高速鐵路北斗位移變形監(jiān)測預警系統
規(guī)格型號：DX-WPS100-WY
一、需求分析
隨著國內高速鐵路網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越多。運營的高速鐵路對線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、路橋下施工時會對高速鐵路運營產生諸多不利影響，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的事件發(fā)生。為了避免或減小施工影響高速鐵路運營，必須在施工前對影響工程進行分析和評估。而目前國內外尚無下穿高速鐵路工程的技術規(guī)程指導工程設計、施工及監(jiān)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安全的主要因素之一。
二、工作原理
高速鐵路橋梁變形監(jiān)測、邊坡監(jiān)測包括墩臺橫向、縱向水平位移和豎向位移監(jiān)測等內容。宜采用自動化監(jiān)測方法，主要借助自動監(jiān)測系統進 行實時在線監(jiān)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。可以把高速鐵路GNSS位移變形監(jiān)測系統分為四層：感知層、網絡層、平臺層、應用層。
感知層：實時感應高速鐵路監(jiān)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(jiān)測儀和視頻監(jiān)控攝像機等前端感知設備；
網絡層：支持數據通信，可上、下雙向通訊，支持無線蜂窩網絡、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感應設備M21F2可通過監(jiān)測預警平臺的通訊方式，上行發(fā)送至監(jiān)測控制中心平臺。
平臺層：整合各層設備和系統功能，通過信號的連接，下發(fā)平臺對前端感應器的命令，上傳監(jiān)測數據的采集、處理、存儲和分析，實時聯動前端各大監(jiān)控設備。
應用層：開啟信息發(fā)布途徑，實時展示信息數據和預警信息。
三、產品特點
（1）北斗位移變形監(jiān)測基本配置：主控單元、北斗位移變形監(jiān)測單元、通信單元、供電單元、安裝支架及輔材；
（2）24小時實時監(jiān)測：對鐵路路基沉降、位移、變形、受力、環(huán)境、橋梁振動等全自動化在線監(jiān)測，實時掌握鐵路整體施工/運行的安全狀態(tài)。
（3）多重分級預警：數據異常時，系統會觸發(fā)相應三級報警機制，時間以短信、傳真、廣播等形式通知用戶。
（4）應急預案處理：從專家?guī)熘苯犹崛∠鄳幚磙k法，及時采取人員介入、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(jiān)測數據的存儲，為今后同類工程設計、施工提供類比依據。
（7）行業(yè)規(guī)范標準形成：制定出適合結構健康監(jiān)測的安全評價標準體系，形成行業(yè)標準規(guī)范。
四、產品參數
序號 | 類別 | 項目 | 技術參數 |
| 1 | 整機性能 | 整機配置 | 主控單元、北斗位移變形監(jiān)測、通信單元、供電單元、安裝支架及輔材； |
整機質量 | 小于30KG(含太陽能板和支架） | ||
材質 | 不銹鋼機身+熱鍍鋅支架 | ||
北斗位移變形監(jiān)測單元 | *觀測頻率 | 接收多導航衛(wèi)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 | 1個GNSS天線接口，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； | ||
3 | 北斗天線單元 | *信號跟蹤 | 能夠接收GPS衛(wèi)星L1 L2 L5信號，GLONASS衛(wèi)星L1 L2信號，北斗衛(wèi)星 B1 B2 B3信號、伽利略衛(wèi)星信號 |
相位中心指標 | 相位中心穩(wěn)定性優(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 | 全網通4G/5G/WIFI無線傳輸 |
數據安全性 | 與主站通信可采用VPN專用通道，可選加密傳輸。 | ||
接入規(guī)約 | 可接入鐵路監(jiān)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 |
太陽能板功率 | 180W/18V，單晶硅高效太陽能板 | ||
供電時長 | 持續(xù)無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 |
