徕卡自动监测系统介绍

局域网
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徕卡结构监测国内应用案例
汾河水库大坝监测
说明：汾河水库枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪排沙洞、输水洞和水电站五部分组成。大坝坝高
61.4m，坝顶高程1131.4m，坝顶宽6m，长1002m，大坝总长1002m，其中主坝长420m，左副
坝长440m，右副坝长142m。根据汾河水库大坝的实际情况以及全方位、实时、自动化、高精 度的监测要求，采用“GPS结合测量机器人综合监测|”的方法来进行汾河水库大坝体的变形监测 ，采用GPS对坝顶进行变形监测，采用全站仪对大坝背水区坝面不同高度处的变形监测，同时 兼顾有效监测区域内的溢洪道、水电站、高边坡等变形。 系统组成： GeoMoS+7台GMX902+2台全站仪
全自动化
24/7 连续工作 距离较短 (受限于电缆长度) RS232/485电缆, 以太网, 光纤
费用较高
传输稳定
距离有限
7
徕卡结构监测解决方案的发展历程
无线通讯（GRPS、CDMA等） 方式自动监测
全自动化
24/7连续工作 使用移动通讯终端（GRPS、CDMA等） 相对较低的综合支出
徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（ 测量机器人监测站）
井工矿上方的沉降造成的地面裂缝
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监测目标上固定的棱镜
徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（数据分析模块）
1.
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试运行的头一个月数据显示，观测数据的可重复精度平面可达到2毫米
徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（数据分析模块）
2001 GeoMoS v1.5 : 推出多传感器（TPS,、GPS、倾斜仪等其它传感器） 组合监测系统
2003 GPS Spider : GPS 监测后处理系统
2004 GeoMoS v1.55 : 支持 System1200，并提高系统稳定性、可靠性 2005 GPS Spider v2.0 + GeoMoS v1.6 : GPS 监测的功能进一步提升 专业的监测型GPS接收机GMX902
2009 GeoMoS 5.0: 支持新款仪器，如TM30
GeoMoS Adjustment 1.2: 平差处理
3
徕卡自动化变形监测系统的特点
国际一流的高精度测量设备 测量机器人、GPS和棱镜可灵活组合成超站仪、 镜站仪，丰富测量手段，应用广泛 成熟的平台，确保连续稳定运行 远程控制测量机器人和GPS对外部变形进行监测 24小时无人值守 实时在线，实时计算、分析，并即时告警 系统可直接读入其它各种类型地质传感器的监测 数据 测量机器人和GNSS组合测量，发挥各自优势， 提高测量精度 支持有线、无线等各类通讯方式 图形化分析，提供报表，开放的数据接口 功能模块化，扩展性强，可持续升级
监测点位移是否处于正常状态
3. 整个系统数据状态一目了然
分析软件站点图界面
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徕卡结构监测国内应用案例 马鞍山尾矿库监测
说明：安徽马钢集团有限公司是我国重要的钢铁生产基地。马钢的南山矿凹山尾矿库和姑山矿青 山尾矿库是用来贮存金属非金属矿山矿石选矿后排出的尾矿的设施。凹山尾矿库现总库容为 7400万m3，最大坝高73.0m，属于国家三等尾矿库。青山尾矿库设计堆坝有效库容1463万m3， 最终标高为78m，属于国家四等尾矿库。采用高性价比GMX901的GNSS自动监测系统能及时监 测坝体在一段时间内的沉降位移和水平位移，显示位移分析图表功能，当位移发生突变或有增大 趋势时，系统能自动报警。系统能够分析、解读坝体变形监测等数据，做出各级单项预警，为尾 矿库管理者提供决策依据。同时，能够根据坝体变形等数据的变化，综合分析坝体的安全稳定性 ，给出必要的预报，及早采取相应的措施，消除事故隐患，确保尾矿库的安全运行。 系统组成： GeoMoS+Spider+44台GMX901
GNSS监测站
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徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（ 测量机器人监测站）
1.
2. 3.
测量机器人使用棱镜监测
GPS用作测定测站的精确位置 GPS和测量机器人数据均通过
GPRS无线模块传回控制中心
因为当时没有超站仪解决方案，所以当时 GPS和测量机器人联合测站还存在偏心
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ＴＣＡ和GPS联合监测站
全过程自动化管理，无需用户操作
可以提供位移数据的限差检核和报警 可以提供实时在线图形和分析GNSS数据
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TPS与GNSS自动监测系统组合监测
全站仪数据使用GNSS系统定义
的坐标系统，可以通过GNSS实
时获取控制点坐标，监控位移 ，两个系统结合成为整体，通 过GeoMoS软件可对监测数据进
徕卡结构监测解决方案
运用高精度的测量科技，提供完整的自动化系统解决方案
徕卡测量系统贸易（北京）有限公司
冯军庆
徕卡监测系统的发展历程
1990 APS : 全站仪监测系统 （基于DOS系统） 1996 APSWin : 全站仪监测系统（基于Windows 3.1系统） 1999 TPS1000 : 目标自动照准（ATR）技术的TCA1800 和TCA2003全站仪
X,Y,Z
GPS、倾斜仪等 其它仪器
X,Y,Z
观测房
气象传感器 观测墩 室内温度调节
Web应用
GeoMoS 软件 数据管理、处理和分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
程控开关
太阳能供电
通讯方式：电台, 无线, GPRS/CDMA, 电缆 (RS232, RS485)
220V直接供电 / UPS
告警系统
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监测点 GMX902GG+AS10天线 及360°反射棱镜组合
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徕卡结构监测国内应用案例
青海某大型水电站滑坡监测
说明：山体滑坡会对大坝的安全带来非常大的危害，因此，通常需要综合多种方法进行监测。包 括滑坡体整体变形监测，滑坡体内应力应变监测，外部环境监测如降雨量、地下水位监测等等。 变形监测是其中的重要内容，也是判断滑坡的重要依据。徕卡GNSS监测系统对水电站大坝附近 的山体进行24小时不间断的监测，掌握山体沿特定方向的水平位移和沉降的数值；全部监测的数 据和结果都在GeoMoS中自动集成处理，通过对监测数据分析研究，得到山体的各项数据指标， 从而在一定程度上为大坝的正常运营提供了安全保障。 系统组成： GeoMoS+Spider+12台GNSS
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GNSS自动监测系统特点
真正意义上的全天候24×7自动监测系统
Spider用于数据采集、管理和计算，GeoMoS用于 数据分析和系统集成 可以远程监视和控制接收机的配置、状态和数据 监测数据经过Spider全过程自动化处理，直接输 入到GeoMoS数据库进行数据图形分析和第三方软 件访问
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徕卡结构监测国内应用案例
汾河水库大坝监测（ GeoMoS+2台TCA2003+7台GMX902GG）
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汾河水库系统示意图
控制点 监测点
GNSS监测系统
全站仪监测系统
GMX902GG×7 全站仪×2
观测房
气象传感器 485线缆 GeoMoS系统
局域网
观测墩
室内温度调节
GPS Spider系统
7.
矿区RTK测量和GPS监测相结合
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徕卡矿山监测国内应用案例
山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（ 监测和RTK基准站）
GPS 天 线 交换机 Spider 服 务 器
GPS 接 收 机
PDL播发电台
电台天线 Trimmark 3 中继电 台
电台天线
无线电
ＲＴＫ和监测基准站既可以为地表和滑 坡监测提供稳定监测基准，又同时可以 为矿区的ＧＰＳ ＲＴＫ测量提供基站 服务
2
徕卡监测系统的发展历程
2007 GMX901，GMX902GG: 监测专用型GPS
GeoMoS 3.1 + GNSS Spider 3.0 : 系统版本升级
2008 GeoMoS 4.0: 支持 Data Loggers数据采集器，兼容其它各种类型地质传感 器采集的数据，在系统中统一进行综合分析
不受干扰的影响
不受障碍物的影响
Internet
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徕卡结构监测解决方案的发展历程
RS 232/485
Internet
>100 km RS 232/485
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TCA自动监测系统特点
无人值守，远程控制多台TCA，实时在线获得监测结果 具有限差检核和超限提示功能 具有数据分析模块，可以实时图形分析数据 实时自动数据气象改正，原始数据精度高 真正意义上的24小时×7连续自动监测系统 可以支持有线、无线各类通讯方式 可以短消息、电邮发送报警信息 可以升级扩展互联网远程数据浏览功能 可以实时进行平差处理
光纤与RS485组合
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汾河水库GNSS点分布图
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GNSS双基站系统特点
基准站1# 监测点
监测点
复核位移结果
基线
基准站2#
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汾河水库全站仪观测点分布图
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徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（ GPS+测量机器人）
GMX902监测站
棱镜监测点
GMX902监测站
GRX1200监测/RTK 基准站×1
1.
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ATBG GPS连续监测点12小时后处理定位结果分析出： 07年6月8日到11日，3天时间下沉2.5厘米
徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测案例（数据分析模块）
1. 2. 在矿区的卫星影像地图上 按照各点的实际位置标示在站 点地图上，并与位移限差比对 ，以信号灯的方式实时显示各

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徕卡结构监测国内应用案例
青海某大型水电站滑坡监测
GPS监测点
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徕卡结构监测国内应用案例
青海某大型水电站滑坡监测（ GPS监测点施工前后的对比）
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青海某水电站系统示意图
基准站×1 监测点×11
GRX1200+
GPS1200
GPS数据 光纤传输 GPS数据
GeoMoS系统
GPS Spider系统
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工作面现场
RTK用户
RTK用户
徕卡矿山监测国内应用案例 山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（ GNSS监测站）
1. 2. 3. 作为矿坑四周沉降预警控制点 发现沉降异常后即进行观测 采用蓄电池供电，考虑后续采 用太阳能供电 4. 5. 成功预报一次达20cm的沉陷 数据通过GPRS无线模块传回控 制中心
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GMX902监测站×4
（TCA＋GPS监测站）×1
数据控制中心
徕卡矿山监测国内应用案例
山西平朔露天煤矿边坡、土场监测（GeoMoS+Spider+7台GNSS+1台TPS）
1. 棱镜监测点 2. 3. 4. 5. 6.
固定式和流动式相结合 全自动和人工测量结合 测量机器人和GPS相结合 连续实时和定期监测相结合 自动预警和观测相结合 滑坡监测和地表沉降监测相结 合
TM30全站仪
X,Y,Z
X,Y,Z
观测房 气象传感器 太阳能供电 220V直接供电 / UPS 程控开关 光纤 光纤 220V直接供电 / UPS 太阳能供电 观测墩 室内温度调节
GNSS Spider系统
GeoMoS系统
Web应用
局域网
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自动监测系统 多传感器系统组成示例
Leica GNSS Spider
Data Loggers
通讯网络
Internet
局域网 FTP 徕卡GeoMoS监测软件 SQL后台 数据储存 传感器配置 监测计划安排 徕卡GeoMoS分析器
分析
报告 数据输入、到处
Web应用 进阶分析 报告
校准、计算
限差检核和告警
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数据存档
徕卡自动监测系统国内应用案例介绍
行相互检核，同时也可进行平
差计算 GNSS和360°棱镜组合作为控 制点，获取已知坐标，为全站
仪自由设站计算所用，如此，
全站仪观测站即使位于变形区 域也不受影响 TPS与GNSS组成超站仪，全站
仪可以自由设站实时计算测站
坐标
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自动监测系统 主要组成部分
硬件
大地测量传感器
三维坐标
软件
数据管理
监测计划安排
数据采集、导入和导出
其它测量传感器
一维数据

数据处理
数据判断、校准、确认 数据计算 限差检核和告警
告警系统
报警、邮件、短消息等


供电
通讯
数据分析
发现和确认变形 数据进一步的后处理
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自动监测系统 系统组成示例
控制点
X,Y,Z
监测点
4
哪些需要监测的?
滑坡 基坑 矿山 隧道
建筑
大坝 桥梁
公路、铁路及周边区域
沉降区域 地壳变形区域
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徕卡结构监测解决方案的发展历程
手动监测
无法自动测量
费时 人为误差 无法实现24/7 连续工作
需要专业测量人员
<100 km
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徕卡结构监测解决方案的发展历程
自动化监测（有线）