中海达尾矿库在线安全监测预警系统
1、公司简介：
中海达公司成立于1999年，是专业从事GNSS研发、生产、销售的高科技产业集团。在全国建有7大技术服务中心、30个分公司办事处分支机构及覆盖全国的销售网络，年产值达三个亿。是国内最具实力的GNSS龙头企业之一。
董事长廖定海先生是国内最早从事GNSS研究的资深专家之一，直接创导和推动了GNSS技术国产化、产业化，是中国GNSS行业的带头人，九十年代初其科研成果获全军科技进步二等奖
中海达总部位于广州，拥有自有产权甲级写字楼3000平方米，拥有一流专业级GNSS仿真环境实验室、技术研发中心、国内一流的GNSS制造车间，为客户源源不断地提供出类拔萃的产品。
中海达致力于GNSS核心技术研发，积累了大量的自主知识产权，每年均有二十多个代表行业最新技术的研发成果涌现，多年来一直以前瞻的技术引领行业技术发展。
中海达拥有四大核心业务，具有国内唯一的全系列GNSS产品线，产品涵盖：高精度测量型GNSS产品系列；超声波数字化测深仪系列；GIS数据采集系统；海洋工程应用集成系统；地质灾害监测系统；并能根据用户特殊需求量身定制、提供全面系统解决方案。
十年来，中海达一路阳光经营，被评为国家高新技术企业、技术研究开发中心、博士后工作站、双软企业、优秀软件企业、守合同重信用企业；获得技术专利10项，著作权19项；定位测深技术、CORS双频接收机技术被专家评定为“达到国内领先、国际先进水平”；CORS测量系统获得广州市科技进步一等奖；还先后获国家相关部门颁发全国工业产品生产许可证、计量器具制造许可证和CE认证等。
2、本系统介绍：
中海达高精度实时在线变形监测预警系统是中海达高精度GNSS技术与中海达ZNetMonitor高精度变形监控预警软件相结合的综合变形监测分析预警系统。
中海达高精度实时在线变形监测预警系统具有目标明确、结构简单、流程清晰、功能完备等特点，系统方案因地制宜、具有鲜明的针对性，系统在确保监测功能及精度性能的前提下，能充分考虑工程的实际条件并兼顾工程投资的经济性，最大程度地实现客户的既定需求。系统数据可靠、运行稳定，既能准确表达监测点的工作状态，也能对相关数据进行分析并提出初步风险评价，还能多渠道多形式适时分级发布预警信息，为运行单位随时随地掌握工程结构安全和决策部门在关键时刻的决策分析提供了坚实的技术支持与信息参考。
中海达高精度实时在线变形监测预警系统技术成熟、稳定经济，目前已成功应用于滑坡地质灾害监测、矿山边坡变形监测、尾矿坝变形监测、矿山采空区沉陷监测、海涂吹填区沉陷监测、水库大坝变形监测、堤防渠道变形监测、深基坑及周边影响区变形监测、大型桥梁健康监测、高层建筑及大型场馆健康监测等领域，应用前景十分广阔。
3、系统基本结构与流程：
中海达高精度实时在线变形监测预警系统是由：①数据采集子系统、②数据传输子系统、③数据处理子系统、④分析预警子系统、⑤综合管理子系统等五个子系统组成。其中综合管理子系统是服务器软件管理中心，数据处理子系统是GNSS数据解算中心，分析预警子系统是监测数据分析预警中心，也是中海达高精度实时在线变形监测预警系统的核心。各子系统的主要功能如下：
①综合管理系统——可有效进行用户管理、数据管理、系统运行管理，确保系统安全和数据安全，可方便进行参数设置、状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享等。
②数据采集系统——中海达采集系统关键设备采用高精度进口主板，确保数据采集准确。数据采集系统一般由基准站、监测站以及包括野外电源和防雷装置组成的保障支持系统组成。
③数据传输系统——中海达数据传输系统可采用RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、3G无线、UHF无线电台、无线网桥及其他无线网络等方式，组建方便灵活。系统不仅支持野外就地拖拽式下载，还能实现远程实时数据流传输和文件包下载。
④数据处理系统——中海达数据处理系统可进行长时间连续实时数据处理，数据解算采用先进的卡尔曼滤波集成单历元整数解算法，轻松达到毫米级定位精度，确保系统运行稳定及数据的可靠性。
⑤分析预警系统——中海达监测预警系统的数据分析处理能力非常强大，分析角度多、手段丰富，能计算三维位移分量及各向变形速率，自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图；能根据实地地形数据生成三维仿真图形，并生成变形场等高图和渐变色谱图以及变形场实体任意剖面图；能综合其他相关监测数据进行初步综合分析与简单评价；能根据预设警界值进行风险断别并能实时以网页、短信、语音电话、警报声音、大屏幕显示等形式进行多渠道状态信息和预警信息的发布。
系统基本结构及其运作流程图如下：
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中海达GPS高精度实时在线监测预警系统结构与流程图 |
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综合管理系统
（控制中心）
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数据采集系统
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数据通讯系统
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数据处理系统
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监测预警系统
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系统管理
用户管理
数据管理
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曲线生成监测分析安全评价预警发布
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系统设置用户管理数据及报表管理
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线路检查数据传输远程下载
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设备自检数据采集
远程控制
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X个基准站
Y个监测站
监测站
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基线解算坐标计算精度估算
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水情、气象、应力、应变、温度、倾斜
Y个监测站
监测站
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4、系统基本功能：
①系统1.5小时连续观测成果的水平精度优于±3mm、垂直精度优于±5mm，完全满足一般工程监测精度的要求；
②系统能够进行长期、稳定、不间断运行，真正做到无人值守，放心又省心；
③能实现最高20Hz的高速数据采集，关键时候能完美监控变化过程的细节；
④具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系统设置以及数据管理、用户管理、安全管理等功能；能进行超短基线解算、已知点符合归算、坐标计算、精度估算；能计算三维位移分量及各向变形速率；能自动生成变形历时曲线；能根据布置断面生成位移分布图；能根据其他相关物理量生成相关图；能根据预设警界值进行断别，并能适时远程多渠道预警信息或状态信息发布；
⑤能根据实地地形数据生成三维仿真图形，能根据变形监测数据生成实体变形场等高图，并能生成变形场任意剖面图；
⑥能对变形监测数据进行初步分析与简单评价。
5、系统基本框架：
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中海达GPS高精度实时在线监测预警系统基本框架 |
6、数据采集与通讯子系统典型示意图：
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中海达GPS野外站典型连接示意图 |
7、系统基本优点：
①各观测站之间无须相互通视，且不要求网形有良好的几何结构，点位选择更加灵活。
②观测误差不会被积累，各监测点观测精度分布均匀。
③操作简便，勿需进行手工重复劳动，可以节省大量人力物力。
④定位精度高，平面精度优于±3mm、垂直精度优于±5mm；即使在极短基线（小于20km）条件下其相对定位精度仍可达1～2×10-6。
⑤响应快速，可实现短基线（20km左右）快速定位，其初始定位观测时间仅需数分钟。
⑥可全天候作业，在大风、大雨、大雾、低温等极度恶劣气候条件下也能真正实现连续实时观测。
⑦可直接提供三维坐标及其绝对或相对变化量，没有量程限制，这是传感器类、声纳类、光波类、影像类、频普类监测手段不可比拟的。
⑧网络通讯方式灵活，系统自动化程度高，可以方便实现远程控制、远程监测、远程数据下载与共享。
⑨预警发布形式灵活多样，可根据数据的危险程度采用短信、网页、邮件、声音、大屏幕等方式和渠道进行分级发布，预警信息的发布方便灵活。
⑩本系统既适用于施工期临时监测，也适合运行期永久监测。
8、系统其他特点：
①数据采集快——轻松实现高达20Hz连续高速实时的精密数据采集；
②监测精度高——算法先进，能运用小波精密分析法对数据进行分析处理，实现单历元毫米级高精度连续解算；
③硬件层次少——系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便；
④分析手段多——能计算三维位移分量及各向变形速率，能自动生成变形历时曲线图、变形空间分布图、多变量相关图，能根据实地地形数据生成三维仿真图，并能生成实体变形场等高图或渐变色谱图及其任意剖面图；
⑤信息发布快——能对变形监测数据进行初步分析与简单评价，并能根据预设警界值和实测值进行对比判别，及时进行多渠道多形式预警信息或状态信息的发布，随时随地掌握运行状态，真正实现远程监控和无人值守；
⑥应用范围广——本监控系统不仅能应用于滑坡等地质灾害监测，也能在高边坡、高剪力墙、港口、船坞、矿山、水库大坝以及江河堤坝监测、大型桥梁场馆和高层建筑健康监测中广泛应用。
9、主要监测设备：
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系列
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型号
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主板
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形式
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系统
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星系
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载频
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精度（mm）
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平面
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高程
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HD
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HD8200N
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CSI
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一体
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Linux
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单
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单
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3
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5
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VNet
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VNet3
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CSI
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分体
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Linux
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单
|
单
|
3
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5
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VNet
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VNet6
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诺瓦泰OEM5
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分体
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Linux
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单
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双
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2.5
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4.5
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VNet
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VNet6 GNSS
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诺瓦泰OEM5
|
分体
|
Linux
|
双
|
双
|
2.5
|
4.5
|
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VNet
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VNet6 T4
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天宝BD970
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分体
|
Linux
|
单
|
双
|
2.5
|
4.5
|
|
VNet
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VNet6 GNSS T4
|
天宝BD970
|
分体
|
Linux
|
双
|
双
|
2.5
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4.5
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10、主要应用软件：
①ZNetMonitor：
ZNetMonitor软件是中海达高精度GNSS监测站系统服务器软件，是HD-AMWS系统（Accurate Monitoring Warning System高精度监控预警系统）的核心软件，具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系统设置以及数据管理、用户管理、安全管理等功能；能进行超短基线解算、已知点符合归算、坐标计算、精度估算；能计算三维位移分量及各向变形速率；能自动生成变形历时曲线；能生成变形分布图和多因素相关图；能根据实地地形数据生成三维仿真图形，能根据变形监测数据生成实体变形场等高图和色谱图，能生成变形场任意剖面图；能综合其他相关监测数据进行初步综合分析与简单评价；能根据预设警界值进行风险断别并能实时以网页、短信、语音电话、警报声音、大屏幕显示等形式进行多渠道状态信息和预警信息的发布。
软件特点：界面清晰，功能强大，软件可扩展性强，可根据用户实际需要进行软件定制开发。
②ZNetCaster：
ZNetCaster软件和ZNetMonitor相类似，只是在分析预警方面相对不是特别深入，主要重在精密解算和简单分析预警。
11、典型软件界面：
中海达监测软件ZNetMonitor的典型界面图
12、系统解决方案：
中海达高精度实时在线变形监测预警系统采用循序渐进式的方案设计流程，形成的方案能更加契合工程现有条件和实际需要，解决方案的每一细节都能尽显“量体裁衣”式的设计理念。
中海达监测系统解决方案设计流程图
中海达高精度实时在线变形监测预警系统方案设计的主要内容有：
①工程条件分析、②总体目标设计、③功能模块设计、④监测系统布置、⑤技术指标设计、⑥设备选型设计、⑦系统可行性分析、⑧系统经济性分析、⑨工程实施计划。
中海达监测工程解决方案通常能充分把握工程的既定需求，做好监测范围的整体规划和断面设计，优化监测项目设置和系统结构，在平衡工程经济性的同时根据功能需要设计选定系统的最佳技术指标，并能根据工程总体需要定制开发系统软件，最大程度地发挥系统功能，以完美实现工程的总体目标。
13、系统典型配置：
中海达监测系统的典型配置方案主要有以下五种：
①定期经济型
②永久基站型
③分体网络型1
④分体网络型2
⑤一机多天线系统
14、典型应用领域：
中海达GPS监测预警系统的典型应用领域
15、项目运作流程：
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提出需求 |
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分析需求
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方案设计
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方案审核
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实地测试
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方案优化
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方案确认
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