TCA在地铁结构变形监测课件

目目 录录1.变形监测系统的技术要求变形监测系统的技术要求2.监测系统技术方案的选择监测系统技术方案的选择3.原理创新原理创新多重实时差分技术多重实时差分技术4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的构成5.研究解决的主要问题研究解决的主要问题6.基坑开挖与地铁结构变形的相关性基坑开挖与地铁结构变形的相关性7.变形监测系统测量精度评估变形监测系统测量精度评估8.结语结语非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/211目 录变形监测系统的技术要求非地铁施工时地铁结构变形监测1.变形监测系统的技术要求变形监测系统的技术要求全自动、无人值守；在列车运行时，系统可以自动进行24小时连续监测；实时提供变形点全方位变形信息三维坐标；变形点三维坐标的监测精度优于1毫米；远程监控管理、自动变形预报。非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2121.变形监测系统的技术要求全自动、无人值守；非地铁施工时地铁2.监测系统技术方案的选择监测系统技术方案的选择非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告 测量机器人-TCA自动全站仪 主要性能:自动照准 ATR模式 锁定跟踪 Lock模式 用户编程 GeoCom GeoBasic 联机控制 Online模式 Remote模式2024/7/2132.监测系统技术方案的选择非地铁施工时地铁结构变形监测 2.监测系统技术方案的选择监测系统技术方案的选择自动照准ATR功能原理 （Automatic Target Recognition）非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2142.监测系统技术方案的选择自动照准ATR功能原理非地铁施工2.监测系统技术方案的选择监测系统技术方案的选择主要机型徕卡TCA 2003 1800 测角精度：0.5 1.0 测距精度:1+1ppm 1+2ppm 自动照准 (ATR)测程:1000米(中等能见度)非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2152.监测系统技术方案的选择主要机型徕卡TCA 非地铁施3.原理创新原理创新多重实时差分技术多重实时差分技术极座标法测量原理 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告数学模型数学模型2024/7/2163.原理创新多重实时差分技术极座标法测量原理非地铁施工时地3.原理创新原理创新多重实时差分技术多重实时差分技术多重实时差分技术（MRDiff）Multiple Real-time Difference非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告提高测量精度的有效途径基准点1、2、（基）变形点1、2、(变)观测值：(基)、(变)真值：(基)。、(变)。观测方程：(基)=(基)。+（综合误差）(1)(变)=(变)。+（综合误差）(2)(1)-(2)整理后可得：归算方程：(变)。=(变)-(基)-(基)。2024/7/2173.原理创新多重实时差分技术多重实时差分技术（MRDiff 4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的组成框图非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告X XY Y2024/7/218 4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的组成框图非地铁 4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的构成全站仪观测站 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/219 4.自动变形监测系统的构成全站仪观测站 非地铁施工时地铁结4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的构成基准点和变形点 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/21104.自动变形监测系统的构成基准点和变形点 非地铁施工时地铁结4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的构成变形点景观非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告变形点景观2024/7/21114.自动变形监测系统的构成变形点景观非地铁施工时地铁结构变形4.自动变形监测系统的构成自动变形监测系统的构成监测系统软件ADMS简介 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告自动化自动化自动化自动化 智能化智能化智能化智能化开放性开放性开放性开放性 通用性通用性通用性通用性 互动性互动性互动性互动性2024/7/21124.自动变形监测系统的构成监测系统软件ADMS简介 非地铁施5.研究解决的主要问题运行配置方案的优化 大气环境影响的分析与处理测量技术难点的解决方案 迂障碍（如车遮挡）重复测量时间延迟功能 小视场功能的应用 消除隧道内气流变化的影响 列车在行驶中地基 振动影响的监测与分析 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/21135.研究解决的主要问题运行配置方案的优化 非地铁施工时地铁结5.研究解决的主要问题远程监控方案的优化基于地铁内部OTN网的有线通讯 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告OTN网因特网远程监控计算机计算机中继站2024/7/21145.研究解决的主要问题远程监控方案的优化非地铁施工时地铁结构5.研究解决的主要问题基于ADSL网络快车的有线通讯非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告ADSL调制器计算机中继站远程监控计算机因特网站长室直拨电话2024/7/21155.研究解决的主要问题基于ADSL网络快车的有线通讯非地铁5.研究解决的主要问题基于GSM移动通讯的GPRS无线通讯 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告计算机中继站2024/7/21165.研究解决的主要问题基于GSM移动通讯的GPRS无线通讯6.基坑开挖与地铁结构变形的相关性基坑开挖与地铁结构变形的相关性基坑开挖进程与地铁结构 变形的状态对比非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/21176.基坑开挖与地铁结构变形的相关性基坑开挖进程与地铁结构 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2118非地铁施工时地铁结构变形监测 6.基坑开挖与地铁结构变形的相关性基坑开挖与地铁结构变形的相关性与美国SINCO自动数字测斜管 所测数据的比较非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2号测斜管观测数据的位移图2024/7/21196.基坑开挖与地铁结构变形的相关性与美国SINCO自动数字测非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2号测斜管在8.5m深度处观测的位移图D34D442024/7/2120非地铁施工时地铁结构变形监测 起始方位角的差分改正 起始方位角的变化非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告6.基坑开挖与地铁结构变形的相关基坑开挖与地铁结构变形的相关性性2024/7/2121 起始方位角的差分改正非地铁施工时地铁结构变形监测 2024/7/21222023/8/1622起始方位角的差分改正简况未加差分改正的原始变形量趋势图已加差分改正的变形量趋势图已加差分改正的变形量折线图2024/7/2123起始方位角的差分改正简况未加差分改正的原始变形量趋势图已加7.变形监测系统测量精度评估变形监测系统测量精度评估本底测量数据的精度Mx0.48mm、My0.10mm、Mz0.38mm。TCA全站仪测量精度仪器的精度指标非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告 2003 标称精度 0.5 1mm1ppm 1800 1.0 1mm 2ppm 厂家提供的测试结果：采用自动测量系统的测量精度在200米 以内 TCA2003 0.5mm以内 TCA1800 1.0mm以内 在200米以外的精度取决于大气状态及采用 的测量方案。2024/7/21247.变形监测系统测量精度评估本底测量数据的精度非地铁施工时7.变形监测系统测量精度评估变形监测系统测量精度评估 TCA全站仪的测量精度试验 与双频激光干涉测量平台的对比测试非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/21257.变形监测系统测量精度评估 TCA全站仪的测量精度试7.变形监测系统测量精度评估变形监测系统测量精度评估 TCA全站仪与测微平台的对比测试 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告在室外约200m的距离上ATR分别在X、Y方向上的线性锯齿型误差为0.19mm和0.16mm。Y方向转化为角度误差为0.24。坐标测量精度可达到0.2mm。2024/7/21267.变形监测系统测量精度评估 TCA全站仪与测微平台7.变形监测系统测量精度评估变形监测系统测量精度评估监测系统理论精度分析按极坐标公式求各变形点的三维坐标：非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告各变形点相对于第一周期的变形量为：2024/7/21277.变形监测系统测量精度评估监测系统理论精度分析非地铁施工7.变形监测系统测量精度评估变形监测系统测量精度评估极坐标差分三维坐标测量的精度估算公式：非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告选取TCA全站仪的ATR角度测量精度为0.24；距离测量精度为0.2mm，并输入其它关相数据，可估算出精度如下表：2024/7/21287.变形监测系统测量精度评估极坐标差分三维坐标测量的精自动极坐标多重实时差分测量理论精度估计（单位：mm）非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2129自动极坐标多重实时差分测量理论精度估计非地铁施工时地铁结8.结结 语语实现在地铁正常运营情况下，全自动、无人值守、24小时连续监测；实时提供变形点三维坐标，达到亚毫米级精度；实现远程监控管理，为保障地铁安全运营提供有效监测手段；系统的可靠性分析、实时变形预报 有待进一步完善。非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告填补国内地铁监测领域的空白，填补国内地铁监测领域的空白，达国际同类系统的先进水平！达国际同类系统的先进水平！2024/7/21308.结 语实现在地铁正常运营情况下，全自动、无人值守、24小致致 谢谢谢谢专家领导的光临指导！谢谢专家领导的光临指导！祝大家元旦快乐身体健康！祝大家元旦快乐身体健康！非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2131致 谢谢谢专家领导的光临指导！非地铁施工时地铁结构变形监测大气环境影响全站仪在不同温、湿度条件下的气象改正值 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2132大气环境影响全站仪在不同温、湿度条件下的气象改正值 非地铁施障碍影响非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2133障碍影响非地铁施工时地铁结构变形监测 气流影响非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告2024/7/2134气流影响非地铁施工时地铁结构变形监测 振动影响非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告表48月14日至9月6日全站仪竖轴的最大倾斜量及其方向表表59月月7日至日至10月月30日全站日全站仪竖轴的最大的最大倾斜量及其方向斜量及其方向9月7日9月15日9月26日10月3日10月15日10月21日10月30日最大倾斜量()2.94.26.36.38.410.911.0倾斜量方向(.)266.2356222.2250244.5152265.5229226.2509218.4231224.07088月14日8月17日8月23日8月27日8月30日9月3日9月6日最大倾斜量()1.42.12.30.52.52.92.7倾斜量方向(.)270.5415311.2908303.3741302.2419298.1325294.2735270.22332024/7/2135振动影响非地铁施工时地铁结构变形监测 相关示意图非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告负一层售票厅负二层站 台XZ变形点棱 镜2号测斜管X方向变化曲线2024/7/2136相关示意图非地铁施工时地铁结构变形监测 小视场功能非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告望远镜正常视场角为133对于100米的距离视场直径为2.7米视场角为133 变为86 100米2.5厘米 2.7米望远镜小视场角为 86对于100米的距离视场直径为2.5厘米 2024/7/2137小视场功能非地铁施工时地铁结构变形监测 非地铁施工时地铁结构变形监测 中间成果报告优化运行配置运行配置方案是由定时器和点组的定义来完成，如何制定要根据基坑开挖的进程以及对监控的实际需要合理全面优化来选定。采集本底数据；监视开挖过程；监视稳定过程；其他特别需要。一个周期；一个测回（测量次数）；单面或双面；2024/7/2138非地铁施工时地铁结构变形监测 组成框图2024/7/2139组成框图2023/8/1639方位角变化基准点基准点变形点变形点2024/7/2140方位角变化基准点变形点2023/8/1640