【案例】南京第四长江大桥GNSS健康监测系统

南京第四长江大桥GNSS健康监测系统目前，随着GNSS技术的不断成熟，GNSS自动化监测系统已经在桥梁、建筑、地震、大坝等行业中应用并取得很好的效益。GNSS自动化监测系统仪器以其卓越的性能受到专家的好评。采用GNSS技术用于桥梁等工程变形监测的手段已经被广泛的应用于世界各地。上海华测导航技术股份有限公司充分利用在大型桥梁GNSS监测技术上的积累与开发，研发了自主知识产权的桥梁GNSS监测系统软件，推进了大型桥梁结构健康监测系统的科学化、信息化、标准化和可视化。

一、项目简介

南京长江第四大桥是国内首座三跨吊悬索桥，是江苏省境内开工建设的第八座长江大桥。大桥位于南京长江第二大桥下游约10公里处，起于六合区横梁镇以东与宁通高速公路相交处，止于沪宁高速公路相交处的麒麟枢纽，全长28.996公里，其中跨江大桥长约5.448公里，主跨采用1418米三跨吊悬索桥方案，全线按双向六车道高速公路标准设计，跨江大桥设计速度为100公里/小时，两岸接线设计速度为120公里/小时。目前大桥安装共包括19个GPS监测点，2个GPS参考点。

二、点位布设

根据大桥的情况，我们在主桥塔顶布设4个GNSS监测站，分别为北塔左幅塔顶1个、北塔右幅塔顶1个、南塔左幅塔顶1个、南塔右幅塔顶1个；主桥梁部5个GNSS监测站（均布设在道路中央隔离带处），分别为北边跨1/2处、1/4处、1/2处、3/4处、南边跨1/2处；主缆部分布设10个GNSS监测站，左幅主缆5个，右幅主缆5个，位置为左右主缆的北边跨1/2处、1/4处、1/2处、3/4处、南边跨1/2处。具体布设位置见下图：

注：点名参考实际命名图

三、监测点采用立柱式安置方案

1）考虑桥面通车及人行道人流量，桥面监测点立柱设计高度为4米；

2）塔顶立柱的高度必须考虑到塔顶的倾斜度及实际安装位置（由于安装的位置不同，如果立柱不够高塔顶最高部分可能遮挡卫星，但是如果太高立柱会自振，而且塔顶避雷针有可能对GNSS天线起不到保护的作用），我们初定高度为1.5米；

3）主缆部分高度立杆暂定为0.5米，在索夹上攻丝后进行栓接并防腐，该处需施工前测试GNSS信号情况；4）立柱顶部安装天线罩的位置所用材料应做好防腐处理，同时预留通线孔和固定天线罩孔；5）立柱的材料要有刚性，以尽量减小风、桥梁自振引起的立柱振动幅度等。根据设计要求，桥面的立杆长度是4m，塔顶立杆长度为1.5m，但立杆的设计必须要考虑GNSS天线电缆走线的方便。

四、点位现场建设照片

南岸GPS参考站观测墩建设图桥面GPS监测点

桥塔GPS监测点主缆GPS监测点建设图

五、软件处理系统

华测HCMONITOR GNSS数据处理软件

软件介绍

HCMonitor 是上海华测为满足自动化监测应用的最新需求，充分利GNSS （GPS/BDS/GLONASS）最新发展而研发的第二代自动化形变监测服务软件，包括核心解算软件HCMonitor、数据分流软件Cstream、完整性检验软件。系统功能架构如下：

系统通过HCMONITOR软件实时解算各监测点数据，提供准确稳定的三维坐标，并将各点解算结果转发至桥梁结构健康监测系统平台上。铺助支持子系统

辅助支持系统包括供电、避雷、综合布线等，保障整个系统在各种环境下安全、稳定、长时间联系工作。