房屋建筑及市政基础设施北斗监测技术规 程.docx

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1、DB42湖北省地方标准DB42TXXXX-XXXX房屋建筑及市政基础设施北斗监测技术规程TechnicaIreguIationsforbeidoumonitoringofhousingconstructionandmunicipalinfrestructure(征求意见稿)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施湖北省住房和城乡建设厅联A妗布湖北省市场监督管理局目次前言III引言IV1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本规定241监测实施程序249北斗监测系统原理及功能341北斗网测量级别及精度444北斗数据成果55北斗监测技术内容5KI一般规定5;i)选点6K2监测站和基准站

2、设计65 .3.1监测站和基准站设计包含北斗接收机6;,北斗数据存储与处理10K二北斗数据分析12KA北斗监测平台12K7评估预警12KQ监测成果要求136结构物监测要点13K1房屋监测136 9路基监测15R。桥梁监测16R4隧道监测18KG边坡监测19RA地质灾害监测207标准实施及评价21附录A(规范性)北斗站点的安装23附录B(规范性)北斗监测桩的埋设27附录C(规范性)基于北斗定位技术的路基安全自动化监测观测手簿29附录D(规范性)监测日报表31附录E(规范性)湖北省地方标准实施信息及意见反馈表32条文说明32,1z.*刖百本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标

3、准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北省住房和城乡建设厅提出并归口管理。本文件主编单位:武汉市汉阳市政建设集团有限公司、湖南联智监测科技有限公司、武汉测绘研究院、武汉汇科质量检测有限责任公司、武汉建筑业协会。本文件参编单位:武汉建诚工程技术有限公司、湖北诚信建筑工程质量检测有限公司、武汉市建筑工程质量检测中心有限公司、湖北省标准与质量研窕院、武汉路达建设工程检测有限公司、湖北神龙工程测试技术有限公司、湖北省神龙地质工程勘察院有限公司。本文件主要起草人:陈琴、谢鸿、李立平、李明强、白洁、陈庆、张冰、薛兵、吴继峰、

4、王力斌、陈建珍、梅俊、魏继想、徐坤、黄万军、吴兴民、章恒、邵璇、王瑞杰、李文乔、徐涛、刘蒙、范涛、魏伟、汪林、丁星岚、闫革、陈元明、黄孟斌、丁沙、汪嫦红、王力斌、许超、李勇、张敏、刘正兴、邓龙飞、金鑫、晏务强。本文件实施应用中的疑问,可咨询湖北省住房和城乡建设厅,联系电话:027-68873088,邮箱:bkc;对本文件的有关修改意见建议请反馈至武汉市汉阳市政建设集团有限公司,电话:027-84222942,邮箱:12265330。北斗卫星导航系统是国家重大战略基础设施,为规范北斗监测技术在房屋建筑及市政基础设施上的应用,制定本文件。本文件在起草过程中执行了现行国家、行业标准;吸纳了北斗监测技

5、术在房屋建筑及市政基础设施监测中的实践经验,对现行国家、行业标准在北斗监测应用领域的实施细则进行了补充和完善;为房屋建筑及市政基础设施的北斗监测应用提供技术支撑。本文件根据房屋建筑及市政基础设施的结构类型,规定了监测项目、精度、监测技术要求,以及提交的成果资料,可作为北斗应用在房屋建筑及市政基础设施监测的技术方法依据。房屋建筑及市政基础设施北斗监测技术规程1范围本文件规定了房屋建筑及市政基础设施北斗监测技术的基本要求、北斗监测技术方法、房屋、边坡、路基、桥梁、隧道、房屋建筑及市政基础设施沿线地质灾害监测要点。本文件适用于房屋建筑、桥梁、隧道等既有城市基础设施结构物及施工及运维过程中路基、边坡的

6、变形监测、地质灾害监测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T17045电击防护装置和设备的通用部分GB/T18314全球定位系统(GPS)测量规范GB/T27606GNSS接收机数据自主交换格式GB/T28588全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范GB/T39267北斗卫星导航术语GB/T39414北斗卫星导航系统空间信号接口规范(有4个部分,公开服务信息不同)GB/T39399北斗卫星导航系统测量型接收机通用规范GB/

7、T39772.1北斗地基增强系统基准站建设和验收技术规范第1部分:建设规范GB50026工程测量标准GB/T50228工程测量基本术语标准GB50330建筑边坡工程技术规范JGJ8建筑变形测量规范JT/T1037公路桥梁结构监测技术规程3术语和定义GB/T39267-2020、GB/T50228-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。21监测点BeiDoumonitoringpoint直接或间接设置在监测对象上,并能反映监测对象力学或变形特征的观测点。监测平台monitoringplatform企业自建或委托第三方技术单位建设的,以计算机系统为基础,通过连接通信网络对服务范围内的房屋建

8、筑及市政基础设施进行监测,并对监测传感器进行管理,可应用北斗定位监测技术,接入北斗数据,提供施工过程及运营安全监控的系统平台。监测站monitoringstation由北斗监测设备、通信设备、供电设备及监测桩等组成,安装在能反映被测对象变形特征位置的北斗变形监测站。?A基准站benchmarkstation由北斗监测设备、通信设备、供电设备及监测桩等组成,安装在变形影响范围之外稳定地段的北斗变形监测基准系统。北斗监测系统BeiDoumonitoringsystem利用北斗自动监测设备对房屋建筑及市政基础设施进行连续自动测量、数据传输和处理的监测网络。由若干个监测站、基准站、监测平台和数据通信系

9、统构成。北斗安全监测预警BeiDousecuritymonitoringandearIywarning应用北斗定位监测技术监测某一监测对象,当监测对象的位移形变数据特征值达到预警值时,按预定方式发出异常情况警告的行为。?7预警阈值early-warningthreshold为保证房屋建筑及市政基础设施安全或质量,以及周边环境安全,对表征监测对象可能发生异常或危险状态的监测量设定警戒值,该警戒值即为预警阈值。监测桩monitoringpiIe监测桩由防水外壳、刚体筒柱等组成,安装在监测站或基准站上,用于固定接收机、接收机天线、太阳能板。4基本规定41监测实施程序4.1.1 结构物的变形监测应按照

10、设计文件编制监测方案执行,设计文件应对监测范围、监测项目及测点布置、监测频率和监测预警值等做出规定。4.1.2 应由建设方委托具备相应能力的第三方对本标准规定的工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案,监测方案应经建设方、设计方等认可。4.1.3 监测工作步骤应符合下列规定:a)现场踏勘,收集资料;b)制定监测方案;c)基准点、工作基点、监测点布设与验收,仪器设备校验和元器件标定;d)实施现场监测:e)监测数据的处理、分析及信息反馈;f)提交阶段性监测结果和报告;g)现场监测工作结束后,提交完整的监测资料。4.1.4 监测单位在现场踏勘、资料收集阶段应包括下列主要工作:a)了解建设方和相关单位

11、对监测的要求;b)收集并分析岩土工程勘察、水文气象、周边环境、设计、施工等资料;c)了解相邻工程的设计和施工情况;d)通过现场踏勘,复核相关资料与现场状况的关系,确定拟监测项目现场实施的可行性。4.1.5 监测方案编制前,委托方应提供下列资料:a)岩土工程勘察报告;b)设计文件;c)施工方案或施工组织设计;d)周边环境各监测对象的相关资料;e)其他所需资料。4.1.6 监测方案应包括下列内容:a)工程概况;b)场地工程地质、水文地质条件及基坑周边环境状况;c)监测目的;d)编制依据;e)监测范围、对象及项目;f)基准点、工作基点、监测点的布设要求及测点布置图;g)监测方法和精度等级;h)测人员

12、配备和使用的主要仪器设备;i)监测期和监测频率;j)监测数据处理、分析与信息反馈;k)监测预警、异常及危险情况下的监测措施;1)质量管理、监测作业安全及其他管理制度。4.1.7 监测单位应按监测方案实施监测。当工程设计或施工有重大变更时,监测单位应与建设方及相关单位研究并及时调整监测方案。4.1.8 监测单位应及时处理、分析监测数据,并将监测结果和评价及时向建设方及相关单位进行反馈。4.1.9 监测期间,监测方应做好监测设施的保护。建设方及总包方应协助监测单位保护监测设施。4.1.10 监测结束阶段,监测单位应向建设方提供监测总结报告,并将下列资料组卷归档:a)监测方案;b)基准点、监测点布设

13、及验收记录;c)阶段性监测报告;d)监测总结报告。A1北斗监测系统原理及功能4.2.1北斗监测技术的原理是利用BDS卫星测量基准站和监测点(1个或多个)之间的相对定位,通过相对定位得到各监测点不同时期的位置信息,然后采用解算软件对位置信息进行解算,剔除各种环境影响误差因子,并与首期结果进行对比得到各监测点在不同时期的精确度达到亳米级的位移信息,最终将各监测点的位移信息(曲线、数据等形式)展示在系统平台,供技术人员和管理人员实时查询和参考。图1北斗监测系统原理示意图4.2.2监测站和基准站具备采集存储和传输北斗原始数据的功能:a)基准站应满足如下要求:1)基准站应能接收完整的卫星信号,应为监测站

14、提供差分改正数据,用于误差改正;2)基准站应支持实时向数据中心回传差分改正数据,便于数据中心对监测站进行后处理解算。b)监测站应满足如下要求:1)监测站宜支持接收基准站的实时差分数据,宜支持实时差分解算;2)监测站应支持实时向数据中心回传原始数据,便于数据中心进行后处理解算。4.2.3监测软件平台具备北斗数据解算、数据分析、展示和预警等功能。A1北斗网测量级别及精度4.3.1北斗网测量等级划分北斗网测量按照用途划分为A、B、C、D、E五个等级,国家大地控制网分为一、二、三、四等,北斗网与国家大地控制网对应关系如表1所示。表1北斗网与国家大地控制网等级对应关系级别用途北斗网国家大地控制网A级一等

15、进行全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨等B级二等建立地方或城市坐标基准框架、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量、局部形变监测和各种精密工程测量等C级三等建立区域、城市及工程测量的基本控制网D级四等建立中小城市、城镇及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量E级4.3.2北斗网测量精度北斗网的B、C、D和E级点位中误差、相邻点基线分量中误差精度和相邻点间平均距离应不大于表4.2的要求。表2北斗网的B、C、D和E级测量精度级别点位中误差相邻点基线分量中误差相邻点间平均距离km水平分量mm垂直分量mm水平分量mm垂直分量mmB51051050(最长100、最短30)

16、C1015102015(最长30、最短10)D153020405(最长10、最短3)E153020402(最长4、最短1.5)注1:表中内容引用自现行国家标准全球定位系统(GPS)测量规范GB/T18314o注2:中误差值应为标准差(。)的2倍。4.3.3对精度有特殊要求的工程项目应进行北斗网设计,并联测国家高等级控制点,具体技术指标应符合GB/T18314的有关规定。4A北斗数据成果4.4.1每次变形观测结束后,应及时进行成果整理。项目完成后,应对成果资料进行整理并分类装iTo成果整理应符合下列规定:a)观测记录内容应真实完整,采用电子方式记录的数据,应完整存储在可靠的介质上。b)数据处理、

17、成果图表及检验分析资料应完整、清晰。c)图式符号应规格统一、注记清楚。d)观测记录、计算资料和技术成果均应有相关责任人签字,技术成果应加盖技术成果章。e)观测记录、计算资料和技术成果应进行归档。4. 4.2结构物变形测量的观测记录、计算资料及成果的管理和分析宜采用变形测量数据处理与信息管理系统进行。该系统宜具备下列功能:a)应能接收各期变形测量的观测数据,并对数据格式进行转换;b)应能进行各期观测数据的检核和处理;c)应能进行基准点、工作基点及监测点标识信息管理;d)应能进行基准点网的平差计算和稳定性分析;e)应能对观测数据、计算数据、成果数据建立相应的数据库。应能对监测点进行变形分析;f)应

18、能生成变形测量成果图表;g)宜能进行变形测量数据建模和预报;h)宜能进行变形的三维可视化表达;i)应具有用户管理和安全管理功能。5北斗监测技术内容K1一般规定4.1.1 北斗监测技术主要内容包括选点、监测站和基准站设计、北斗数据处理与存储、北斗数据分析、北斗监测平台、评估预警、监测成果输出等部分组成。4.1.2 北斗监测技术及系统应能展示、提醒系统的异常预警,预警策略及预警项目应满足工程安全监测及系统稳定性需要。4.1.3 预警信息应由专门的发布机构或被授权机构,根据结构安全隐患的发展态势和应急处置进展,向相关部门及时发布、调整或解除。5. 1.4北斗监测技术方法除应符合本规程要求之外,还应符

19、合GB/T39414、GB/T39267、GB/T39723、GB/T39396、GB/T39397、GB/T39398、GB/T39399、GB/T39772的有关规定。K5选点5. 2.1基准站选点应符合以下要求:a)长期运行基准站应建立在稳定的地质构造条件的块体上,避开地质构造不稳定地区(如断裂带、易发生滑坡、沉陷、地下水位变化较大等变形地区)和易受水淹的地区;b)短期基准站般按长期运行基准站要求建立在稳定地质构造条件的块体上或结构稳定的屋顶上;c)应建立在便于接入通信网络、具有稳定的供电条件及交通便利的地区,同时具有良好的保障环境,便于站点长期连续运行;d)建设应避开国家保护区和军事管

20、制区;e)建设应选择周围地形、地物、电磁等环境变化较小的区域;f)建设应考虑与规划和未来发展相协调。5. 2.2监测站选点应符合以下要求:a)监测站应安装在变形目标上,如坝体、边坡、屋顶、桥梁等;b)监测站应能跟随变形目标的变形而整体移动;c)监测站可通过太阳能电池板供电,不需要考虑接入市电或具备稳定的供电环境。5. 2.3基准站和监测站点位应符合GB/T28588的有关规定,要求如下:a)距离容易产生多路径效应的地物(如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等)应大于200m;b)应有基准站环境数据质量相应级别规定的高度截止角指标的卫星通视条件;c)距离微波站、微波通道、无线电发射台、高压线

21、穿越地带等电磁干扰区应大于200明d)避开采矿区、轨道交通、公路等容易产生振动边坡工程安全等级与边坡的变形监测等级对应关系是根据的地带;勺1监测站和基准站设计5.3.1监测站和基准站设计包含北斗接收机、5.3.1基准站分为A级、B级、C级基准站,各级基准站应符合GB/T39772.1的规定,见表3。表3基准站性能要求项目等级指标高度截止角()多路径误差(MP)A级MPWO.3m10B级0.3mMP0.5m10C级0.5m800010B级2400010C级200015观测数据完整率A级298%10B级95%10IC级I295%I155.3.2基准站数据采集要求应符合以下要求:a)能采集BDS的频

22、点信号应包括BlI、BIC、B21、B2a.B2b、B3I等;b)采集的多路径影响、周跳比和观测数据完整率应符合GB/T39772.1的有关规定,具体见表4;表4基准站的数据质量要求A级站项目A级基准站B级基准站C级基准站多路径(0m,0.3m(0.3m,0.5m(0.5m,0.65m周跳比80002400022000观测数据完整率298%295%295%c)基准站数据采集的采样间隔和发送间隔应符合GB/T39772.1的有关规定,具体见表5。表5基准站的数据采样间隔和发送间隔要求项目原始观测数据气象数据观测数据采样间隔ls30s,可调观测数据发送间隔Is30s,可调5.3.3北斗接收机5.3

23、.3.1北斗接收机结构与外观要求如下:a)北斗接收机应由GNSS天线(无内置天线接收机应配备)、接收机主机、电源适配器、电池等配件以及数据链(进行RTK测量的接收机应配备)等组成;b)北斗接收机应有参数配置、数据下载及数据格式转换的软件;c)北斗接收机各连接部件的连接应稳定可靠;d)表面应无明显的划痕、裂缝和变形;e)外壳应有一定的刚度和强度;f)各按键应操作灵活、无卡滞现象。5.3.3.2北斗接收机的电气、设置及显示、接口与输出、数据存储、信号接收性能、时间特性、测量精度、环境适应性、安全防护等技术要求应符合GB/T39399的有关规定。5.3.3.3北斗接收机应能输出RTCM3格式的原始数

24、据,RTCM3数据格式应符合GB/T39414的有关规定。5.3.3.4北斗接收机应能支持监测站和基准站工作模式。5.3.3.5北斗网的A级北斗接收机的技术指标应符合GB/T28588的有关规定,北斗网的B、C、D、E级北斗接收机的技术指标应符合GB/T18314的有关规定,主要参数指标见表6的要求。表6北斗网的B、C、D、E级北斗接收机的技术指标级别ABCD、E频段全波长全波长双频/全波长双频观测量(至少包含)双频测距码、双频载波相位、卫星广播星历载波相位、伪距载波相位、伪距载波相位、伪距同步观测接收机数24242322接收机天线要求扼流圈、抗干扰扼流圈、抗干扰大地型大地型5.3.4.1监测

25、桩遵守下列规定:a)监测桩结构由防水外壳、刚体筒柱等组成;b)根据不同的结构物类型及应用场景,监测桩桩长一般可设置O.5m、1.9m及3.Om三种规格长度;c)监测桩组装完毕后(含预埋部分)整体重心应处于高度的1/3处以下;d)接收机天线应安装在监测桩支座上,支座应具备复位能力,复位精度优于0.5m11i;e)监测桩表面应进行防腐处理;f)监测桩应具有良好的防护效果,能够防护外部的机械损伤、雨水冲刷、紫外线损伤、雷电损伤、电磁干扰等;g)为确保监测桩整体的刚性,立杆宜选用直径12Omnl以上的型材钢管,壁厚不小于2mm;h)立杆上不宜存有较大开孔,单个开孔面积应小于0.00511i2;开孔个数

26、宜小于10个,整体开孔面积应小于0.Olm2o5.3.4,2监测桩的安装应符合下列规定:a)监测桩安装应牢固可靠;b)监测桩垂直度应满足验收技术要求;c)监测桩高度应满足设计要求:d)接收机天线设备应在避雷针的保护范围内:e)监测桩的安装与埋设应符合本规范附录B的规定。5.3.5供电系统5.3.5.1北斗监测设备供电可采用市电供应系统或太阳能电池系统等多种方法。5. 3.5.2北斗太阳能供电系统应符合下列技术要求:a)太阳能电池板架设地址的选择应符合太阳能资源分布、国家可再生能源中长期发展规划等因素;结合电网结构和交通运输、环境保护等影响条件,给出合适的站址范围;b)太阳能电池板朝向宜采用正南

27、或南偏东、南偏西30以内的方位,无植被和建筑遮挡;c)太阳能电池的蓄电设备应能保证在满电无太阳能充电状态下,持续工作15d;d)蓄电池可采用电压12V、容量100AH的蓄电池,其外观材质应具有良好的防腐阻燃功能。5.3.5.3北斗市电供电系统的电路设计及安装应符合下列要求:a)供电线路设计应保证在正常使用中,由于机械和热应力导致的线路变形不会触及带电部分,且线路变形不能破坏供电线路和供电设备的防护等级;b)端子应适用于制造商规定的导体类型及截面范围;c)连接件设备应在连接完成后具备有效的方法保持其位置;如果使用其他类型的端子或连接方法,其安全要求应符合GB/T17045的有关规定;电缆及汇流条

28、的锡焊连接应有额外的保持导体位置的措施;连接端子允许采用熔焊连接。5.3.5.4北斗监测设备供电线路的绝缘类型设计要求应符合表7的要求。表7设备绝缘类型设计要求设备基本防护措施故障防护措施0类基本绝缘无I类基本绝缘保护联结II类基本绝缘和附加绝缘加强绝缘In类将电压限制到特低电压值无5.3.5.5供电系统的维护应遵守下列规定:a)每季度检查太阳能充电板,对有灰尘、3积雪或杂物覆盖的太阳能电板进行清理,因树木生长导致太阳能板被遮挡的北斗监测点,应及时修剪树枝,确保太阳能板的正常运行;b)每月对蓄电池电量情况进行人工巡查,对电量不足或电池损坏的情况,应及时进行电池更换。5.3.6防雷系统5.3.6

29、.1防雷系统必须采用等电位连接和接地保护措施,并可搭配能量配合的浪涌保护器、电磁屏蔽等多种防护措施。5.3.6.2北斗系统防雷与接地应符合下列规定:a)在接地装置设计中,应将接收机天线基础接地体电力变压器接地装置及站内各建筑物接地装置互相连通组成共用接地装置;b)设备通信和信号端口应设置浪涌保护器保护,并采用等电位连接和电磁屏蔽措施,必要时可改用光纤连接。站外引入的信号电缆屏蔽层应在入户处接地;c)接收机天线的波导管应在天线架和机房入口外侧接地;d)接收机天线伺服控制系统的控制线及电源线,应采用屏蔽电缆,屏蔽层应在接收机天线处和机房入口外接地,并应设置适配的浪涌保护器保护;e)接收机天线应设置

30、防直击雷的接闪装置;f)当北斗监测系统具有双向(收/发)通信功能且接收机天线架设在高层建筑物的屋面时,天线架应通过专引接地线(截面积大于或等于611绝缘铜芯导线)与北斗通信机房等电位接地端子板连接,不应与接闪器直接连接。5.3.6.3等电位连接与共用接地系统设计应符合下列规定:a)等电位连接的结构形式应采用S型、M型或它们的组合,见图2;b)电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆金属外层、电子设备防静电接地、安全保护接地、功能性接地、浪涌保护器接地端等均应以最短的距离与S型结构的接地基准点或M型结构的网格连接;共用接地系统等电位连接导体II设备等电位连接网络的连接点ERP接

31、地总准点Ss单点等电何连接的星杉结构Mm网状等电位连接的网格形结构图2北斗防雷系统等电位连接网络的基本方法C)等电位连接网络应利用建筑物内部或其上的金属部件多重互连,组成网格状低阻抗等电位连接网络,并与接地装置构成一个接地系统;d)防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用组接地装置时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定;e)接地装置应优先利用建筑物的自然接地体,当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体;f)防雷系统接地线不应从接闪带、铁塔、防雷引下线直接引入。5.3.6.4浪涌保护器的选择应符合下列规定:a)接收机天线应置于直击雷防护区(1.PZOA)

32、内;b)变形监测应根据被保护设备的工作频率、平均输出功率、连接器形式及特性阻抗等参数选用插入损耗小,电压驻波比小,适配的浪涌保护器;c)浪涌保护器应安装在收/发通信设备的射频出、入端口处:d)浪涌保护器接地端应采用能承载预期雷电流的多股绝缘铜导线连接到1.PZOA或1.PZOB与1.PZl边界处的等电位接地端子板上,导线截面积不应小于6mm)同轴电缆的前、后端及进机房前应将金属屏蔽层就近接地。5.3.7监测站的检查和维护5.3.7.1应定期对监测站进行巡检,汛期内每月进行巡检,非汛期每两月巡检一次,检查有无破坏迹象;5.3.7.2每季度检查监测设备仪器机箱内部状态,对有异物的机箱进行清理,对锈

33、蚀或有破损的接线端子进行更换。5.3.7.3每季度检查太阳能充电板,对有灰尘、积雪或杂物覆盖的太阳能电板进行清理,因树木生长导致太阳能板被遮挡的北斗监测点,应及时修剪树枝,确保太阳能板的正常运行;5.3.7.4每月对蓄电池电量情况进行人工巡查,对电量不足或电池损坏的情况,应及时进行电池更换。R4北斗数据存储与处理5.4.1数据采集5.4.1.1监测平台能自动采集监测接收机的输出信号,能把模拟量转换为数字量;监测平台应能适应点名式和周期式两种数据采集方式,能按照设定的方式自动进行定时测量。5.4.1.2北斗原始数据包含足量的星历信息和观测量信息。5.4.2数据存储5.4.2.1监测平台数据存储分

34、为北斗原始数据存储、解算数据存储和数据传输及解算日志存储三方面。相应存储应符合下列规定:a)北斗原始数据存储文件格式为RTCM3格式,北斗解算数据采用RINEX3.02以上版本的格式存储,应符合GB/T27606的规定,按照传输时间分类,以供后续查阅;b)解算数据存储包括解算参数存储、北斗基线向量存储和基线向量改正量存储:1)解算参数为监测平台运算所需的参数;基线向量为监测站接收机到基准站的向量在ENU坐标系下的坐标数值;通过对首次稳定解算的基线向量进行差分得到基线向量改正量;2)解算参数存储在监测平台,由监测平台配置给每个项目;3)基线向量存储和基线向量改正量存储按照时间及监测站点身份标识号

35、ID区分。c)数据传输及解算日志应记录每个时刻各个站点的数据推送情况,实时解算情况、解算成功后的解算数据推送情况。每个解算日志为独立文件,按照日期分别存储。5.4.2.2原始观测记录、存储应完整、准确,原始数据应备份。5.4.3数据展示5.4.3.1监测平台应能实时展示各项目的北斗数据,包括历史数据、直观呈现监测信号、数据异常、故障及报警等。5.4.3.2监测人员可通过监测平台远程获取设备的运行状况、数据质量及位移量等重要信息,可调取监测接收机的北斗原始数据,分析当地当时的信号质量是否达标,并可根据情况调整北斗数据解算参数和后处理参数,以及进行数据备份。5.4.4数据处理5.4.4.1数据解算

36、选取的时间系统(UTC)、坐标系统(WGS84,CGCS2000).数据类型(经纬度、绝对坐标、基线向量)应保持一致;5.4.4.2北斗数据解算项目应包含卫星系统、信号波段、观测量类型(伪距和载波)、信噪比。5.4.4.3原始数据应检查数据的连续性,判断是否存在周跳。5.4.4.4数据解算应符合下列规定:a)利用伪距观测信息进行最小二乘算法估计,获得监测站和基准站的大致坐标;b)获得估计坐标后,进行双差运算消除大气误差和钟差;c)利用载波观测信息固定模糊度,获得高精度基线向量;d)利用卡尔曼滤波等算法对上述步骤迭代,获得高精度坐标结果;e)必要时,进行北斗数据解算并分析北斗原始数据的DOP值、

37、多径干扰-信噪比状态和卫星仰角信息。5.4.4.5北斗基线解算应符合下列规定:a)原始数据应进行误差分析并建立误差模型;b)应用Saastamoinen模型进行对流层延迟修正;c)在ObS数据解算过程中,应对NaV文件的星历信息进行电离层模型延迟修正;d)应用ENU本地坐标系展示基线向量坐标;e)应用1.eVenberg-MarqUadt拟合指数模型或正弦模型进行多路径和接收机噪声误差修正;f)解算质量是基线向量解算结果输出与推送的判别依据,包括rati。值、用以解算的卫星数目、解算类型(FloutSolUtion或FiXSolution)。5.4.4.6数据解算平差后处理方法应符合下列规定:

38、a)平差后处理选用的历史数据长度根据接收机运行时间决定,初始稳定期间历史数据长度应短于解算输出间隔,后期按照项目性质选取1440-2880个观测历元作为历史数据;b)平差结果应符合原始数据的变化趋势,且延迟观测历元数不应超过解算结果输出间隔的1/4;c)对于长时间运行项目,可进行二次平滑运算,采用指数模型或多项式模型等算法进行数据拟合,滤除长时间运行中因环境和信号质量导致的解算结果发散等误差;d)误差处理可以通过卡尔曼滤波、多项式拟合及小波降噪等方法实现,对观测数据中明显的粗差进行剔除,平滑数据的噪声性波动,还原贴近真实位移的数值。5.4.4.7监测平台数据处理中的水平方向和垂直方向数值取位不

39、得小于O.1mm。耳A北斗数据分析5.5.1预测模型是数据分析领域中对时间序列进行处理时采用的一种随机差分方差的数学模型。根据分析方法不同,可以有时域分析模型、频域分析模型、BP神经网络、小波变换或其他数学模型。5.5.2根据监测项目类型、数据间隔和波动程度等区别选取预测模型参数。5.5.3建立预测模型时,需要选取能够反映稳定运行状态的数据进行训练,训练集不宜过大,利用模型预测的结果时长不宜超过20观测历元,预测结果不宜作为预警主要依据,可辅助预警。5.5.4在给出预测数据前,应对预测数据所使用的模型进行检验。将模型所拟合的历史数据与真实历史数据进行差分,当残差方差不超过真实数据整体噪声水平时

40、可将模型视为有效。5.5.5在得到预测数据后,需要分析历史数据趋势与预测数据趋势的走向差别,当预测数据与历史数据存在较大出入时,需要重点考虑观测后续实际数据。5.5.6在历史数据触发预警的情况下,可结合预测数据分析预警是否为误报。5.5.7预测数据分析应着重于趋势走向、方差及预测模型对历史数据的拟合性能方面,不宜将预测数据直接当作真实数据使用。勺A北斗监测平台5.6.1监测平台作为监测人员、用户与监测设备之间的窗口,具备数据采集、数据存储、数据展示、数据处理、数据分析、评估预警等功能。5.6.2软件管理系统应满足以下技术要求:a)软件管理平台应具有数据采集、数据成图、自动预警、预警发布四个基本

41、功能;b)监测数据车应进行容灾备份。5.6.3平台应具备对数据质量进行评估的功能:a)应具备监测点数据质量预警功能,对监测点数据质量进行简单分析、预警;b)应具备监测点离线预警功能,按照离线时间对监测点进行分级预警,并须短信、邮件通知运维人员;c)应具备监测点粗差数据识别功能,能够实时识别监测结果中的粗差,并对粗差结果进行粗差预警记录;d)应具备监测点解算成功率预警功能,可分级配置解算成功率阈值,当监测点解算成功率低于阈值时,应进行预警;e)预警信息应形成日志,包括始末时间、警示事项、预警级别等。4. 7评估预警5. 7.1北斗监测系统应具备以下特点:a)多指标和多层次的预警体系;b)实时、自

42、动和明显的预警方式;c)发布、调整和解除预警信息。6. 7.2北斗监测系统应具备以下功能:a)应具备监测点数据质量预警功能,对监测点数据质量进行简单分析、预警;b)应具备监测点离线预警功能,按照离线时间对监测点进行分级预警:c)应具备监测点粗差数据识别功能,能够实时识别监测结果中的粗差,并对粗差结果进行粗差预警记录;d)应具备监测点解算成功率预警功能,可分级配置解算成功率阈值,当监测点解算成功率低于阈值时,应进行预警;e)预警信息应形成日志,包括始末时间、警示事项、预警级别等。5fl监测成果要求5.8.1北斗监测项目应根据实际工程需要和委托方的要求,提交下列相关资料:5.8.1.1北斗监测设计

43、方案,应包括:监测的目的、技术依据、精度等级、监测方法、监测基准及基准网精度估算和点位布设、观测周期、项目预警值、使用的仪器设备、数据处理方法和成果质量检验等内容。5. 8.1.2监测阶段性监测报告,应包括下列主要内容:a)每期观测成果;b)与前一期观测间的变形量和变形速率,提出预测变化趋势:c)本期观测后的累计变形及说明;d)变形监测图表及说明;e)监测过程中需要说明的事项。5.8. 1.3变形监测技术总结报告,应包括下列主要内容:a)监测内容及基本技术要求;b)作业过程及技术方法;c)每期观测成果汇总;d)变形监测图表及说明;e)变形监测过程中需要说明的事项;f)基准点稳定性分析资料;g)

44、变形分析方法、结论和建议;h)其他需要说明的资料。6结构物监测要点A1房屋监测5.8.1 一般规定6. 1.1.1下列房屋在施工期间和使用期间应进行变形测量:a)地基基础设计等级为甲级的房屋b)软弱地基上的地基基础设计等级为乙级的房屋。c)加层、扩建建筑、处理地基及大面积填方地基上的房屋。d)受邻近施工影晌或受场地地下水等环境变化影响的房屋。e)采用新型基础或新型结构的房屋。f)属于大型城市基础设施的房屋g)体型狭长且地基土变化明细的房屋。h)超高层、大跨度的房屋建筑。1.1.1.2 北斗卫星导航定位测量方法可用于房屋在施工及运营期间的水平位移观测、倾斜观测、日照变形观测、风振变形观测。1.1

45、.1.3 建筑变形测量可采用独立的平面坐标系及高程基准。对大型或有特殊要求的项目,宜采用2000国家大地坐标系及1985国家高程基准或项目所在城市使用的平面坐标系及高程基准。1.1.1.4 建筑变形测量应采用公历纪元、北京时间作为统一时间基准。6.1.2 精度等级6. 1.2.1北斗卫星导航定位测量方法可用于二等、三等和四等房屋水平位移变形监测。对二等观测,应采用静态测量模式;对三等、四等观测,可采用静态测量模式或动态测量模式。对日照、风振等变形测量应采用动态测量模式。7. 1.2.2建筑物根据其建筑类型、重要程度、结构形式、变形敏感程度等来确定其变形监测的等级划分及精度要求见表8所示。表8北斗卫星建筑物变形监测的等级划分及精度要求(mm)监测等级水平位移监测北斗精度等级适用范围变形观测点的点位中误差二等3.0A变形比较敏感的高层建筑、高耸构筑物、工业建筑、古建筑等三等6.0B一般性的高层建筑、多层建筑工业建筑、高耸构筑物等四等12.0C观测精度要求较低的建(构)筑物等注1:变形观测点的高程中误差和点位中误差,是指相对于邻近基准点的中误差;注2:特定方向的位移中误差可取表中相应等级点位中误差的1/2作为限值。8. 1.2.3对明确要求按建筑地基变形允许值来确定精度等级或需要对变形过程进行研究分析的建筑变形测量

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