北京山維科技股份有限公司
變形監測

系統概述

隨著現代城市建設的發展,變形監測越來越引起各個部門的重視。在管理上,我國于1998年由建設部頒布了變形測量規程;在理論上,國內外也有大量的論文、論著進行變形觀測研究。

變形觀測數據處理軟件EpsDS 1.0是基于清華山維EPS平臺開發的一套集變形數據分析與數據管理于一體的應用軟件。它的前端數據采集軟件是運行于WindowCE操作系統中的掌上機軟件ElerCE 3.0,以及相應的內業數據處理軟件EpsEler 3.0,與相應的控制網嚴密平差軟件EPSNas,構成了清華山維變形監測一體化系統,實現了從數據采集到數據分析與管理一體化的作業流程。

變形觀測數據處理軟件EPSDS 1.0總結了現有變形觀測的理論知識和實踐經驗,借鑒其它軟件的優點,能系統化、規范化地進行變形分析。它可以對沉降、撓度、位移、測斜數據進行分析,使用清華山維EPS平臺的信息映射與模板機制,自定義方便,擴展能力強。

一般的變形觀測任務包括:測定變形體的變形量、不均勻變形(變形差)及變形速度、計算周期變形量、周期變形速度、地基傾斜、局部傾斜、相對彎曲和構件傾斜等。

變形觀測結束后,應提交:變形觀測成果表、變形點位分布圖、各周期變形展開圖、變形量--時間曲線圖、變形速度--時間曲線、變形差--時間曲線圖、變形體等變形曲線圖、變形體等變形速度曲線圖、變形過程的回歸分析、預測和變形觀測分析報告等。

在變形(沉降、位移、撓度、測斜)觀測中,應用變形觀測數據處理軟件EpsDS 1.0,可以按要求自動生成多種變形觀測成果表、繪制復雜的曲線圖、動態查詢變形數據,有利于系統化、規范化變形分析工作。特別是系統的變形過程回歸分析及預測功能,為變形過程的穩定性分析提供了科學依據。

軟件組成

數據采集以及預處理軟件:

ElerCE 3.0(基于PDA的觀測電子記簿軟件)以及相應的內業數據處理軟件EpsEler 3.0、EPSNAS控制網嚴密平差軟件;

變形觀測數據處理軟件:

EPSDS (EPS平臺+ SSDeformation 模塊)。

基本概念

工程項目

介紹工程項目前先介紹一下“變形體”,變形體是變形分析時劃分的基本單元,如:建筑群里的一棟建筑物,橋梁的上游部分,大壩的一側,變形體的確立是根據變形觀測與分析的需要自由劃分的。

現代變形觀測已不僅僅局限于獨立的個別變形體,而是涉及由若干變形體組成的變形體群(如建筑物組成的建筑群,整個居民小區等)。變形分析也隨之擴展為區域變形分析。為便于變形觀測數據管理,引入“工程項目”概念,工程項目由若干變形體、變形點、工作基點和基準網點組成。一個MDB數據文件可以包括若干個工程項目,但建議一個MDB文件只包含一個工程項目

基準網點

基準網點是離變形區相對較遠,理論上可以認為穩定的點,一般要求在國家二等精度以上。在變形區四周的多個基準網點構成觀測網,在進行變形觀測前,要先對基準網進行觀測檢核,確保基準網穩定。然后從基準網點引出工作基點到變形體附近。

工作基點

工作基點是從基準網點引過來的控制點,在變形區域附近,相對變形點穩定,多個工作基點也構成網,每次觀測前一般先對工作基點網進行穩定性觀測,然后在工作基點上架設儀器觀測變形體上的變形點。

變形點

變形點是固定在變形體上,與變形體一起變化(如沉降、位移)的點,變形觀測時觀測變形點的點位變化。

工程名

如居民小區名。

變形體名

如居民小區里的一棟樓名或者編號。

工程屬性

工程地點、建設單位、設計單位、監理單位、測量單位、作業人、首次監測時間、觀測儀器和儀器型號等。

沉降點名

工程中某變形體上布設的變形點名或編號。

工程數據管理

工程數據采用樹狀結構存儲管理。第一級為工程,第二級為該工程所屬的變形體,第三級為工程所屬變形體的變形點。工作基點、基準網點與變形體并列。圖1為系統工程結構圖。

圖1:工程結構圖

主要功能

  • 預處理

預處理是對野外采集的數據進行初步的整理與平差,輸出野外數據報表,進行數據檢核。

圖 2:EPSEler數據處理界面

圖 3:EPSNAS數據處理界面

  • 項目數據管理

圖 4:項目數據管理

  • 各類變形點觀測數據導入

圖 5:數據導入

  • 參數配置

進行數據處理及成果圖表輸出之前,一些基本的處理參數需要配置。

參數配置之工程設置:

圖 6:參數配置之工程設置

參數配置之分組設置:

圖 7:參數配置之分組設置

參數配置之圖廓設置:

圖 8:參數配置之圖廓設置

參數配置之回歸分析設置:

圖 9:參數配置之回歸分析設置

參數配置之自動標注設置:

圖 10:參數配置之自動標注設置

參數配置之圖表輸出設置:

圖 11:參數配置之圖表輸出設置

  • 沉降分析

沉降量統計:

圖 12:沉降量統計

沉降過程線:

圖 13:沉降過程線

沉降過程線組合:

圖 14:沉降過程線組合

平均沉降過程線:

圖 15:平均沉降過程線


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