¿Investigación sobre la tecnología de monitoreo de deformación de puentes por GPS?
1 Monitoreo de deformación
El llamado monitoreo de deformación se refiere al uso de instrumentos y métodos de medición relevantes para registrar el movimiento de los estratos y la superficie de la mina, presas, pendientes, hundimiento de la superficie, deformación del suelo, etc. Condición. En forma de datos o imágenes, se utiliza como datos básicos para analizar su seguridad, y se brinda una explicación científica y razonable para predecir y predecir la tendencia de desarrollo y la velocidad de deformación. Según el alcance del monitoreo de deformaciones, se puede dividir en tres categorías: construcción de ingeniería e investigación de deformaciones locales, investigación de deformaciones regional e investigación de deformaciones global.
Sin embargo, no importa qué tipo de monitoreo de deformación, los principios y métodos de detección son similares. El contenido del monitoreo se puede dividir básicamente en las siguientes categorías: Primero, hundimiento del terreno y. tomar medidas de protección de manera oportuna. Es necesario realizar observaciones periódicas de la deformación del suelo para comprender de manera efectiva las leyes básicas de recuperación y asentamiento del suelo. En segundo lugar, los edificios geotécnicos, este tipo de monitoreo de deformación desarrolla principalmente diferentes contenidos de monitoreo de deformación según las diferentes estructuras; En tercer lugar, edificios industriales y civiles, este monitoreo de cuasi-deformación incluye principalmente desplazamiento vertical, desplazamiento horizontal, monitoreo de deformación dinámica, monitoreo de grietas por inclinación del edificio en sí y asentamiento uniforme de los cimientos del edificio. La principal importancia del monitoreo de deformaciones es estudiar las reglas de deformación, realizar análisis y predicciones de deformaciones, verificar el diseño estructural, retroalimentar la calidad de la construcción y evaluar el estado de seguridad de los edificios.
Los métodos y tecnologías actuales de monitoreo de deformación incluyen principalmente cuatro categorías: Primero, la tecnología de fotogrametría terrestre tiene sus limitaciones. Debido a la resolución reducida de los equipos fotográficos, el rango de monitoreo es pequeño y la precisión es baja. Sin embargo, con el vigoroso desarrollo de la tecnología de fotografía digital y la madurez gradual de la tecnología de fotografía en tiempo real, la tecnología de fotogrametría terrestre ha marcado el comienzo de nuevas oportunidades de desarrollo. En segundo lugar, no existen métodos de medición especiales como la medición de inclinación, la medición de colimación y la medición de nivel estático; utilizado en ingeniería civil dentro del rango de medición tradicional de monitoreo de deformación.
En tercer lugar, la geodesia, que es el método tradicional más utilizado, completa principalmente la medición de la deformación a través de tecnologías relacionadas como nivelación, medición de bordes y medición de ángulos. Los levantamientos geodésicos tienen una alta precisión y han formado teorías y métodos relativamente completos. Sin embargo, también tienen muchas deficiencias, como una baja eficiencia de medición, un bajo grado de mecanización y modernización y tareas de levantamiento de ingeniería a gran escala, pesadas y difíciles. Cuarto, nueva tecnología para el control de la deformación. La promoción y aplicación de nuevas tecnologías siempre ha sido un motor directo para mejorar los niveles de seguimiento. En los últimos años, la tecnología de tomografía computarizada, el escaneo láser y la tecnología InSAR se han convertido en tecnologías emergentes para el monitoreo de deformaciones. Aunque algunas tecnologías aún no están lo suficientemente maduras, la precisión del seguimiento ha mejorado considerablemente y se ha reducido la dificultad del seguimiento.
2 Monitoreo de la deformación del puente
El monitoreo del estado del puente se ha convertido en un medio importante para prevenir la inestabilidad estructural del puente, especialmente el monitoreo de la deformación durante la operación del puente, que es de gran importancia. El contenido principal del monitoreo de puentes incluye los siguientes aspectos:
(1) Monitoreo de la deformación de la torre del puente, los principales contenidos de observación incluyen observación de la inclinación general de la columna de la torre, observación telescópica de la torre inclinada, observación de perturbaciones de la columna de la torre, columna de la torre Arriba observación de desplazamiento horizontal.
(2) Para el monitoreo del desplazamiento del plano del puente, factores externos como la carga del vehículo y la carga del viento causarán el desplazamiento de los cimientos del puente. Por lo tanto, el contenido del monitoreo del desplazamiento de la plataforma del puente es el desplazamiento horizontal perpendicular a. el eje del puente.
(3) Monitoreo de la deformación de la pila del puente, incluido el monitoreo del desplazamiento vertical y el monitoreo del desplazamiento horizontal.
(4) Vigilar la deflexión del tablero del puente. Bajo la acción de cargas externas, el desplazamiento vertical a lo largo del eje del puente, es decir, la deflexión, afectará directamente la seguridad del tráfico de la plataforma del puente y la vida útil del puente.
Existen muchos métodos para monitorear la deformación de puentes, como fotogrametría, observación de estación total, medición de nivelación, suspensión, observación de medidor de deflexión especial, medición por GPS, etc. Los métodos de monitoreo para el desplazamiento horizontal incluyen el método de alambre, el método goniométrico, el método de línea base, el método de intersección y el método de medición por GPS; los métodos de monitoreo para el desplazamiento vertical incluyen nivelación de precisión, nivelación estática, medición de elevación trigonométrica y medición por GPS.
Como se puede ver en la introducción anterior, la medición GPS se puede realizar en todos los aspectos del monitoreo de la deformación de puentes. Su alta sincronización, alta precisión, conveniencia y confiabilidad determinan el brillo de la tecnología GPS en el monitoreo de la deformación de puentes. . prospecto.
3 Tecnología de monitoreo de deformación por GPS basada en el monitoreo de puentes
El nombre completo de GPS es Sistema de posicionamiento global, que es el sistema de posicionamiento global. Consta de tres partes: equipo receptor del usuario, parte de monitoreo terrestre y parte espacial. El usuario acepta el dispositivo, es decir, el receptor de señal GPS, y calcula la hora, velocidad, altitud, longitud y latitud de la ubicación geográfica del dispositivo a través de una serie de pasos como captura de señal, recopilación de datos y procesamiento de datos. El sistema de control terrestre consta de una estación de monitoreo, una antena terrestre y una estación de control principal. La parte espacial consta de 3 satélites de repuesto y 21 satélites en funcionamiento, distribuidos uniformemente en 6 planos orbitales, a 20.200 kilómetros sobre la superficie.
El principio de medición de posicionamiento GPS se basa en el código de datos (código D), el código de alcance (código C/A, código P) y la señal portadora transmitida por el satélite GPS. El principio básico de la medición de pseudodistancias se basa en la resección espacial. Supongamos que en un momento determinado t, la distancia espacial desde el punto P a los tres satélites es () y las coordenadas espaciales de los satélites son (√ ([_ _] [_ _]).
Donde: corrección de errores del reloj del receptor utilizada para la corrección de errores del reloj del satélite, la corrección del retraso troposférico y la corrección del retraso ionosférico.
El principio de medición de la fase de la portadora se basa en la portadora de la banda L del satélite GPS y las dos señales de alta frecuencia de la portadora. Supongamos que la fase del satélite en este momento es _ _ d _ dd _ _ _, y el cambio de fase es. La expresión básica del principio de medición de la fase de la portadora es:
Donde: es un número entero. de semanas, __D_Dd___
Existen dos métodos de medición principales para la tecnología GPS en el monitoreo de la deformación de puentes, uno es el método de posicionamiento de medición y el otro es el método de posicionamiento relativo. El método de posicionamiento relativo estático GPS es una tecnología de combinación lineal de observación de fase y observación de fase de portadora. Suponiendo que dos receptores observan los satélites M y N sincrónicamente en el tiempo y en el tiempo respectivamente, se obtienen los siguientes ángulos de fase:
El modo GPSPTK se basa en la fase de la portadora. Se instala un receptor GPS en la estación de referencia. para recibir señales de satélite y, al mismo tiempo, los valores de observación y las coordenadas se transmiten a la estación móvil. La estación móvil se instala en el punto de medición para recibir información de la estación de referencia y señales de satélite. Se utiliza para procesar la información para lograr un posicionamiento en tiempo real y dar las coordenadas del punto a medir.
La investigación anterior sobre la tecnología de monitoreo de deformación de puentes por GPS fue recopilada por Zhongda Consulting Company.
Para obtener más información sobre licitaciones de ingeniería/servicios/adquisiciones y para mejorar la tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en la parte inferior del sitio web oficial de servicio al cliente para realizar una consulta gratuita: /#/? fuente=bdzd