露天矿边坡北斗卫星位移监测系统设计与实现

随着露天矿的不断开采,边坡的稳定性是露天矿开采中备受关注的重要安全问题之一,而传统的监测工程项目较多、监测数据量庞大且分析处理困难。为此,设计与开发了基于北斗卫星系统的露天矿边坡位移监测系统,对边坡位移进行实时、高自动化的监测,并对监测数据进行科学高效的处理与利用。着重介绍了系统的总体设计、技术架构以及各子系统功能模块的设计与实现过程。该系统的实施,为边坡监测提供了一种有效的技术手段,并为管理层的决策工作提供了指导依据。

北斗卫星位移监测系统在露天矿边坡的设计与实现

露天矿的开采工程长期以来都受到了社会各界以及政府部门的重视,而对于其安全运营来说,边坡稳定是关键性的影响因素之一。根据一些露天矿出现边坡塌落的事故进行研究可以发现,发生塌落事故之前,一般会出现位移现象,而且这一现象往往循序渐进,有一个比较缓慢的发展性阶段,因此,是否能够采取某种方式对这一阶段进行动态监测,可以有效掌握边坡的整体状态,以实现预测边坡重大事故的目的。在本文当中,将依托“北斗卫星位移监测系统”作为基础,探究针对露天矿边坡进行实时监测的设计和实现,以期能为从业人员提供理论参考。

北斗三号系统卫星自主完好性监测技术

完好性对于全球卫星导航系统(GNSS)来说至关重要,关乎到其能否被放心应用。卫星自主完好性监测(SAIM)技术,是完好性监测技术发展的前沿趋势,国内外卫星导航系统均竞相发展。介绍了北斗三号系统SAIM技术设计与实现的重要意义,从功能设计和实现原理两个方面,阐述了北斗三号SAIM技术体制。针对SAIM实际在轨监测数据的正态分布特性服从程度和长期稳定性等问题,随机选取某一颗中圆轨道(MEO)卫星自2020年7月31日北斗三号系统正式开通服务以来至2021年7月31日连续1年期间的监测数据,得到真实在轨监测数据的分布特性。最后,提出了告警门限优化、分级告警策略设计、星历完好性自主监测等方面的后续发展必要性建议,旨在为北斗系统更好地为全球用户提供更优质的完好性服务提供参考。

北斗卫星导航系统桥梁变形监测的影响因素分析

基于北斗卫星导航系统的桥梁变形监测,以天津市永和大桥为例,分析星历、解算时间、测站距离、多路径效应等对变形监测效果的影响。结果表明:星历采用多卫星解算时,变形监测精度更高;解算时间越长,变形监测越高;测站距离对变形监测的精度影响较小;多路径效应对变形监测的精度有一定影响,建议通过优化算法来弱化多路径效应。

考虑伪距残差相关性的北斗系统卫星数据质量异常监测算法

针对北斗卫星系统中由欺骗干扰引起数据异常的问题,考虑伪距残差相关性,设计北斗系统卫星数据质量异常监测系统。对北斗导航卫星系统(Beidou navigation satellite system,BDS)的时延具有变化特征的欺骗干扰数据质量进行监测,进一步提升动态导航定位准确度。首先,构建具有迭代特征的多模全球导航卫星系统(global navigationsatellitesystem,GNSS)伪距相关组合定位算法模型。利用GNSS接收机和惯性导航系统(inertial navigation system,INS)的伪距、伪距率差值进行卡尔曼滤波,并获得伪距、伪距率残差。利用欺骗干扰时延特征构建残差滑动方差模型。然后,利用当前和历史残差数据构造残差滑动方差(residual sliding variance,RSV)检测量,最后不断迭代更新伪距率和伪距,与阈值相对实现进行欺骗检测。试验研究表明,该系统检测存在欺骗节点时的误差率在3%左右,准确度提升约60%。

基于北斗卫星导航系统的高精度监测在石化行业的应用

提出了基于北斗地基增强站、监测流动站与高精度连续监测系统的联合应用,为石化行业提供高精度安全监测解决方案,实现全天候连续可靠的实时在线监测,通过石化某油库的实际应用结果,证明方案的可靠性和稳定性。

基于北斗卫星系统的地质灾害监测系统软件设计与实现

随着北斗卫星导航系统(BDS)的发展,其在地质灾害监测领域的应用逐渐受到关注。本研究旨在探讨和实现基于北斗系统的地质灾害监测软件,着重于北斗系统相较于GPS等传统卫星导航系统的显著优势。北斗系统提供了更广泛的卫星覆盖、更高的定位精度和增强的保密性,这些特点使其在监测地质灾害方面显示出独特优势。研究采用了一系列高精度定位技术和物联网技术,结合地理信息系统(GIS),以实现地质灾害的实时动态监测。在软件设计方面,我们采用了模块化的结构设计,确保了系统的易部署性和简便设置,以适应不同地质监测场景的需要。研究结果表明,基于北斗系统的地质灾害监测软件能有效提高灾害预警的准确性和响应速度,对地质灾害的预防和应对具有重要意义。文章总结了北斗系统在地质灾害监测中的应用优势,并展望了软件设计的未来发展方向和潜在改进。

北斗导航卫星系统在水利行业的应用与展望

北斗导航卫星系统是我国重要的时空基础设施,建设以来已经广泛应用于社会经济多个领域。智慧水利是新阶段水利高质量发展的最显著标志和6条实施路径之一,北斗导航卫星系统为智慧水利提供了强大的技术支撑,为数字孪生水利建设提供了重要的时空基准和高精度的位置及通信服务。从北斗导航卫星系统的功能视角,选择水利工程变形监测、水利巡检、水文监测数据传输等典型应用场景,分析了北斗导航卫星系统的应用现状;同时,还讨论了北斗遥感技术在水位监测、土壤水分反演和大气水汽反演等方面的应用情况;最后,展望了北斗系统在水利领域的发展趋势,指出其应用场景和领域将持续拓展、应用规模将不断增长,以及与新技术融合应用将不断增强,随着北斗导航卫星系统技术的持续创新和应用范围的进一步扩大,北斗导航卫星系统在未来水利行业中将发挥越来越重要的作用,它将成为加快水利新质生产力、推动水利高质量发展的重要推力。

北斗卫星系统在排土场位移监测中的应用

根据露天矿山排土场边坡形变监测需要,在排土场地质条件及周边环境勘察结果的基础上,应用北斗高精度定位技术,分别在排土场1590、1586、1580平台边坡布设5个北斗位移监测点,实现对排土场边坡形变的实时监测。对连续10个月的形变监测数据的统计分析表明,排土场施工作业导致各监测点边坡垂直方向形变,1590平台边坡垂直形变显著(垂直形变月累积量平均约为6.0 mm),其他平台边坡垂直形变月累积量平均值小于3.0 mm,各监测点均未出现形变加速或阶跃变化,排土场边坡尚处于平稳期。北斗卫星系统在排土场位移监测中的应用,为边坡形变趋势预测和安全预警提供了自动化的监测手段和原始监测数据,保障了露天矿山排土场堆放作业的安全。

基于北斗卫星导航系统的输电线路杆塔倾斜、基础沉降及位移在线监测技术研究

电力铁塔主要应用于电力输送网络所涉及的电力高压输电线路,杆塔在不仅要承受自重、导线张力,还受到外部环境的作用力影响,杆塔地基极容易发生形变、位移,继而影响到输电线路正常运行,所以必须要针对输电线路杆塔进行定期维护。传统杆塔巡检主要依靠人力勘测,所产生的倾斜数据结果测量精度相对较低,其次,某些输电线路杆塔的部分参数计算量较大,以及重复数据采集等问题的存在,让数据分析及评估变得更为艰难,仅凭人工的实际测量根本无法满足杆塔实时监测的需求,所以亟需采用先进的网络技术,精准地对电力铁塔倾斜进行全天候监控及预警工作,以保障输电线路的安全运行。本文主要提出了一种北斗卫星导航系统,利用北斗技术对输电线路杆塔进行地质灾害监测预警,以满足电力信息化支撑功能的个性化需求,以期为输电线路维护工作人员提供重要的理论参考。

基于北斗系统的地表与地下一体式沉降监测新方法

为实现对地质灾害易发区地表沉降与地下沉降的同步、实时、自动监测,研发了基于北斗系统的地质体地表与地下一体化沉降监测新方法。该方法融合了北斗系统、静力水准仪、分层沉降标等沉降监测技术,监测原理如下:在稳定区域设置北斗基准点,在监测区域设置工作基点与监测点;工作基点处的北斗卫星接收机与静力水准仪安装至同一桩上,北斗卫星接收机观测工作基点处静力水准仪的绝对沉降;监测点处的静力水准仪与分层沉降标同轴连接,分层沉降标将深层沉降引至地面由静力水准仪观测;北斗系统与静力水准系统同步采集数据,数据经时间同步后分别得到工作基点和监测点的绝对沉降量。该新方法成功解决了大面积沉降监测中面临的非稳定工作基点校测问题,实现了对地质体地表与地下沉降的远程和实时监测。

北斗在电力杆塔沉降监测系统中的应用

本文研究设计的输电线路钢管杆塔沉降监测系统,依托单杆塔目标灾害预测、区域内杆塔整体风险预测等安全物联网领域核心技术,为电力输电线路钢管杆塔沉降打造安全物联网支撑平台,提供整体解决方案及全生命周期的系统服务.系统基于北斗卫星导航系统(BeiDou Satellite Navigation System, BDS)及倾斜监测预警技术,以输出BDS的原始数据为核心,包括载波相位观测数据、星历数据等,并通过4G无线网络传到控制中心,控制中心通过监测软件实时解算出各监测点的三维坐标,然后根据对实时位移数据的对比分析,形成不同的监测系统或环境下的实时差异数据,再根据差异补正电力杆塔沉降区域变形情况和详细数据.

喀斯特地貌地质灾害监测系统开发研究——基于北斗+高精度微波雷达远程监测技术

喀斯特地貌地区因其独特的地质特征,如溶洞、地下河流、岩溶塌陷等,地质灾害频发。旨在开发一种综合性的监测系统,结合北斗卫星导航系统和高精度微波雷达技术,用于实时监测和预警喀斯特地貌地区的地质和环境变化。通过对北斗+高精度微波雷达远程灾害监测系统的设计、构建和性能评估,取得了以下关键成果,成功整合了北斗卫星导航系统,用于提供高精度的位置信息,以及高精度微波雷达技术,用于实时监测地质和气象数据。该系统能够提供高分辨率的地理数据,有助于灾害监测和预测。系统具有高定位精度、雷达数据精度、实时性、高稳定性和可靠性。系统不仅能够监测地质灾害(如岩溶塌陷和地下水位升降),而且能够用于监测气象和环境变化。最后,提出了未来的研究方向,包括数据分析和模型改进、多传感器融合、应急响应和国际合作。这些研究方向将进一步提高系统性能,以更好地保护生态环境。

北斗卫星导航系统在防灾减灾领域中的应用

文中探讨了北斗卫星导航系统在防灾减灾领域的应用,提出了在灾害监测、应急救援及灾后重建中应用北斗导航系统的具体方案,并以案例分析的方式论证了其有效性和可行性,为解决防灾减灾工作中存在的问题提供了技术支持.该研究成果对促进防灾减灾工作的发展具有一定的现实意义.

一种用于北斗卫星导航系统监测站的故障监测与诊断设计

监测站是北斗卫星导航系统(BDS)地面监控部分的重要组成之一,设备类型和数量众多,在长期运行过程中,随着运行时间累积、设备老化,各种设备出现故障不可避免。为了保障BDS整体长期稳定运行,必须最大限度减少监测站因设备故障造成的运行中断时间,这对于设备故障的快速检测和定位就显得尤为重要。基于此,设计了一种用于北斗卫星导航系统监测站的故障监测与诊断方法,从设备故障的自动监测和智能诊断两个层次来进行故障处理,能够快速检测和定位出故障设备和原因,及时更换故障设备或模块,使监测站尽快恢复正常运行。

北斗卫星短报文在输电线路覆冰监测系统中的应用

本文以北斗卫星短报文为出发点,以输电线路覆冰监测系统为切入点,探究北斗卫星短报文通信技术,分析北斗输电线路覆冰监测系统结构、原理、应用价值,并对此提出相应的应用发展建议。

多源传感器结合北斗卫星导航系统的桥梁变形监测分析

变形监测是了解桥梁安全状态、形变趋势的重要手段,为桥梁的安全运行、维护管理提供重要支撑。本课题以山东某危桥结构监测为例,探讨了利用北斗卫星导航系统+裂缝、振动等多源传感器进行桥梁变形监测,包括监测布置、监测数据采集与处理、多源数据分析等内容,取得了较好的应用效果,可为类似工程应用提供参考。

北斗卫星导航系统在输变电设备预防性监测中的应用

针对输变电设备状态监测定位精度低、无法实现对设备运行状态准确预测的问题,引入北斗卫星导航系统,开展北斗卫星导航系统在输变电设备预防性监测中的应用研究。为实现北斗卫星与变电站时间的统一,完成北斗卫星导航系统授时,结合最小二乘法对输变电设备载波相位双差相对定位,针对变压器、避雷器等多种输变电设备进行预防性安全状态监测。通过实例证明,应用北斗卫星导航系统设计的新监测方法定位精度更高,且能够实现对设备下一时刻运行状态的准确预测,具备极高的监测性能。

北斗卫星微位移监测系统在油气管道地质灾害监测预警中的应用

油气管道铺设线路所经区域地形条件复杂,受到地质灾害的影响较大,为了避免地质灾害对管道造成破坏,提高油气管道运输的安全性,采用北斗卫星微位移监测模块对管道桩号为JG7410的滑坡地质灾害点进行实时监测。该点处管道穿坡而过,边坡完整性和植被覆盖遭到破坏,存在滑坡风险。我们将监测站布设于管道上方切坡处,基准站布设于距离监测站1km处,监测数据通过基准站进行校正、解算处理后,精度可达毫米级。此外,研究将获取的位移数据与降雨数据进行对比,结果表明:该滑坡体的沉降量与沉降速率主要受降雨因素影响,且沉降速率的加速与汛期有关。这说明北斗微位移监测模块在滑坡位移监测过程中应用前景很好,在很大程度上可以避免重大滑坡事故的发生,保证了油气管道完整性和安全性。

基于北斗卫星定位和物联网的基坑位移监测系统

随着城市建设的蓬勃发展,高层建筑和大型商业社区如雨后春笋般出现。因此,对基坑的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。随着近年来互联网以及传感技术的发展,物联网成为了一种新的技术。运用北斗卫星定位系统采集基坑位移信息,研究并实现一套基于物联网的基坑智能监测系统,传统基坑安全监测也随之朝着更加科学、更加易于管理的方向发展。