高速鐵路北斗位移變形監測預警系統
規格型號:DX-WPS100-WY
一、需求分析
隨著(zhù)國內高速鐵路網(wǎng)的不斷擴展和完善以及市政工程的快速發(fā)展,兩者相互交叉的工程越來(lái)越多。運營(yíng)的高速鐵路對線(xiàn)路的平順性要求非常高,下穿工程的安全、設計和施工要求高、難度大,在高速鐵路滑坡、路橋下施工時(shí)會(huì )對高速鐵路運營(yíng)產(chǎn)生諸多不利影響,一旦發(fā)生事故,后果不堪設想,因此,要杜絕發(fā)生影響鐵路安全運營(yíng)的事件發(fā)生。為了避免或減小施工影響高速鐵路運營(yíng),必須在施工前對影響工程進(jìn)行分析和評估。而目前國內外尚無(wú)下穿高速鐵路工程的技術(shù)規程指導工程設計、施工及監測,因此、山體邊坡、下穿構筑物的建設及使用已成為影響高速鐵路運營(yíng)安全的主要因素之一。
二、工作原理
高速鐵路橋梁變形監測、邊坡監測包括墩臺橫向、縱向水平位移和豎向位移監測等內容。宜采用自動(dòng)化監測方法,主要借助自動(dòng)監測系統進(jìn) 行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測,包含數據采集系統、數據通信系統和數據分析系統三大部分??梢园迅咚勹F路GNSS位移變形監測系統分為四層:感知層、網(wǎng)絡(luò )層、平臺層、應用層。
感知層:實(shí)時(shí)感應高速鐵路監測參數傳感器的狀態(tài),如表面位移、深部位移、滲流量、降雨量、裂縫、支護結構、地下水位、土壤含水率、土壓力、表面位移監測儀和視頻監控攝像機等前端感知設備;
網(wǎng)絡(luò )層:支持數據通信,可上、下雙向通訊,支持無(wú)線(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò )、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感應設備M21F2可通過(guò)監測預警平臺的通訊方式,上行發(fā)送至監測控制中心平臺。
平臺層:整合各層設備和系統功能,通過(guò)信號的連接,下發(fā)平臺對前端感應器的命令,上傳監測數據的采集、處理、存儲和分析,實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)前端各大監控設備。
應用層:開(kāi)啟信息發(fā)布途徑,實(shí)時(shí)展示信息數據和預警信息。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
(1)北斗位移變形監測基本配置:主控單元、北斗位移變形監測單元、通信單元、供電單元、安裝支架及輔材;
(2)24小時(shí)實(shí)時(shí)監測:對鐵路路基沉降、位移、變形、受力、環(huán)境、橋梁振動(dòng)等全自動(dòng)化在線(xiàn)監測,實(shí)時(shí)掌握鐵路整體施工/運行的安全狀態(tài)。
(3)多重分級預警:數據異常時(shí),系統會(huì )觸發(fā)相應三級報警機制,時(shí)間以短信、傳真、廣播等形式通知用戶(hù)。
(4)應急預案處理:從專(zhuān)家庫直接提取相應處理辦法,及時(shí)采取人員介入、封鎖鐵路等辦法,將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。
(5)結構損傷機理研究:對結構損傷機理的宏觀(guān)分析、結構變形及破壞趨勢研究、歸納演繹。
(6)提供參考依據:監測數據的存儲,為今后同類(lèi)工程設計、施工提供類(lèi)比依據。
(7)行業(yè)規范標準形成:制定出適合結構健康監測的安全評價(jià)標準體系,形成行業(yè)標準規范。
四、產(chǎn)品參數
序號 | 類(lèi)別 | 項目 | 技術(shù)參數 |
1 | 整機性能 | 整機配置 | 主控單元、北斗位移變形監測、通信單元、供電單元、安裝支架及輔材; |
整機質(zhì)量 | 小于30KG(含太陽(yáng)能板和支架) | ||
材質(zhì) | 不銹鋼機身+熱鍍鋅支架 | ||
北斗位移變形監測單元 | *觀(guān)測頻率 | 接收多導航衛星系統BDS(B1/B2)、GPS(L1/L2) | |
*測量精度 | 水平精度:±2.5 mm+0.5ppm;垂直精度:±5 mm+0.5ppm; | ||
信號接收靈敏度 | ≤-133dBm | ||
電源 | 電源輸入口 | ||
天線(xiàn) | 1個(gè)GNSS天線(xiàn)接口,插座型號TNC | ||
*遠程控制 | 可遠程升級,遠程復位,遠程參數設置 | ||
北斗模塊數量 | 支持4個(gè); | ||
3 | 北斗天線(xiàn)單元 | *信號跟蹤 | 能夠接收GPS衛星L1 L2 L5信號,GLONASS衛星L1 L2信號,北斗衛星 B1 B2 B3信號、伽利略衛星信號 |
相位中心指標 | 相位中心穩定性?xún)?yōu)于1mm,并且相位中心偏差(仰角20°)小于1.5mm(1σ)。 | ||
極化方式 | 右旋圓極化 | ||
天線(xiàn)波束 | 方位角:0°~360°,俯仰角:5°~90° | ||
軸比 | ≤2dB(仰角90°)≤4dB(仰角20°~90°) | ||
電壓駐波比 | ≤1.5(50Ω) | ||
4 | 通信單元 | 通信方式 | 全網(wǎng)通4G/5G/WIFI無(wú)線(xiàn)傳輸 |
數據安全性 | 與主站通信可采用VPN專(zhuān)用通道,可選加密傳輸。 | ||
接入規約 | 可接入鐵路監控平臺 | ||
5 | 供電單元 | 電池容量 | 100Ah/12V,磷酸鐵鋰電池高可靠性電池 |
太陽(yáng)能板功率 | 180W/18V,單晶硅高效太陽(yáng)能板 | ||
供電時(shí)長(cháng) | 持續無(wú)光照可以維持裝置正常運行15天的供電要求。 | ||
其他參數 | 工作環(huán)境 | 工作溫度:-40~+70℃;相對濕度:5~99%RH | |
整機壽命 | 8年以上 | ||
防護等級 | IP67 |