北斗定位技術(shù)在高速鐵路沉降變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

甘祖平

摘要：近年來(lái)我國(guó)高速鐵路建設(shè)規(guī)模和數(shù)量增加的進(jìn)程中，對(duì)沉降變形的管理提出很高的要求，只有嚴(yán)格執(zhí)行沉降變形的監(jiān)測(cè)，才能預(yù)防因?yàn)榱熊?chē)高速度運(yùn)行所產(chǎn)生的動(dòng)荷載作用對(duì)路基造成影響出現(xiàn)沉降變形的問(wèn)題，從根本層面維護(hù)高速列車(chē)的安全性?；诖吮疚难芯勘倍范ㄎ患夹g(shù)在高速鐵路沉降變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，旨在為增強(qiáng)高速鐵路列車(chē)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性提供幫助。

關(guān)鍵詞：北斗定位技術(shù);高速鐵路;沉降變形監(jiān)測(cè);應(yīng)用

北斗定位技術(shù)的應(yīng)用主要是利用接收衛(wèi)星所發(fā)送的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確獲得被監(jiān)測(cè)位置、地面接收機(jī)之間的距離數(shù)據(jù)值，通過(guò)很多衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)定位，獲得被監(jiān)測(cè)位置的空間坐標(biāo)體系，最終了解被監(jiān)測(cè)位置的沉降變形情況，可確保高速鐵路沉降變形監(jiān)測(cè)的效果和水平。

1 北斗定位技術(shù)在高度鐵路沉降變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的功能

近年來(lái)我國(guó)衛(wèi)星高精度定位技術(shù)快速發(fā)展進(jìn)步的過(guò)程中，已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在高速鐵路各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施沉降變形的監(jiān)測(cè)工作中，可以利用非接觸性、實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)的方式解決人工操作的難題，全天候執(zhí)行定位工作、導(dǎo)航工作等，提升沉降變形監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性、合理性水平，很少會(huì)受到環(huán)境的干擾，能夠連續(xù)性完成監(jiān)測(cè)位置沉降變形情況的追蹤和監(jiān)測(cè)分析。北斗定位技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中主要借助北斗衛(wèi)星達(dá)到精準(zhǔn)性定位的目的，接收信息之后發(fā)送到指定的系統(tǒng)，了解被監(jiān)測(cè)位置的情況，利用很多監(jiān)測(cè)位置信息數(shù)據(jù)創(chuàng)建空間坐標(biāo)系統(tǒng)，和傳統(tǒng)的定位技術(shù)相比此類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)靜止北斗設(shè)備為基準(zhǔn)點(diǎn)，利用載波相位信息數(shù)據(jù)技術(shù)、載波相位差分技術(shù)等，預(yù)防出現(xiàn)信號(hào)延遲因素或是其他因素影響之下的誤差問(wèn)題，增強(qiáng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確度，測(cè)量精度甚至可以達(dá)到毫米級(jí)別。高速鐵路變形監(jiān)測(cè)的過(guò)程中采用北斗定位技術(shù)，主要由北斗接收機(jī)設(shè)備、天線設(shè)備、數(shù)據(jù)信息傳輸系統(tǒng)、太陽(yáng)能供電模塊、數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)所組合而成，先利用接收機(jī)設(shè)備快速接收觀測(cè)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)椒?wù)器平臺(tái)，由其中的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的分析處理任務(wù)，獲取監(jiān)測(cè)位置的空間坐標(biāo)系統(tǒng)，最終有效完成相關(guān)的沉降變形監(jiān)測(cè)工作。

2 北斗定位技術(shù)在高速鐵路沉降變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

2.1 嚴(yán)格控制工作的精確度

由于在對(duì)高速鐵路沉降變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，存在很多北斗定位的干擾影響因素，例如，接觸網(wǎng)高壓線會(huì)對(duì)北斗定位的準(zhǔn)確性造成影響，出現(xiàn)監(jiān)測(cè)工作的誤差問(wèn)題，因此在應(yīng)用北斗定位技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制監(jiān)測(cè)工作的精確度，一方面，為避免各類(lèi)因素帶來(lái)的影響，應(yīng)選擇高速鐵路中間區(qū)段的位置、周?chē)囊曇胺浅ｉ_(kāi)闊、有非常堅(jiān)硬的土壤、不會(huì)受到人為因素的影響，以此為測(cè)試的點(diǎn)位，布設(shè)的過(guò)程中應(yīng)將測(cè)試點(diǎn)位和基準(zhǔn)點(diǎn)位之間的距離控制在合理范圍內(nèi)，利用測(cè)試點(diǎn)明確基準(zhǔn)點(diǎn)是否存在干擾因素、不良因素，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即處理，確保所設(shè)置的沉降變形監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)不會(huì)受到各類(lèi)因素的影響，維護(hù)監(jiān)測(cè)工作的精確性。另一方面，在北斗接收機(jī)設(shè)備的底部位置設(shè)置能夠進(jìn)行高度調(diào)節(jié)的支座，使得監(jiān)測(cè)人員可以按照測(cè)試點(diǎn)的位移狀況和高速鐵路路基位移狀況做好對(duì)比分析工作，從而達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測(cè)目的。

2.2 完善工作的計(jì)劃方案

為預(yù)防出現(xiàn)垂直位移監(jiān)測(cè)精度的問(wèn)題或是不足，減少基線長(zhǎng)度對(duì)整體工作所產(chǎn)生的影響，應(yīng)編制較為完善的變形監(jiān)測(cè)試驗(yàn)分析的計(jì)劃方案內(nèi)容，嚴(yán)格控制基線的長(zhǎng)度，使其在合理范圍之內(nèi)，做好高速鐵路工程機(jī)構(gòu)、線路情況的勘查與考察，在線路中間的位置縱向設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，每個(gè)點(diǎn)位相互之間距離控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的距離，如果有跨越橋梁的部分就要增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。完成點(diǎn)位布置之后安裝北斗定位變形監(jiān)測(cè)的設(shè)備和系統(tǒng)，不能對(duì)高速鐵路的正常運(yùn)行維護(hù)工作和列車(chē)運(yùn)行造成影響，同時(shí)需要確保所有系統(tǒng)安裝的質(zhì)量和規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)。其次，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況設(shè)置北斗接收機(jī)設(shè)備、數(shù)據(jù)信息采集儀設(shè)備，在確保安全操作的基礎(chǔ)上于橋梁護(hù)欄的區(qū)域設(shè)置監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備，利用膨脹螺絲固定所有的設(shè)施。對(duì)于鐵路中間區(qū)域設(shè)備的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置在路基斜坡邊墻的外側(cè)區(qū)域，套上防護(hù)罩，以免出現(xiàn)供電系統(tǒng)破壞性問(wèn)題。最后，合理設(shè)置變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇胧?，可使?G、5G傳輸技術(shù)或是寬帶衛(wèi)星傳輸技術(shù)，確保數(shù)據(jù)信息的高效化傳遞。最后，完成所有設(shè)備和系統(tǒng)的布置工作以后，應(yīng)全面收集試驗(yàn)分析的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，制作曲線圖，了解不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的情況，明確高速鐵路各個(gè)階段的沉降變形規(guī)律特點(diǎn)，結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)相互之間距離情況等計(jì)算誤差，一旦發(fā)現(xiàn)誤差問(wèn)題就要修正數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，以免對(duì)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性造成影響。完成試驗(yàn)分析工作之后就應(yīng)結(jié)合分析的結(jié)果內(nèi)容判斷數(shù)據(jù)傳輸方式的安全性、可靠度，明確系統(tǒng)是否能夠持續(xù)性、動(dòng)態(tài)性、自動(dòng)化針對(duì)高速鐵路的沉降變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，了解基線長(zhǎng)度控制的范圍標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析的內(nèi)容在現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域調(diào)整、完善北斗定位系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施，為監(jiān)測(cè)工作的合理開(kāi)展、高質(zhì)量落實(shí)提供幫助。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，高速鐵路沉降變形監(jiān)測(cè)的過(guò)程中采用北斗定位技術(shù)具有重要意義，能夠提升精確度水平，但是也可能會(huì)受到各類(lèi)因素的影響出現(xiàn)問(wèn)題，因此在使用北斗定位技術(shù)之前應(yīng)開(kāi)展試驗(yàn)分析工作，按照試驗(yàn)結(jié)果的分析情況科學(xué)選擇4G、5G等數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)方式，拓寬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋面積和空間廣度，將基線的長(zhǎng)度控制在350米之內(nèi)，降低誤差問(wèn)題的發(fā)生率，提升監(jiān)測(cè)工作精確度、可靠性。另外還需結(jié)合高速鐵路的沉降變形監(jiān)測(cè)工作特點(diǎn)和需求，完善北斗定位技術(shù)應(yīng)用計(jì)劃方案，保證技術(shù)的高效化、有效性應(yīng)用。

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