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七维航测 桥梁健康监测系统

品牌:七维航测

名称:桥梁健康监测系统

摘 要:近年来许多运营和管理部门开始采用GPS RTK技术用于监测动态位移。基于GPS RTK技术的结构健康状态和地面运动监测系统,系统可提供快速、高精度的实时三维监测,根据定位模式的不同,定位精度从3mm到10mm不等。GPS定位设备使用寿命长,可以在恶劣环境中进行实时监测。系统软件对监测数据进行实时分析,分析结构内力和刚度变化,从而对结构承载力进行评价;直观了解台风、地震、偏载、特种运输等特殊荷载下的结构响应,判断结构安全和交通安全性;以视化的三维动态形式及时了解和掌握大桥在各种条件下的工作状况,实现动态的结构危险性分析和评价,根据设定的安全参数建立多等级报警系统,当实际测数据超过阀值时,立即发出报警,及时提醒相关部门或人员根据实时监测情况尽快做出相应处理。 

关键词:GNSS RTK;高精度定位;形变监测

北京七维航测科技股份有限公司具有丰富的桥梁监测经验,可以为用户提供系统方案设计、安装、培训、技术支持和维护等服务。

GPS结构健康监测系统广泛地应用于各类系统之中,例如:

桥梁监测系统;

尾矿库监测系统;

滑坡监测系统;

水利水电大坝监测系统;

地面沉降监测系统;

高大建筑监测系统



北京七维航测科技股份有限公司于2009年承建了采用GPS技术用于大桥监测的项目的新疆果子沟大桥。采用软硬件技术进行GPS大桥健康结构监测。新疆果子沟大桥位于新疆自治区的果子沟与将军沟交汇处,跨越果子沟谷,全长700米,宽26.93米,桥面距谷底最深处达200多米。 

新疆果子沟大桥GPS监测系统包括4个子系统:监测子系统、通信子系统、数据处理子系统和防雷子系统。

数据采样率:≥20Hz

独立性:接收卫星广播星历;跟踪12GPS卫星的L1L2全周期载波频率,P码和C/A码,多普勒频移信号;采样速率:20Hz,延迟:30msRTK定位功能;

基线解算精度:静态长基线长时间观测:平面:3mm+0.5ppm;高程:6mm+0.5ppm;快速静态:平面:5mm+0.5ppm;高程:10mm+0.5ppm;动态:平面:10mm+1ppm;高程:20mm+1ppm

通讯功能:标准4RS232串口和一个TCP/IP以太网口;遥控功能;直接使用IP方式同时分三个端口传输数据;

工作环境:主机工作温度为-40℃~ +65℃;终端的工作温度为-30℃~ +65℃;GPS天线的工作温度为-40℃~ +75℃;满足Ipx7 IEC529IP5x IEC529标准;相对湿度100%环境下长期工作;

防水等级:IP65

使用寿命:大于15年;

功耗:功耗小于4W

系统自检功能:系统硬件具有自检测功能,对GPS系统硬件进行自诊断,并能将诊断信息上传;

运行故障监测功能:具有故障监测功能(工作是否正常等),并能将监测信息上传;

远程控制功能:系统硬件能通过远程局域网进行控制,系统运行过程中出现故障时,能远程恢复;

GPS参考站应建立在稳定的位置,参考站作为每一条基线的起算点,必须为参考站提供精确的位置和地方转换参数。本项目采用一个基准站,设在大桥附近山坡。

 

 

为了更好地反映大桥变形和振动特性,在两个桥塔处、主跨最大挠度、跨3分点处分别布置6GPS监测点,即在1/41/2跨处安置GPS接收机进行连续观测。

系统软件部分包括:Microsoft Windows ServerMicrosoft Windows XP/7OracleGPS监测系统数据处理分析软件等。


利用GPS RTK技术,尤其是RTK 逆差分技术,可全天候长期在线实时监测大桥线形,直接测量出桥梁整体的三维位移,直接监测大桥主跨梁及索塔轴线的位移变化,获取反映桥梁健康状况的特征信息,配合结构分析模型来模拟桥身主要构件的内力状况,可增强桥梁结构健康监测和评估的可靠度,并侦察大桥结构有否潜在损坏的危机,提高养护维修工作的效率和效果,为大桥交通安全和结构安全的维护管理与决策提供量化技术依据,对大桥安全可靠性作出评价。

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