ICS13.320A 91DB45廣西壯族自治區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DB 45/T XXXXXXXXX北斗智能形變監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求Technical requirements of beidou intelligent deformation monitoring systemXXXX - XX - XX發(fā)布XXXX - XX - XX實施廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局發(fā)布DB45/T XXXXXXXXX前言本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB/T 1.12009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由廣西壯族自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院提出。本標(biāo)準(zhǔn)的起草單位：桂林電子科技大學(xué)、廣西壯族自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：5北斗智能形變監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了北斗智能形變監(jiān)測系統(tǒng)的術(shù)語和定義、北斗觀測站選址要求、技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地質(zhì)災(zāi)害、尾礦、建筑、交通、水利水電等領(lǐng)域，適用于滑坡形變、礦區(qū)邊坡形變、橋梁形變、大壩形變、沉降監(jiān)測（高鐵、高速公路電力塔桿、建筑基坑、地表沉降）等。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 19391 全球定位系統(tǒng)（GPS）術(shù)語及定義3 術(shù)語和定義GB/T 19391規(guī)定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1北斗 BD或BDS是特指中國建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。3.2全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) GNSS是全世界范圍內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的統(tǒng)稱，包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北斗、歐盟的伽利略系統(tǒng)等，可以利用單系統(tǒng)也包含多系統(tǒng)（多模）進(jìn)行組合定位。3.3形變監(jiān)測 Deformation monitoring又叫變形監(jiān)測，是指融合北斗高精度定位技術(shù)、GPS高精度定位技術(shù)、無線通訊技術(shù)、北斗傳輸技術(shù)等最新技術(shù)成果，集合豐富的施工經(jīng)驗中總結(jié)出的綜合供電、綜合避雷等輔助系統(tǒng)，開發(fā)出的一套適用于變形監(jiān)測方面的綜合系統(tǒng)。對形變隱患點可能發(fā)生的微小位移進(jìn)行精度實時監(jiān)測，嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理和及時反饋，為觀測點提供長遠(yuǎn)持續(xù)的形變監(jiān)測。3.4北斗智能形變監(jiān)測系統(tǒng) Beidou functional deformation monitoring system采用包括北斗的GNSS測量方式對目標(biāo)對象的形變進(jìn)行監(jiān)測，利用實時或事后處理方法為用戶提供高精度的形變信息。3.5數(shù)據(jù)傳輸單元 Data Transfer unit 數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。3.6BD/GNSS多頻監(jiān)測站 BD/GNSS multifrequency observation station地質(zhì)災(zāi)害形變監(jiān)測站部署在地質(zhì)災(zāi)害體、建筑物等形變監(jiān)測目標(biāo)體上，用于監(jiān)測位移、角度變化等形變量，是一款利用北斗、GPS、GLONASS多系統(tǒng)衛(wèi)星定位高精度測算位移和角度變化量的終端設(shè)備。 3.7基準(zhǔn)站 Base station基準(zhǔn)站是對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行長期連續(xù)觀測，并由通信設(shè)施將觀測數(shù)據(jù)實時或定時傳送至數(shù)據(jù)中心的地面固定觀測站。3.8直接雷 Direct lighting flash雷電短時間劇烈地直接作用在導(dǎo)體上造成破壞，這種雷擊叫直擊雷。3.9感應(yīng)雷 Lightning induction感應(yīng)雷也稱為雷電感應(yīng)或感應(yīng)過電壓。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。一種是指當(dāng)雷云來臨時地面上的一切物體，尤其是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓（感應(yīng)電壓）其過電壓幅值可達(dá)到幾萬到幾十萬伏。另一種情況是，在雷電閃擊時，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就形成了一個很強的感應(yīng)電磁場，對電子設(shè)備造成干擾、破壞。4 北斗觀測站選址要求4.1 第一類因素要求4.1.1 地質(zhì)環(huán)境基準(zhǔn)站的建設(shè)宜選擇在地殼運動不顯著的區(qū)域，地質(zhì)基礎(chǔ)堅實穩(wěn)定，易于長期保存，安全作業(yè)，應(yīng)選擇在遠(yuǎn)離變形區(qū)域的穩(wěn)定基巖上。4.1.2 視場4.1.2.1 視角宜設(shè)置為15、30兩檔。4.1.2.2 15以上視角范圍內(nèi)應(yīng)不能有建筑物遮擋。4.1.2.3 如觀測惡劣環(huán)境條件下，角度可調(diào)高至30。4.1.3 干擾因素站址與周圍電視臺、電臺、微波站、通信基站、變電所等大功率無線電發(fā)射源的距離應(yīng)大于200 m，與高壓輸電線、微波通道的距離應(yīng)大于100 m。4.1.4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境宜采用近距離通信或移動公網(wǎng)傳輸。若系統(tǒng)采用近距離通信，基準(zhǔn)站與各監(jiān)測站點間需要保證通視條件；若系統(tǒng)采用3G/4G通信，則在站點選址的時候應(yīng)測試當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)信號情況，且使用系統(tǒng)所用的3G/4G模塊現(xiàn)場測試。4.1.5 供電根據(jù)現(xiàn)場情況，合理選擇供電方式。基站站采用市電或者太陽能供電方式，各監(jiān)測站點一般采用太陽能供電方式。4.2 第二類因素要求4.2.1 衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量4.2.1.1 多路徑60以上MP1平均值小于0.5m，mp2小于0.75m，值越小，抗多路徑效應(yīng)能力越強。4.2.1.2 DOP一般分為15級，值越小的地區(qū)定位精度越高，大于5的地區(qū)導(dǎo)航信號可用性差。4.2.1.3 o/slips（周跳比）指標(biāo)的年平均值小于5000，周跳檢測（CSR）的年平均值小于5，2/3以上的CSR平均值在10以下。注： CSR計算公式：CSR=1000/(o/slips)4.2.1.4 GNSS建站條件的測試應(yīng)連續(xù)進(jìn)行24h，并應(yīng)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其中數(shù)據(jù)有效率應(yīng)高于85。4.2.1.5 采用GPS與BDS雙模解算時，有效衛(wèi)星數(shù)理論上應(yīng)大于10顆。4.3 第三類因素要求4.3.1 人文環(huán)境應(yīng)選擇治安好、交通方便、當(dāng)?shù)鼐用袼刭|(zhì)較高的地區(qū)，保證基準(zhǔn)站運行后能夠正常運行，并能夠降低維護(hù)費用，提高維護(hù)質(zhì)量。5 技術(shù)要求5.1 系統(tǒng)組成5.1.1 北斗智能形變監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器子系統(tǒng)、通訊子系統(tǒng)、云數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、監(jiān)控中心子系統(tǒng)和輔助支持子系統(tǒng)五大部分組成。5.1.2 傳感器子系統(tǒng)包括BDS/GNSS多頻形變監(jiān)測站、BDS/GNSS多頻精密定位基準(zhǔn)站或者北斗地基增強系統(tǒng)組成的CORS網(wǎng)。5.1.3 通訊子系統(tǒng)包括監(jiān)測區(qū)基準(zhǔn)站、監(jiān)測站與云數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。5.1.4 云數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)解算部分和數(shù)據(jù)分析部分。5.1.5 監(jiān)控中心子系統(tǒng)由布置在監(jiān)控中心的監(jiān)控終端PC及視頻監(jiān)控顯示屏幕等組成。5.1.6 輔助支持子系統(tǒng)包括外場機(jī)箱、觀測墩、配電線纜和防雷等子系統(tǒng)。其中戶外監(jiān)測設(shè)備供電：有市電供電條件的，通過市電供電；沒有市電供電條件的，采用太陽能供電系統(tǒng)。5.2 硬件要求硬件應(yīng)符合以下要求：a) 監(jiān)測設(shè)備功耗要求：3W；b) 監(jiān)測設(shè)備接口要求：RS232、RS485、RJ45網(wǎng)口等；c) 支持BDS與GPS聯(lián)合定位；d) 北斗RTCM觀測編碼格式輸出；e) 兼容頻點:GPS：L1/L2，BD：B1/B2；f) 支持多源監(jiān)測傳感器接入，如溫濕度計、雨量計、加速度計、測斜計、應(yīng)力計、裂縫計等；g) 云數(shù)據(jù)中心超強計算能力。5.3 軟件要求5.3.1 高精度測量功能靜態(tài)水平精度優(yōu)于優(yōu)于2.5 mm+0.5 ppm RMS，靜態(tài)垂直精度優(yōu)于5 mm+0.5 ppm RMS。5.3.2 多源監(jiān)測數(shù)據(jù)處理支持GNSS測量結(jié)果與傳統(tǒng)傳感器測量結(jié)果融合處理。5.3.3 多級預(yù)警輸出支持三級災(zāi)情預(yù)測預(yù)警。5.3.4 系統(tǒng)管理功能具備系統(tǒng)監(jiān)控功能，數(shù)據(jù)管理功能，數(shù)據(jù)分析功能，遠(yuǎn)程登錄查看監(jiān)測信息。5.4 系統(tǒng)通訊宜采用有線/無線通信或3G/4G通信。5.5 系統(tǒng)供電5.5.1 市電供電市電供電系統(tǒng)組成應(yīng)符合以下要求：a) 系統(tǒng)組成：由市電電源和UPS不間斷電源組成；b) 市電電源：能夠提供220V交流電的供電線路；c) UPS不間斷電源：輸入輸出均為220V交流電，內(nèi)置蓄電池，在市電停電的情況下，仍能正常提供220V交流電，保證整個GNSS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常不間斷運行；d) 系統(tǒng)連接方式：220V市電接入點UPS輸入端，UPS輸出端與GNSS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。5.5.2 太陽能供電系統(tǒng)5.5.2.1 太陽能供電系統(tǒng)組成包括太陽能板、太陽能控制器、蓄電池。5.5.2.2 太陽能供電系統(tǒng)應(yīng)保證在標(biāo)準(zhǔn)光照條件下連續(xù)正常供電，蓄電池應(yīng)保證在無光照條件下滿足監(jiān)測設(shè)備連續(xù)工作7天的能耗需求。5.6 系統(tǒng)防雷5.6.1 直接雷防護(hù)5.6.1.1 北斗監(jiān)測設(shè)備應(yīng)安裝避雷針。5.6.1.2 若當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪瘦^高，降低防直擊雷接地裝置接地電阻宜采用下列方法：a) 采用多支線外引接地裝置，外引長度不應(yīng)大于有效長度；b) 接地體埋于較深的低電阻率土壤中；c) 采用降阻劑；d) 換土。5.6.2 感應(yīng)雷防護(hù)5.6.2.1 采用加裝電涌防護(hù)設(shè)備的方法，對GNSS自動化監(jiān)測系統(tǒng)的感應(yīng)雷防護(hù)，5.6.2.2 在GNSS天線電纜、通訊射頻電纜接入主機(jī)前加裝天饋浪涌保護(hù)器，在電力線進(jìn)入蓄電池之前加裝電涌防護(hù)設(shè)備，隔離蓄電池與電力線，避雷器必須接地良好，接地電阻不得大于4 。5.7 監(jiān)控中心5.7.1 監(jiān)控中心應(yīng)考慮整體防潮、防塵及降溫；應(yīng)配置專用萬維網(wǎng)絡(luò)接入，方便實現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)接；中心應(yīng)配置專用機(jī)柜、服務(wù)器電腦、操作機(jī)電腦及顯示設(shè)備等。5.7.2 監(jiān)控中