徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統

福建省水利水電勘測設計研究院 黃美滿 葉開淵

徠卡測量系統貿易(北京)有限公司 張 維 董志祥

徠卡測量新技術應用專欄

徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統

福建省水利水電勘測設計研究院 黃美滿 葉開淵

徠卡測量系統貿易(北京)有限公司 張 維 董志祥

一、項目背景

目前，我國東南沿海和西南地區大量的供水、調水、水利水電工程正面臨著繁重的水電基礎建設規劃與實施工作。在這些工程規劃建設中，徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統具有十分廣闊的推廣和應用空間。

引進徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統可主要解決以下問題:

1)滑坡安全自動監測中實現測站位置及監測目標的雙重精確定位;

2)利用該系統雙重精確定位的優點開展仙游抽水蓄能電站開關站高邊坡穩定監測研究;

3)在其他類似工程規劃建設中逐步推廣和普及徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統。

二、徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統的先進性

1.系統功能組成

徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統軟件可以實現多臺超站儀的遠程控制和自動化測量，并將測站定位數據、監測目標數據在軟件平臺上進行統一計算、入庫管理、短信報警、數據報表、時間序列圖形分析。

該系統以超站儀作為工作基站的觀測儀器，克服了一般全站儀必須要安置在穩定位置點上的約束，即使測站本身位置可能發生變化，也可以通過超站儀本身自帶的導航衛星定位系統精密測定其當時的位置，從而消除測站本身位置不穩定對全站儀自動測量結果帶來的影響。

徠卡超站儀是將TPS(全站儀)與GPS有機整合在一起的新型測量設備。使用徠卡超站儀測量，無需控制點、長導線和后方交會操作，只需架設超站儀，并使用GPS確定位置，然后就可以使用全站儀進行測量、放樣。在需要時可以單獨使用TPS或GPS。將GPS天線安裝在對中桿上，就可以進行GPS流動站作業，也可將TPS作為傳統的全站儀使用。超站儀的模塊化設計給了用戶最大限度的自由，它可以勝任大量的測量工作，節省時間和資金，提高工作效率、增加收益。

2.系統精度指標

徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統由徠卡TCRA1201超站儀和GS10接收機兩部分組成。

超站儀可以進行監測目標的精密測角、測距。測角精度:1″，免棱鏡測程1000 m。棱鏡方式測距精度:±(1 mm+1.5×10－6D)，免棱鏡方式測距精度: ±(2 mm+2×10－6D)。

GS10接收機和天線平面位置測量精度優于±(3 mm+0.5×10－6D)，適合用于高精度的監測基準站。平面位置精度優于±(3 mm+0.5×10－6D);垂直位置精度優于±(6 mm+0.5×10－6D)。GS10接收機可以實現測站位置的精確定位。

該系統以徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統軟件作為整個智能超站儀滑坡監測系統的控制核心軟件，它可以采用多種無線或有線通信方式遠程遙控一臺或者多臺超站儀，對多種監測目標進行周期性的自動化監測。數據解算的結果可以按照多種要求進行2維和3維圖形化分析，提供了一目了然的可視化監測成果。

該系統具有自動化水平高，數據鏈自動無縫連接，數據精度穩定可靠以及能提供短信報警等特點，很好地滿足了滑坡安全自動監測的需要。

三、現場監測的精度

本工程的觀測點于2011年9月6日進行首次觀測，到2012年4月10日為止，共觀測了5次，觀測成果見表1。

表1 5期觀測最大位移量匯總表

從表1中可看出:

1)橫向位移:正最大位移量為2012年3月14日的9號點，位移量為0.7 mm;負最大位移量為2011年12月20日的5號點，位移量為－1.8 mm;

2)縱向位移:正最大位移量為2012年4月11日的11號點，位移量為7.2 mm;負最大位移量為2012年3月14日的10號點，位移量為－4.1 mm;

3)垂直位移:正最大位移量為2012年4月11日的15號點，位移量為4.2 mm;負最大位移量為2012年3月14日的3號點，位移量為－8.5 mm。

四、結束語

從徠卡智能超站儀滑坡安全自動監測系統在仙游抽水蓄能電站下庫壩址溢洪道高邊坡穩定性監測的應用結果來看，該系統滿足滑坡安全自動監測中實現測站位置及監測目標的雙重精確定位的要求，實現了測站位置及監測目標的雙重精確定位及測站儀器遠程控制和自動化測量。通過專用軟件將測站定位數據、監測目標數據進行實現統一計算、入庫管理，并提供數據報表、時間序列圖形分析功能，為輔助決策提供一定的數據依據。

(本專欄由徠卡測量系統和本刊編輯部共同主辦)