于稳定[9]。根据碾压试验,速度处于一定范围时,取压实遍数的最低值0P作为上限。对标段内该层填土冲击碾压完成之后,最终压实遍数应满足
,,,bcmnPP0≥ 。 (2) 故最终压实遍数不小于最小压实遍数。通过压实遍数能预测填料的干密度,最终干密度应满足
d0≥ 。 (3) 故最终干密度应不小于工程干密度的要求,监控了施工质量即可使填筑体的最终干密度达到标准。如未能满足以上准则需求,需要对施工薄弱位置及时进行增压、补压。 目前,在正式施工前会开辟试验段,以确定指标的标准,指标达标时,填土的干密度基本能够满足工程质量要求。本文通过监测施工车辆位置信息,获取运动轨迹,计算压实遍数,从而保证压实指标的落实。