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安全监测案例——北斗系统监测

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系统介绍

 

       测绘地理信息系统行业一直是GNSS高精度应用的主流行业,司南北斗GNSS多星多频板卡已经大量应用到常规RTK产品、高精度手持RTK、亚米级GIS手持机等产品上,已广泛应用于电力、通讯、国土、城建、交通、能源、环保、航天航空、农业、林业、教育卫生、河流普查、矿山测量、石油物探等等诸多行业和领域的测绘工作。

       由于北斗卫星定位系统卫星高度截止高、在亚太地区同步收到的卫星数量多以及北斗所有卫星都具有三频系统等等优势,在单系统或多系统联合解算应用时比单GPS或GPS+GLONASS效果要好很多,在城区、山区等等遮挡严重的区域使用效果得到了充分的验证,其定位精度、初始化速度、可靠性等方面与国外产品不分伯仲。

司南K501板卡是厘米级\毫米级手持RTK的领军产品

 

       应用K501可以实现手持RTK的功能,在使用效果、初始化速度、抗干扰等等多方面都达到了进口水平,且在同类产品中其综合性能超过进口产品,且真正把我国自主的北斗卫星定位系统在高精度方面应用产品化、市场化和产业化,是厘米级定位手持RTK的领军产品。

 

司南K505板卡是超远距离(300公里以内)分米级\厘米级\毫米级手持GNSS的必选

 

        应用K505将给GIS行业,甚至整个卫星定位行业带来革命性的变革,由于使用北斗卫星定位系统的B1\B2\B3三频系统,可以在离基站300公里以内实现单历元即可固定的超远距离E-RTK效果,精度在:±20公分+1PPM·D(基线距离),一个地区可以在一半径为300公里的范围内建立一个地面基站,即可实现高精度、超速度的定位效果,是厘米级分米级定位精度的必选。

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2、该平台调度软件可以对压路机的运行轨迹进行实时的记录,防止工作面产生过压和漏压的现象。
在平台调度软件中,得到移动站M 点的连续轨迹点坐标后导入软件即可得到碾压轨迹图,同时,亦可将其坐标导入 EXCEL 表中进行处理。

3、平台调度软件可以对碾压后的工作面平整度进行计算,判断当前工作面是否达到设计要求。

4、平台调度软件除了可以实时监控碾压的实际情况外,对所有的监控数据都进行了备份和存储,事后可以对碾压过程进行回放,作为施工效果的评价和后分析评价的依据。
5、平台调度软件可以与车载终端软件实现双向通信,共享信息的同时指挥和管理机械进行施工。
6、生成分析报告,可根据每个工作面的实际工作情况生成分析报告。

 

 

车载终端软件

 

安装在压路机工作平板上的车载终端软件是专为操作机械的施工人员所定制的,该车载终端软件主要用于使机械操作人员了解当前施工机械的位置、速度信息,以及及时的获取当前工作面的状态和接收监控中心发来的施工指令。
车载终端软件所具有的功能主要包括:
1、引导司机进行施工,通过碾压轨迹记录,指导压路机进行碾压施工。该功能实现原理与监控中心软件一致。

2、机械操作人员可以通过车载终端软件获取当前压路机的行进速度,实现对压路机速度的控制,进一步控制工作面的压实质量。

该功能的计算原理是通过车载终端软件处理得到的M点坐标及其时间信息,可以求出 M 点每个时刻的速度。设相临两个时刻 t1 和 t2 的 M 点点位坐标为 P1 ( x1 , y1 , h1 )和 P2 ( x2 , y2 , h2 ),则距离
P1P22= ( x1- x2 )2 + ( y1-y2)2 + (h1-h2)2

因为数据采集时间间隔为1 秒,即 $t=t2-t1=1;所以,碾压速度 v=P1P2/$t
由于这种方式计算的速度突变比较厉害,与实际情况并不相符合,所以,在这里采用了一种平滑方式,如将前6秒的速度取平均作为其即时速度。可以时间作为横坐标轴,速度作为纵轴,绘制数据的碾压速度图。

 

 

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3、以图像的形式记录碾压机的实际碾压次数和碾压轨迹图。避免过压和欠压情况的发生。

4、记录当前工作面的高程以及当前工作面的平整度,方便机械操作人员查看自己的工作是否满足质量要求。

 5、接收平台调度软件发送的指令,根据指令进行施工。

硬件设备

 

 构成基于北斗RTK的碾压监控系统的硬件部分主要包括构成基准站与移动站的司南导航自主研发的M300GNSS接收机全套设备以及工业平板电脑等设施

 

 

 

基准站

 

基准站是为了提高系统的监控精度而设置的,在一般情况下,为便于供电,管理和维护,基准站应建立在监控中心,为确保监控精度,基准站与施工区的距离应控制在5~6km范围内。
        本系统基准站是由M300GNSS接收机+UDL电台构成,司南导航M300 GNSS接收机采用自主知识产权BDS+GPS双星五频GNSS模块,为GNSS产业革命性产品,其GPS+BDS跟踪能力,增多跟踪卫星数量,增加多余观测量提高解算精度,特别是北斗卫星导航系统组网卫星的不断增多,可用性与可靠性不断加强;北斗卫星导航定位系统的特有功能,5颗地球同步卫星,可大大降低接收机跟踪卫星的PDOP,提高解算精度。其单点定位精度小于1.5米,RTK定位精度可达到1.5cm,可以满足日常施工要求。

 

        UDL电台使移动GPS接收机和基准站GPS接收机数据,通过相同频率进行数据通讯传输,实现系统实时动态的精准定位。

 

 

 

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移动站以及平板电脑

 

安装在碾压机械上的流动站,主要由系统集成机箱,M300GNSS接收机以及测量天线和无线通讯天线组成。移动站的主要作用在于进行移动观测,其观测项目主要是碾压机械的运行轨迹、运行速度、碾压遍数和压实度,并将有效的观测结果连续、实时地反馈到平板电脑和监控中心。

 

 

 

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    2019-07-05 16:42:00
2019-07-05 16:42:00
分类:
M300MINI
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