基于多源传感数据的千米级公铁两用桥梁线形自动化监测技术

线形监测是保障大跨度公铁两用桥梁安全运营的有效措施。基于大地测量的桥梁变形监测周期长、工作量大,受监测频次限制难以实时监测。鉴于此,本文提出了一种以GNSS(Global Navigation Satellite System)为核心的多源传感数据的桥梁线形自动化监测技术,并应用于千米级跨度的沪苏通公铁两用长江大桥。结果表明监测方案合理可行,精度可达到厘米级(水平±15 mm,高程±30 mm),具有全天候实时监测的优点,可实现瞬时极值监测及报警,为日常养护提供技术支持。

基于整网解和分区解的铁路沿线基准站CGCS2000坐标确定

基于现有高铁线路控制测量或监测需求,在沿线布设卫星导航定位连续运行基准站(CORS)作为控制基准。对于较长的线路监测,对沿线基准站坐标采用整网解与分区解进行差异比较,并设计了多种比较方式。研究结果表明,对于计算铁路沿线基准站的国际地球参考框架(ITRF)2020坐标,整网处理与分区处理的差异较小;对于CORS站的2000国家大地坐标系(CGCS2000)的坐标计算,两者差异大部分在框架转换精度范围内,但仍有12%的点差异较大,超过了CGCS2000框架转换的2倍误差。在实际计算过程中,需要考虑整网处理与分区处理的差异。

基于北斗时空信息的城市燃气工业互联网平台

针对燃气产业转型升级的需求,基于高精准的北斗定位技术、5G、物联网、人工智能等前沿技术,对燃气行业业务链条进行分析,针对门站-管线-调压站-用户燃气业务链条的各个环节创新推出数字化、智慧化的各项应用。通过分析工业互联网平台建设的关键技术问题,提出基于燃气业务特点构建城市燃气工业互联网平台,以满足燃气行业的信息化需求,提高管网运营安全和运营效率,大幅提升企业经济效益和综合竞争力,推进基于北斗应用的工业互联网平台赋能燃气行业数字化转型。

基于北斗自动化监测的大跨度桥梁变形研究

受风、温度和列车荷载等因素影响,高速铁路大跨度公铁大桥空间位置发生改变,直接影响高铁轨道形位。本文分析了不同荷载(温度、风、列车等)最不利状态下桥梁空间位置变化规律。结果显示:温度荷载对于桥梁高程方向影响最大且符合设计;横风对于桥梁横向方向影响最大且桥梁横向变形量约为设计量的一半;不同日期同类型列车通过时,桥梁跨中垂向位移及其恢复时间是基本一致的。

基于SVD和双树复小波包的低速设备故障诊断

在对低速重载设备进行故障诊断时,一般要采集较长的信号,而利用奇异值分解降噪时能处理的信号长度是有限的,针对这一问题,该文提出了一种融合双树复小波包和奇异值分解的低速重载设备故障诊断方法。首先,利用双树复小波包分解振动信号,得到若干个不同频带的小波包系数,选择包括故障信息最丰富的频带进行奇异值分解,根据奇异值最大突变点来确定奇异值重构个数。其次,对其进行SVD重构,再进行双树复小波重构。最后,利用希尔伯特变换得到准确的故障频率。工程应用表明,该方法可以有效地提取故障特征频率,实现对低速重载设备进行故障诊断的功能。

北斗精准定位技术在城镇燃气管网泄漏检测中的应用探讨

北斗卫星导航系统作为我国重要的空间基础设施,是继美国全球卫星定位系统和俄罗斯全球卫星导航系统之后第3个成熟的卫星导航系统。北斗精准定位技术给城镇燃气管网监测系统建设带来新的解决思路,可实时掌握管网压力、燃气浓度、精准位置等运行数据,对加强城镇燃气企业构建高效的安全管理体系减少损失有着深远的影响,并为我国城镇燃气事业智慧化发展和技术进步树立典范。

基坑在线监测系统及工程应用实践

深基坑工程属于危险性较大的工程之一,其监测过程一直都是一项技术复杂、危险系数高、难度大的专题项目。传统人工监测方法不仅时效性较差而且后期耗费大量资源,在实操的过程中也存在很大的安全隐患。而采用自动化监测系统能够自动且实时采集、传输、报警,能够更好地防范风险、保障安全。论文介绍了基坑在线监测系统设计原则和构成,结合北京铁路枢纽丰台站改建工程(主站房)基坑监测工程,阐述了采用Leica TM50+各种传感器实现基坑监测自动化的方法,并对实时监测数据平台、基坑监测预警管理系统进行了介绍。

北斗精准服务在燃气领域应急管理的应用与展望

近年来燃气事故频发,燃气应急管理亟待加强。本文通过分析智能燃气应急管理相较传统应急管理的优势,结合目前北斗系统的应用现状,进一步提出将北斗精准服务应用于燃气领域应急管理,主要从企业履行安全义务和政府强化监督职责两方面进行分析,并对应用的潜在风险进行探讨。北斗精准定位技术给燃气应急管理带来新的强化思路,对加强城镇燃气企业构建高效的安全管理体系、减少损失有着深远的影响,并为我国城镇燃气事业智慧化发展和技术进步树立典范。

基于北斗的防爆智能巡检机器人在油气领域的应用

随着科学技术的发展,北斗系统结合机器人技术在各生产领域的应用探索不断扩展。本文通过对油气领域发展现状及需求的分析,探索北斗系统应用于油气领域的优势,并对未来发展提出展望。北斗系统在巡检机器人中的结合应用能够有效提升场站巡检安全,促进油气领域数字化管理,从基础数据层面为油气场站带来巡检工作的技术革新。

基于SBAS-InSAR与有限元的滑坡段管道应力计算方法

【目的】滑坡是目前造成管道失效事故的主要地质灾害类型之一,滑坡区管道运行状态监测是亟需解决的难题。【方法】提出了一种基于SBAS-In SAR遥感技术的管道上方地表位移测量方法,实现了公里级范围管道地表位移毫米级高精度监测。基于管道中心线空间坐标数据以及管道几何特征数据,结合三次样条插值算法,提出了管道三维空间路由的重构方法。考虑管道真实路由与温度、压力等工艺载荷条件,采用空间管单元与非线性管土单元建立管道应力分析有限元模型,以遥感感知滑坡位移为准确边界条件,提出了滑坡段管道应力状态计算方法。【结果】通过陕京三线良乡—西沙屯某高风险滑坡区管段2021—2022年的应用实践表明,该计算方法得到的管道应力结果与分布式应变片监测结果最大相对误差不超过16%,经评估,该段管道目前处于安全状态。【结论】该方法结合了SBAS-In SAR技术与有限元分析方法,能够准确计算滑坡段管道的应力分布情况,可以有效实现滑坡段管道应力状态的空间重构与安全评价,对于提高滑坡段管道的安全性和可靠性具有指导意义,对于其他类似工程的监测和设计也具有参考价值,同时为未来地质灾害段管道安全状态的数字孪生体构建提供了技术基础。

基坑水平位移监测的改进方法与研究

在城市基建工程基坑监测中,一些狭长区域的基坑施工情况比较复杂。常规的基坑水平位移监测多采用基准线法,小角法等并不适用这种场景。论文结合工程案例,对一些狭长区域复杂环境的基坑水平位移观测提出了一种改进的极坐标法。

GNSS观测数据的数据脱敏算法及质量验证

为了响应自然资源部和国家保密局对于基准站观测数据的数据保密要求,提出一种基准站数据脱敏方法:应用单基准站虚拟化数据脱敏算法在每个具有保密属性的基准站附近生产对应的虚拟站;然后使用“北斗精准服务网”的1500个基准站进行数据质量测试,得出其中有98.2%其物理站与虚拟站的有效率相等,92.1%其物理站与虚拟站的周跳个数差值小于2个;使用虚拟站数据进行单站实时动态差分法(RTK)载波相位相对定位、网络RTK服务的定位测试,得出虚拟站数据对水平定位影响不显著,对高程定位的影响约有几毫米;使用150个基准站的物理站、虚拟站进行精密单点定位(PPP)测试,得出物理站和虚拟站定位均方根(RMS)差距为东方向0.1 mm(94%)、北方向0.1 mm(97%)、天顶方向0.2 mm(95%)。结果表明,提出的方法可以保证虚拟站与基准站观测数据具有一致的数据质量。

北斗短报文在天然气场站安全监控管理中的应用

本文论述一种基于北斗短报文的天然气场站安全监控方法,针对地面通讯网络(2G/3G/4G/5G、NB-IoT等)中断造成的“信息孤岛”情况,通过北斗短报文通讯对天然气场站及重点设备设施进行全面监控,对异常情况进行远程控制以及指令下发,保障燃气安全的同时,为国内燃气事业的创新发展奠定坚实的基础。

概率积分法在煤矿开采方案优化中的应用——以梧桐庄矿为例

文章依托于梧桐庄矿二采区开采方案设计这个项目,对工作面设计方法、地表移动变形预计进行了较深入的研究。采用波兹曼函数拟合来确定开采尺寸,地表变形预计是基于修正概率积分法理论的预计软件。文章的研究结果对矿区的开采有实际的指导意义。

北斗卫星导航系统在长输管线中的应用与展望

长输管线行业作为我国能源运输的主要方式之一,其时空信息安全关系着我国能源安全、信息安全,借助北斗系统在电力、铁路等线性特征明显的行业中的应用,打通北斗系统在长输管线各运营环节,持续推广“北斗+长输管线”应用广度、应用深度,最终目标形成全环节北斗时空信息应用。

城市生命线安全风险智能监测预警与防控关键技术及应用

随着我国城市化进程深入推进,城市安全新旧风险交织叠加,安全风险防范压力增大,以燃气、排水、供水、供热、桥梁和管廊为核心的城市生命线重大风险和突发事件防控能力建设成为城市安全治理的重要内容.国家对城市生命线安全的重视力度逐年加大,相继发布了《关于进一步加强城市基础设施安全运行监测的通知》《城市安全风险综合监测预警平台建设指南(试行)》等政策和标准,强化城市生命线安全管理,旨在提高城市生命线安全风险管控能力.

复杂环境下高频GNSS时间序列粗差处理方法

针对复杂环境下高频全球导航卫星系统(GNSS)变形监测序列粗差多、类型不同的特点,该文提出了一种结合极点对称模态分解(ESMD)和一阶差分的粗差探测方法。首先采用ESMD获得观测序列有限个本征模态函数(IMF),根据斯皮尔曼系数确定IMF趋势项而获得残差序列;然后针对残差序列无法准确识别区域态粗差问题,构造残差一阶差分序列并根据离散态和区域态粗差特点探测粗差;最后进行积分还原获得残差序列并叠加趋势。仿真实验结果表明,该方法能识别出序列中的离散态和区域态粗差。能很好地应用于沪苏通长江公铁两用大桥高频GNSS变形监测中,对其他类似的公铁两用桥的粗差探测和修正提供参考和借鉴。

智能防爆巡检机器人应用

基于天然气厂站的设备特征以及天然气易燃易爆的气体特性,结合人工巡检的不足,提出采用智能防爆巡检机器人在天然气厂站进行巡检。对智能防爆巡检机器人的结构、主要功能、应用优势进行分析,对其应用场景进行展望。

基于网格矩阵的城市管网巡检到位率计算方法

介绍现有城市管网巡检到位率计算方法和存在的问题,提出基于网格矩阵的城市管网巡检到位率精确计算方法。探讨该方法的计算步骤、优势以及应用效果。