南水北调中线工程，是从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库调水，在丹江口水库东岸河南省淅川县境内的工程渠首开挖干渠，经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口，沿华北平原中西部边缘开挖渠道，通过隧道穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京市颐和园团城湖的输水工程。

工程概况

工程现场

输水干渠地跨河南、河北、北京、天津4个省、直辖市。受水区域为沿线的南阳、平顶山、许昌、郑州、焦作、新乡、鹤壁、安阳、邯郸、邢台、石家庄、保定、北京、天津等14座大、中城市。

重点解决河南、河北、北京、天津4省市的水资源短缺问题，为沿线十几座大中城市提供生产生活和工农业用水。

某水电站是汉江流域大型的水利枢纽工程。为确保大坝安全运行，获取全天候的外部变形监测数据，该水电站采用了由天宝耐特技术支撑的Trimble 4D Control自动化监测解决方案。

大坝外部变形自动化观测——GNSS和全站仪联合监测

大坝外部变形自动化观测系统包括2套独立的子系统：GNSS监测系统和全站仪监测系统。对坝体进行自动化监测。并在土石坝左、右岸各建造GNSS观测房。

坝体共设置6台Trimble GNSS接收机，包括2台Trimble alloy基准站接收机及4台Trimble NetR9监测站接收机进行自动化观测，并同时进行双系统检核，全站仪以GNSS长时间观测的数据为起算数据，实时监测其稳定性和位移变化，各个站点并配有温度气压传感器进行实时改正。

观测房

采用自动开关窗，定时进行关窗和开窗，监测时段自动打开，并配有防雷系统，监测点观测墩位于观测房顶，多个观测房进行同时观测，相互检核。本监测系统包含监控实时系统，每个观测房均装有摄像系统实时观测。

通讯

系统采用光纤通讯方式进行通讯线路的铺设，采用铠装室外光纤，光转网连接接收机进行通讯，并穿镀锌钢管的形式进行架设。

供电

采用坝区市电进行供电，工控机位于基准站点观测房，用于实时位移监控。

Trimble 4D Control自动化监测解决方案的优势

1) 可实现24小时自动化监测，克服传统测量方法的不足，节约人力和物力成本。

2)    GNSS与全站仪联合监测，全站仪以GNSS长时间观测的数据为起算数据，实时监测其稳定性和位移变化，避免了单一监测手段的缺陷，将出错的几率和风险降到最低。

3)    Trimble 4D Control采用专业算法，针对不同监测类型给出相应的滤波方式，包括

A. 中值滤波

    用户定义滤波时段和异常值大小

B. 加权平均数滤波

    用户定义滤波时段

C. 卡尔曼滤波

    静态（Static）, 中速（moderate）或突然（sudden）运动

   用户定义滤波器特性，自动化监测无需人工干预，保证数据的准确性。

4) 实时进行数据处理、数据分析、报表输出及提供图形等，真实直观反映点位变化。

5) 远程监控，自动预警，邮件、短信、自动备份保护等多种预警方式可供选择，保证人员安全。

Trimble 4D Control 系统运行情况

目前该系统在武汉天宝耐特科技有限公司技术人员协助下管理处于正常运行阶段，能够准确获得水库、水渠在运行状况下的变形情况，为南水北调正常化运行提供参考数据和监测依据。

Trimble GNSS实时报警

相对定位：位移发生瞬间发出报警，为控制中心提供实时信息，监测站做RTK探测厘米级 位移变化；

绝对定位：每个监测站RTX绝对位移 报警

Trimble GNSS 预警

常规数据后处理，12h、24h得到一个数据，根据日变化、周变化、月变化、季 变化，判断位移趋势（位移速度）。当超出正常位移变化量，进行预警。精度高、精确计算变化量，避免跳变误差；

●文 | 技术大伽刘少强、市场部

●图片 | 刘少强、网络

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