隨(sui)著氣候的不斷(duan)變化與人類對自然的不斷(duan)改造,地質災(zai)害變得(de)愈發頻繁。地質災(zai)害不僅(jin)直接威脅生命(ming)安全(quan),還會摧毀(hui)基礎設(she)施、阻塞河道引發次生災(zai)害,并(bing)造成長(chang)期生態破壞。
為(wei)(wei)了及時(shi)有效的(de)(de)應對地質災害(hai),山東仁科(ke)研發了GNSS位移監測站。GNSS位移監測站 具有精準的(de)(de)監測能(neng)力、高效的(de)(de)預警機制等優(you)勢(shi),能(neng)夠為(wei)(wei)地質災害(hai)防范(fan)提供強有力的(de)(de)技術支持。
GNSS位移監測(ce)站(zhan)-功能(neng)優勢
毫米(mi)級測(ce)量精度(du)
山(shan)(shan)體滑坡、地面塌陷等地質災(zai)害的(de)(de)早期征兆往往隱匿于微小形(xing)變。山(shan)(shan)東仁科(ke)所研(yan)發(fa)的(de)(de) GNSS位移監測(ce)站(zhan)可同(tong)時(shi)接收多系統多頻率衛星信號實時(shi)上傳解算平臺,且解算結果精確,實現了毫米級定位精度(du)。
同時,設備采(cai)用PPK載波相位(wei)(wei)(wei)事(shi)后(hou)差(cha)(cha)分定(ding)位(wei)(wei)(wei)技術,利用后(hou)處(chu)理算法消除(chu)電離層延遲、對流層折射(she)、衛星(xing)軌道誤(wu)差(cha)(cha)等干擾因(yin)素,將水平(ping)位(wei)(wei)(wei)移誤(wu)差(cha)(cha)控制(zhi)在 ±(2.5+0.5×10-6×D)mm,垂直位(wei)(wei)(wei)移誤(wu)差(cha)(cha)控制(zhi)在±(5.0+0.5×10-6×D)mm,能夠精準監測(ce)到(dao)山體滑坡、大壩沉(chen)降、橋梁形變(bian)等災(zai)害(hai)微小形變(bian)的早期信號,為(wei)災(zai)害(hai)預警(jing)提供(gong)可(ke)靠依據(ju)。
全方位防護
GNSS位(wei)移監(jian)測站主要由GNSS天線(xian)、GNSS天線(xian)罩、避雷針(zhen)、太陽能電(dian)池板(ban)、主控制機箱(內有(you)主控傳輸模塊(kuai))、安裝支架組(zu)成。由于設(she)備(bei)常年在戶外工作,為(wei)保障設(she)備(bei)運行安全,山東仁(ren)科工程師為(wei)其加入了多種細節設(she)計。
① 設備自帶 金屬(shu)(shu)電控箱,可(ke)有效(xiao)保護內部元(yuan)器件不(bu)受外界環境影響,電控箱采(cai)用金屬(shu)(shu)噴塑工藝,既可(ke)以有效(xiao)抗(kang)擊(ji)紫(zi)外線侵蝕防止金屬(shu)(shu)老化和雨水腐(fu)蝕,又保持(chi)了設備的美觀(guan)性。
② 戶外環境復雜,GNSS位移監測(ce)(ce)站時常面(mian)臨狂風(feng)、暴雨等惡劣天氣的侵(qin)襲,普通立桿存在傾倒風(feng)險,無法保(bao)障設(she)備正常運(yun)行(xing)。GNSS位移監測(ce)(ce)站采用了直徑114mm的加強立桿,符合《地質災害專(zhuan)群(qun)結合監測(ce)(ce)領警(jing)技(ji)術指南(試行(xing))》中(zhong)“GNSS立桿直徑應≥90mm”的規定(ding),粗壯的立桿為(wei)設(she)備提供了穩固(gu)的支撐基礎(chu),保(bao)證了監測(ce)(ce)數據的連續(xu)性和準確性。
③ 在礦山、道(dao)路、邊坡等(deng)場景(jing),由于紫外線強烈、酸堿腐蝕(shi)物質(zhi)多等(deng)影(ying)響,天線長期暴露在這樣的(de)環境中極(ji)易(yi)被老(lao)化(hua)腐蝕(shi)。
因此(ci),山東仁科工程(cheng)師為GNSS位移監測(ce)站的(de)(de)(de)頂部(bu)加裝(zhuang)了天(tian)線(xian)(xian)罩,可有效(xiao)防止天(tian)線(xian)(xian)受到外界環境的(de)(de)(de)侵害(hai),延長天(tian)線(xian)(xian)使用壽(shou)命且不會影響(xiang)監測(ce)站對衛星信號的(de)(de)(de)接收(shou)。
④ 由于GNSS位移(yi)監測(ce)站其金(jin)屬構件和高靈敏度天線(xian)極易成(cheng)(cheng)為雷(lei)(lei)擊(ji)目(mu)標(biao),因(yin)此,山東仁(ren)科工程師還為GNSS位移(yi)監測(ce)站加(jia)裝了避雷(lei)(lei)針。避雷(lei)(lei)針通過(guo)尖端(duan)放電(dian)效應(ying)主(zhu)動引(yin)導(dao)雷(lei)(lei)電(dian)流(liu),結合埋設的(de)接地網形成(cheng)(cheng)低阻抗泄放通道,可(ke)將數(shu)萬安培的(de)瞬時電(dian)流(liu)導(dao)入地下,有效避免雷(lei)(lei)電(dian)直(zhi)擊(ji)導(dao)致的(de)主(zhu)控模塊燒毀、天線(xian)接收器損毀等(deng)硬(ying)件故障,同時抑制感應(ying)雷(lei)(lei)產生的(de)電(dian)磁脈(mo)沖對數(shu)據(ju)采集模塊的(de)干(gan)擾,確保位移(yi)監測(ce)數(shu)據(ju)連(lian)續(xu)性不(bu)受(shou)雷(lei)(lei)雨天氣影(ying)響。
無需布線(xian),太陽能供(gong)電
在(zai)電(dian)網(wang)難以覆蓋的(de)區域(山地(di)、峽谷),傳統供電(dian)方(fang)式往往面臨拉(la)線供電(dian)困(kun)難、成本高昂等問題,GNSS位移監測(ce)站采用太陽能供電(dian)系統,符合(he)環保(bao)理念同時,免除了(le)在(zai)復(fu)雜地(di)形中(zhong)鋪設(she)電(dian)線的(de)困(kun)難,徹底解決了(le)地(di)形限制帶來的(de)供電(dian)困(kun)境。
參(can)數配(pei)置方(fang)便
用(yong)戶(hu)只(zhi)需在手(shou)機下載“碰一碰藍牙配(pei)(pei)置”,即可(ke)對(dui)設備進行無線配(pei)(pei)置,方便快(kuai)捷,省時(shi)省力。
無線數據傳輸
傳統有線傳輸(shu)依(yi)賴物理線路連(lian)接,在山(shan)區、隧道、河流等(deng)(deng)復(fu)雜(za)地形中面臨(lin)布線困難(nan)、易(yi)損毀(hui)、維(wei)護(hu)(hu)成本高等(deng)(deng)問題。山(shan)東仁(ren)科GNSS位移監測(ce)站(zhan)(zhan)采用了(le)“基準(zhun)站(zhan)(zhan)+測(ce)量站(zhan)(zhan)”(一個基準(zhun)站(zhan)(zhan)可以對應多個測(ce)量站(zhan)(zhan))的協同架構,依(yi)托(tuo)4G無(wu)線傳輸(shu)技術將數(shu)據上傳于(yu)環境云平臺。徹底(di)擺脫(tuo)了(le)空(kong)間(jian)限(xian)制,無(wu)需開挖溝槽(cao)或架設(she)線纜(lan),避免了(le)線路斷連(lian)導致的數(shu)據丟失風險,這種(zhong)“一對多”架構還大幅減少了(le)基準(zhun)站(zhan)(zhan)的建(jian)設(she)數(shu)量,保障精度的同時顯著降(jiang)低(di)了(le)硬(ying)件(jian)部署與(yu)維(wei)護(hu)(hu)成本,尤其適用于(yu)大范圍監測(ce)場景(如數(shu)公里(li)長的邊坡或礦(kuang)區)。
多設備協同工作,共同監測(ce)
GNSS位(wei)移(yi)監(jian)測(ce)站作(zuo)(zuo)為地(di)質災(zai)害(hai)(hai)監(jian)測(ce)設備,還(huan)可(ke)與水(shui)(shui)雨(yu)情(qing)監(jian)測(ce)站、氣象站、壓差式靜力水(shui)(shui)準儀(yi)、滲(shen)壓計、裂(lie)縫計等設備協同工作(zuo)(zuo),組成地(di)質災(zai)害(hai)(hai)監(jian)測(ce)預警系統,將(jiang)數(shu)據上(shang)傳至(zhi)環(huan)境(jing)(jing)監(jian)控(kong)云平(ping)臺(tai)(tai)(綜合(he)(he)環(huan)境(jing)(jing)監(jian)控(kong)云平(ping)臺(tai)(tai)/綜合(he)(he)環(huan)境(jing)(jing)預警測(ce)報平(ping)臺(tai)(tai)),通過數(shu)據交叉驗證提(ti)高監(jian)測(ce)結果的可(ke)靠(kao)性(xing),多源信息融合(he)(he)構建更精確的預警模(mo)型,利用不(bu)同監(jian)測(ce)維度的數(shu)據進行(xing)互補,完整還(huan)原(yuan)地(di)質災(zai)害(hai)(hai)演化過程,為科學制定防災(zai)措施提(ti)供決策支撐。
環境監控云(yun)平臺
環境(jing)監控云平臺是(shi)山東(dong)仁科為(wei)回饋用戶免費提供(gong)的(de)(de)綜合性(xing)(xing)服務(wu)平臺,平臺具有實時數(shu)據(ju)查看(kan)、歷史數(shu)據(ju)查詢、超(chao)限報警、數(shu)據(ju)共享、大屏可視化等功能,可有效滿足用戶在數(shu)據(ju)處理時效性(xing)(xing)等方(fang)面(mian)的(de)(de)需求,解決了(le)GNSS位移監測站在實時性(xing)(xing)、可訪(fang)問性(xing)(xing)、及時響(xiang)應等方(fang)面(mian)的(de)(de)局限。
實時數據查(cha)看
GNSS位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)監(jian)(jian)測(ce)(ce)站能(neng)夠將采(cai)集到的位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據實時(shi)(shi)(shi)上(shang)傳(chuan)至環境(jing)云平臺(tai)。用戶(hu)只需在電腦或(huo)移(yi)(yi)動(dong)設備(bei)上(shang)登錄(lu)云平臺(tai),就 可(ke)隨時(shi)(shi)(shi)隨地查看各(ge)個監(jian)(jian)測(ce)(ce)站的實時(shi)(shi)(shi)數(shu)(shu)(shu)據,如(ru),設備(bei)所在經緯度、水平位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據、垂直位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據、Y軸(zhou)位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據、X軸(zhou)位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據、Z軸(zhou)位(wei)(wei)(wei)移(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)據等,有效提高了數(shu)(shu)(shu)據獲取(qu)時(shi)(shi)(shi)效性,避(bi)免因(yin)錯過處置時(shi)(shi)(shi)機(ji)而造成(cheng)損失。
歷史(shi)數據查看(kan)
云平臺(tai)具備(bei)存儲功能,用戶只需登錄云平臺(tai)即(ji)可通過(guo)折(zhe)線或表(biao)格(ge)的(de)方式隨時隨地(di)調取任(ren)意時間段(duan)的(de)歷史數(shu)據(無論是分析長期的(de)地(di)質(zhi)變化趨勢,還是追溯特定事件發生(sheng)時的(de)位移情況,都能快速獲(huo)取準確信息),以折(zhe)線/表(biao)格(ge)的(de)方式進行查(cha)看并進行導出,為監(jian)測工作提供(gong)更(geng)全(quan)面、深入的(de)數(shu)據支(zhi)持。
數據超(chao)限報警
基(ji)于地表位(wei)移變化程度,平臺(tai)將風(feng)險劃(hua)分為(wei)藍、黃、橙(cheng)、紅四(si)級(ji)預警(jing)(jing)。用戶可(ke)以(yi)為(wei)監測要素(su)設(she)置(zhi)告警(jing)(jing)閾值,當某個(ge)/多個(ge)測點的位(wei)移數(shu)(shu)據超過設(she)置(zhi)的告警(jing)(jing)值時(shi),平臺(tai)便會以(yi)電話、短信(xin)、微信(xin)、郵件的方式進行(xing)(xing)遠程報警(jing)(jing),同(tong)時(shi)以(yi)數(shu)(shu)據變紅、彈窗(chuang)等多種方式進行(xing)(xing)平臺(tai)報警(jing)(jing),用戶可(ke)依據不同(tong)的預警(jing)(jing)信(xin)號采(cai)取分級(ji)處置(zhi)措施(shi)。四(si)級(ji)預警(jing)(jing)等級(ji)機制為(wei)地質災害防控(kong)構建了(le)分級(ji)響(xiang)應(ying)(ying)體系,實現(xian)了(le)風(feng)險等級(ji)的動態評(ping)估與響(xiang)應(ying)(ying)。
除了以上(shang)報(bao)警方(fang)式(shi)之外,用戶還可(ke)以選配語音(yin)報(bao)警器(qi)(qi),以便在數據超限時(shi)(shi),語音(yin)報(bao)警器(qi)(qi)可(ke)同步(bu)播放報(bao)警信息。此(ci)外,語音(yin)報(bao)警器(qi)(qi)還具備喊(han)話/發(fa)送(song)發(fa)送(song)短信功能,用戶可(ke)以通過此(ci)功能及時(shi)(shi)向現(xian)場人員傳達相關(guan)指令。
數據(ju)共享(xiang)
用戶可以為不同負責(ze)人建立(li)子賬號,并為其分配相應的(de)使用權限(xian),這樣(yang)一(yi)來(lai),既(ji)保(bao)障了(le)信息傳遞(di)的(de)及時性,打(da)破了(le)信息壁壘,實(shi)現了(le)監測(ce)數據(ju)的(de)實(shi)時共享,還可以避免(mian)因信息滯后(hou)而造成(cheng)損失;用戶還可以通過系統日志查看不同賬號的(de)登錄時間、登錄IP等內(nei)容,確保(bao)了(le)操(cao)作過程的(de)可追溯性,實(shi)現責(ze)任到人。
大(da)屏可視化
大(da)屏可(ke)視化功能為用戶(hu)提供了直(zhi)觀、高(gao)效(xiao)、全(quan)面的信息展示(shi)方式。大(da)屏可(ke)視化可(ke)以(yi)將各(ge)項(xiang)監(jian)(jian)測數(shu)據以(yi)直(zhi)觀的圖形(xing)、動態的曲線展示(shi)出(chu)來,降低數(shu)據理(li)解(jie)難度,以(yi)便用戶(hu)可(ke)以(yi)迅速掌握監(jian)(jian)測區域的整體情況,及時發現(xian)異(yi)常變化,提高(gao)監(jian)(jian)測效(xiao)率(lv)。
應用領域廣(guang)泛(fan)
GNSS位(wei)移監測站應(ying)用(yong)領(ling)域廣泛,可應(ying)用(yong)于滑(hua)坡、水利(li)工程、邊(bian)坡位(wei)移、泥(ni)石流(liu)等地(di)質災(zai)害進行監測,及(ji)時(shi)發現(xian)潛在危險(xian),為災(zai)害預(yu)警(jing)和防治(zhi)提供依據,保障(zhang)項(xiang)目的安全運(yun)行。