平时做地质、水利工程的朋友应该都清楚,滑坡、坝体变形这类隐患,很多时候变化特别细微,肉眼很难提前察觉,等到明显开裂、移位的时候,风险往往已经上来了。想要抓住早期微小的位移变化,选一套靠谱的 GNSS 监测设备就很关键,今天和大家聊聊扼流圈 GNSS 监测站。
这套设备用的是差分 RTK 技术,可以做到毫米级别的位移监测,很多水利大坝、跨河大桥、山体滑坡预警项目里都在用。和普通监测设备相比,它最有特点的就是扼流圈天线,搭配磁性吸波材料,能减轻多径效应带来的干扰。做过野外监测的同行都懂,多径一直是 GNSS 数据不稳的一大麻烦,山坡、混凝土坝面、钢结构桥梁周边反射信号多,很容易造成数据跳变,这个设计刚好能改善这类问题。
先说说它的基础能力。设备供电是 DC10V-15V,功耗只有 0.25W,野外太阳能供电方案搭配起来压力不大,长期野外值守不用频繁维护供电。差分模式下,水平静态精度 ±(2.5mm+1ppm),垂直 ±(5mm+1ppm),可以捕捉结构物很微小的移动。通信采用 Modbus-RTU 协议,比较友好,设备本地就能离线解算水平、垂直两个方向的位移,同时兼容 RTCM3 差分数据,对接市面上大部分监测平台都不难,不用为了适配系统额外做大量改造。
机身尺寸直径 360mm,高度 163mm,不算笨重。适应环境的能力也不错,-40℃到 + 85℃都能正常工作,湿度 0% RH~95% RH 无凝露环境都扛得住,北方寒冬、南方潮湿多雨的野外场景都能部署。
很多人担心 GNSS 设备装起来麻烦,其实扼流圈 GNSS 监测站安装流程并不复杂,不过有几个细节一定要上心,直接关系后续的数据质量。首先不管是基准站还是监测站,周边尽量避开高楼,如果实在避不开,至少留出 20 米以上距离。基准站和监测站的基线距离,优先控制在 500 米以内,上限不要超过 2 公里,距离拉得太长,精度会明显下滑,基线到十几公里的时候,精度可能掉到十厘米级别,对于变形监测就失去意义了。
两个站点之间尽量通视,高墙、大型建筑遮挡要避开;天线位置尽量保证 20 米范围内它是制高点,减少遮挡。底座一定要固定扎实,大风持续晃动,也会造成数据波动。如果现场安装拿不准,还可以联系售后,提供视频指导,少走弯路。
设备装好之后,支持远程查看、数据分析,不用工人天天跑到现场人工巡检。数据兼容性不错,可以接入现有的监测系统,数据互通融合,方便管理人员统一查看各个点位的变形趋势。
现在很多工程安全管控都从事后排查,转向常态化在线预警。山体边坡、水库大坝、大型桥梁,变形是慢慢累积的,毫米级的变化持续发展,就代表结构或者岩土体在变化。扼流圈 GNSS 监测站,就是持续盯紧这些细微变化的工具,稳定采集数据,给工程安全管理提供参考。
当然也要客观看待,GNSS 监测的效果,本身很依赖站点布置、周边电磁和地形环境,不是设备装好就万事大吉。前期现场踏勘、点位规划,按照基线、遮挡的要求布置,才能把设备本身的精度发挥出来。如果有边坡、大坝监测项目正在选型,可以多了解这款扼流圈 GNSS 监测站,适合需要长期、自动化位移监测的场景。
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