绍兴漓铁兰亭尾矿库徕卡GPS监测系统

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1、881. 项 目 背 景绍 兴 位 于 长 江 三 角 洲 南 方 、 宁 绍 平 原 西 部 。 东 邻 宁 波 ， 西 靠 杭 州 ， 北 望 上 海 。 地 理 坐 标 为 东经 11953 12113， 北 纬 2913 3016。 漓 铁 集 团 是 浙 江 最 大 的 黑 色 金 属 矿 采 选 企 业 ， 集 团管 辖 的 漓 铁 兰 亭 尾 矿 地 处 绍 兴 西 南 ， 是 省 级 “ 绿 色 矿 山 ” 项 目 中 重 要 组 成 部 分 。兰 亭 是 绍 兴 著 名 的 风 景 区 ， 书 圣 王 羲 之 最 有 名 的 作 品 兰 亭 序 就 出 自 于 此 。兰 亭

2、尾 矿 库 高 约 115米 、 库 存 的 尾 矿 砂 约 1000多 万 立 方 米 。 尾 矿 库 位 于 兰 亭 景 区 上 游 ， 一旦 库 坝 出 现 险 情 泄 漏 ， 将 直 接 威 胁 位 于 山 脚 的 兰 亭 风 景 区 和 周 边 三 个 自 然 村 ， 会 给 人 民 群 众 的 生命 财 产 造 成 重 大 损 失 。为 构 建 “ 绿 色 矿 山 ” ， 保 证 尾 矿 库 安 全 运 行 ， 保 护 名 胜 古 迹 ， 漓 铁 集 团 兰 亭 尾 矿 库 安 装 了 坝体 GPS水 平 和 沉 降 形 变 监 测 系 统 。2. 项 目 要 求在 尾 矿 库 数

3、 字 化 管 理 系 统 运 行 前 ， 兰 亭 尾 矿 库 安 全 运 行 的 主 要技 术 参 数 如 坝 体 形 变 位 移 、 库 水 位 、 干 滩 滩 顶 标 高 、 浸 润 线 埋 深 等 ，主 要 是 人 工 巡 检 和 携 带 仪 器 设 备 到 现 场 实 地 测 量 相 关 数 据 ， 测 出 的 尾矿 库 技 术 参 数 存 在 系 统 误 差 和 人 工 误 差 。 人 工 测 量 的 工 作 量 很 大 、 还要 受 天 气 和 现 场 条 件 状 况 的 影 响 ， 不 能 及 时 监 测 尾 矿 库 的 各 项 技 术 参数 ， 资 料 的 整 理 与 分 析

4、周 期 很 长 ， 落 后 于 生 产 ， 不 能 及 时 地 发 现 坝 体隐 患 ， 影 响 了 尾 矿 库 的 安 全 生 产 。坝 体 形 变 GPS自 动 监 测 系 统 能 实 时 监 测 坝 体 在 一 段 时 间 内 的 沉 降位 移 和 水 平 位 移 ， 显 示 位 移 分 析 图 表 功 能 。 当 位 移 发 生 突 变 或 有 增 大趋 势 时 ， 系 统 能 自 动 报 警 。 24小 时 GPS观 测 数 据 解 算 的 水 平 位 移 精 度可 达 到 或 优 于 6 7mm， 沉 降 形 变 精 度 可 达 到 或 优 于 10mm。Structure Mon

5、itoring绍 兴 漓 铁 兰 亭 尾 矿 库徕 卡 GPS监 测 系 统89系 统 能 够 分 析 、 解 读 坝 体 变 形 监 测 等 数 据 ， 做出 各 级 单 项 预 警 ， 为 尾 矿 库 管 理 者 提 供 决 策 依 据 。 同时 ， 能 够 根 据 坝 体 变 形 等 数 据 的 变 化 ， 综 合 分 析 坝 体的 安 全 稳 定 性 ， 给 出 必 要 的 预 报 ， 及 早 采 取 相 应 的 措施 ， 消 除 事 故 隐 患 ， 确 保 尾 矿 库 的 安 全 运 行 。 3. 监 测 方 案监 测 网 由 处 于 稳 定 区 域 的 基 准 点 和 坝 体 上

6、的 监 测点 组 成 。 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 ，系 统 中 设 基 准 点 的 数 量 为 1个 ， 构 成 框 架 网 ， 基 准 点 设置 在 漓 铁 集 团 选 矿 厂 办 公 楼 上 。坝 区 上 布 设 9个 监 测 点 ， 其 中 主 坝 设 置 7个 监 测点 ， 副 坝 设 置 2个 监 测 点 ， 在 坝 上 距 各 监 测 点 合 理 的 位置 上 建 立 现 场 采 集 室 一 间 ， 各 监 测 点 数 据 通 过 通 信 线缆

7、 传 输 到 采 集 室 后 ， 在 采 集 室 内 汇 总 并 通 过 光 缆 传 输到 设 在 选 矿 厂 的 控 制 中 心 ， 控 制 中 心 的 计 算 机 自 动 对观 测 数 据 实 时 进 行 处 理 。4. 硬 件AX1201天 线 ， 防 雨 、 防 尘 等 性 能 达 到 了 IP67的 美国 军 标 。 工 作 温 度 -40 70 ， 使 用 了 内 置 抑 径 底 板 ，有 效 减 小 多 路 径 效 应 。GMX902是 全 球 首 款 专 门 用 于 监 测 用 途 的 高 精 度双 星 GNSS接 收 机 。 它 坚 固 的 外 壳 可 以 抵 御 雨 水 、

8、 高温 、 严 寒 、 震 动 等 外 界 恶 劣 环 境 ， 还 可 以 安 装 在 不 同的 结 构 物 体 上 。 可 不 间 断 工 作 的 双 频 24通 道 L1/L2码 和相 位 的 GPS传 感 器 ， 配 备 了 徕 卡 专 有 的 SmartTrack技术 （ 敏 捷 卫 星 信 号 跟 踪 技 术 ） ， 实 现 了 快 速 的 卫 星 跟踪 、 高 效 的 多 路 径 抑 制 及 标 准 的 抗 干 扰 性 。徕 卡 GMX902不 仅 可 以 通 过 徕 卡 GNSSSpider的 高级 GPS和 GLONASS处 理 软 件 无 缝 地 进 行 数 据 的 采 集

9、、存 储 和 坐 标 计 算 ， 也 可 以 通 过 徕 卡 GNSSQC和 GeoMoS自 动 监 测 软 件 提 供 位 移 分 析 、 限 差 检 核 和 报 警 。 905. 软 件Spider监 测 软 件 支 持 NTRIP， TCP/IP， 串 口 ， 电台 ， GSM， CDMA/TDMA， ISDN和 Modem等 通 讯 手段 ， 可 用 于 参 考 站 控 制 、 数 据 管 理 、 遥 控 各 个 台 站 所有 设 备 的 设 定 和 运 行 ， 而 且 用 户 可 通 过 软 件 进 行 自 动的 定 时 数 据 下 载 、 检 查 、 编 制 文 件 及 发 送 到

10、 不 同 的 FTP服 务 器 。软 件 也 可 自 动 检 查 数 据 质 量 及 系 统 硬 件 的 工 作 情况 而 发 出 不 同 的 报 警 ， 而 且 Spider软 件 可 以 连 接 不 同 的TCP/IP地 址 ， 系 统 管 理 员 或 用 户 可 通 过 互 联 网 查 看 各 台站 的 运 行 情 况 ， 以 确 保 系 统 连 续 运 行 的 可 靠 性 ， 同 时控 制 及 显 示 多 个 GPS台 站 的 操 作 情 况 ， 有 利 于 系 统 的 管理 及 节 省 将 来 增 站 所 需 的 成 本 。GeoMoS软 件 主 要 是 包 括 Monitor和 A

11、nalyzer两 个部 分 ， Monitor是 一 个 在 线 的 工 作 软 件 ， 主 要 负 责 控 制传 感 器 、 数 据 的 收 集 以 及 事 件 的 管 理 ； Analyzer是 一 个分 体 式 的 软 件 ， 主 要 用 于 测 量 数 据 的 分 析 、 可 视 化 和后 处 理 。6. 项 目 实 施徕 卡 公 司 完 成 了 GPS天 线 、 GPS接 收 机 、 与 接 收 机直 接 相 连 的 通 讯 和 供 电 线 缆 以 及 将 信 号 传 输 到 光 缆 前端 所 需 的 现 场 通 讯 配 套 设 备 和 附 件 的 现 场 安 装 施 工 。现 场

12、两 个 坝 段 分 别 在 2007年 4月 20日 至 同 年 6月 期间 ， 陆 续 完 成 了 天 线 墩 强 制 对 中 底 座 浇 筑 安 装 、 通 讯线 和 电 缆 线 的 架 、 天 线 和 天 线 罩 的 安 装 、 配 电 箱 设 备安 装 、 现 场 控 制 房 设 备 安 装 、 现 场 设 备 联 调 、 控 制 中心 设 备 安 装 、 整 个 系 统 的 联 调 等 工 作 。完 成 了 数 据 的 实 时 触 发 ， 将 WGS-84坐 标 转 化 为相 对 于 各 剖 面 的 位 移 和 沉 降 值 ， 提 供 了 直 观 高 精 度 的变 形 数 据 ， 可

13、 供 管 理 者 分 析 决 策 ， 针 对 不 同 程 度 的 形变 ， 制 定 相 应 的 措 施 。在 随 后 的 设 备 维 护 期 ， 徕 卡 公 司 针 对 原 第 三 方 信号 转 换 器 不 稳 定 的 情 况 ， 经 过 反 复 协 调 ， 将 全 部 转 换器 进 行 了 更 换 ， 保 证 了 数 据 传 输 的 通 畅 性 和 结 果 的 正确 性 。7. 总 结在 6月 完 成 了 对 GPS监 测 系 统 的 初 步 验 收 。徕 卡 公 司 作 为 的 GPS系 统 设 备 供 应 商 ， 严 格 按 照要 求 把 坝 体 GPS形 变 监 测 定 位 数 据 接

14、 收 、 解 算 后 将 各 个监 测 点 最 终 水 平 位 移 和 沉 降 结 果 写 入 指 定 的 SQL数 据 库中 ， 提 供 相 关 的 设 计 方 案 及 GPS监 测 系 统 的 软 、 硬 件 设备 ， 将 GPS监 测 定 位 结 果 按 照 用 户 应 用 的 定 制 需 要 进 行分 析 和 再 处 理 后 生 成 最 终 成 果 资 料 和 图 形 ， 最 后 提 交给 用 户 。GPS实 时 监 测 系 统 解 决 了 传 统 人 工 利 用 仪 器 进 行 现场 测 量 ， 人 力 成 本 及 测 量 设 备 费 用 较 高 的 问 题 ； 对 坝 体形 变 进 行 全 天 不 间 断 的 观 测 ， 根 据 结 果 有 效 地 进 行 预警 ， 方 便 管 理 者 提 前 采 取 应 急 措 施 ， 减 少 因 坝 体 危 险 而造 成 的 矿 区 停 产 的 可 能 ； 进 一 步 增 强 应 对 矿 山 生 产 安 全事 故 风 险 和 事 故 灾 难 应 急 处 置 能 力 ， 很 大 限 度 地 减 少 事故 造 成 的 人 员 伤 亡 和 财 产 损 失 ， 保 障 人 民 群 众 生 命 财 产安 全 ， 促 进 经 济 、 社 会 持 续 健 康 发 展 。