监测基准

关键词: 基准 解算 矿区 监测

监测基准(精选五篇)

监测基准 篇1

关键词:矿区变形监测,CORS基准站,区域GPS网,GAMIT解算,参考框架

0引言

近年来,连续运行 卫星定位 服务综合 系统 (Continuously Operating Reference Stations, CORS)在我国得 到了广泛 的推广与 应用。CORS站逐步取代 传统的高 等级GPS控制点,如IGS (International GNSS Service)站点,成为区域高精度坐标参 考框架的 主要维持 手段。 江苏CORS (JSCORS)是全国首个覆盖全省范围的全球导航卫星连续运行参考站网络,该系统一共包含了62个参考站,覆盖整个 江苏省。 参考站间 最长间距 为83km,最短间距为11km,平均间距为48.96km, 能够为用户提供24h、采样率为30s的数据,且数据质量优良。利用该系统,不仅能够精确定位到厘米级,而且能为高精度矿区变形监测GPS网解算提供坐标基准。

对于高精度矿区变形监测GPS网数据处理,起算站点的选取至关重要,若选取不当,对处理结果的影响将是系统性的。精密解算软件GAMIT处理数据时,一般选择精度较高的地心坐标已知站点,如IGS基准站。国内外不少学者对IGS站点选择进行了探讨,得出了一 些有益的 结论[1,2,3]。但由于IGS站点在国内分布较为稀疏,且数据存在某些观测时段年积日缺失的问题,导致在国内大部分地区无法使用。JSCORS系统的不断成熟,为解决该问题带来了可能。本文将基于JSCORS网数据,结合某矿区实测变 形监测GPS网中的6个站点解 算,对CORS基准站数量及其分布对矿区变形监测GPS网数据解算精度的影响进行深入研究,为选取合适的CORS基准站处理区域GPS网数据提供依据。

1数据资料与计算参数

1.1数据资料

选取某矿区变形监测GPS网中的5个基准站组成区域网进行分析;实验中的5个站点(HB01— HB05)的站间距离为4~12km,HB01站与HB02站的间距最短,为4.7km;HB02站与HB04站的间距最长,为11.9km。为找到解算该区域GPS网较为理想的CORS基准站选取方案,在CORS基准站数据和区 域监测网 数据较为 理想的前 提下,讨论CORS基准站数量及其分布对解算精度的影响[4]。

1.2GPS数据处理软件GAMIT的参数选择

利用GAMIT软件进行解算,主要参数设置见表1。

1.3数据预处理

选用监测网5个站的数据,为了保证计算结果的可靠性,选取观测 质量好、数据量大 的2014年第284—290日(年积日)的数据进 行解算,时间为1周。首先利用TEQC (Translation,Editing and Quality Checking)软件对上述各站点的数据质量进行检核。结果表明,上述数据的缺数率、伪距的多路径效应的影响、信噪比等参数均较为理想。TEQC预处理结果见表2。

2CORS基准站数量对解算结果的影响

2.1CORS基准站选取方案

为讨论CORS基准站数量对GPS监测网解算结果精度 的影响,分别选取0,1,2,3,4,5,6个CORS基准站,作为7种实验方案,这6个CORS基准站代码 分别为BTUI,BTSH,BTXU,BTBY, BTJU,BTGY。解算时区 域网中6个站点保 持不变,同时也考虑GPS网边缘CORS基准站的影响。

2.2计算结果比较

2.2.1基线重复率比较

基线重复率是指每一观测时段解算的坐标与该坐标的算术平均值的差值,是GPS相对定位结果的重要指标之一,反映了测站不同时段解间的内符合精度,体现了卫星轨道、大气效应、多路径效应和天线相位中心不定时期等的变化[5]。其计算公式为

式中:n为单时段数;Yi为单时段基线分量北方向 (N)、东方向 (E)、高程方向 (U)及基线长估 计值; Y为各时段基线分量或边长的加权平均值;σi2为各分量的方差。

对2014年第284—290日区域GPS网基线重复率计算得出:7种方案中,小于80km的基线边的基线重复率小于3.0 mm,大于80km的基线边的相对重复率优于10-8。基线重复率的平均值比较结果如图1所示。由图1可看出,不选择CORS基准站的基线重复率平均值较大,随着CORS基准站个数的增加,基线重复率平均值逐渐变小,方案7选取6个CORS基准站的基线重复率的平均值最小, 且CORS基准站个数超过4个后趋于稳定。

2.2.2坐标重复性比较

通过每一个观测时段的观测解算出来一个坐标分量的序列,再通过这些坐标分量计算出站点坐标的算术平均值,计算出每一观测时段解算的坐标与这个算术平均值的差值。通过这个残差的大小可以分析每个观测时段的解算结果是否出现异常。

通过计算可得到各方案在北方向、东方向和高程方向的坐标重复性对比结果,如图2—图4所示。 各方案坐标平均重复性比较结果如图5所示。

由图2—图4可知,随着CORS基准站个数的增加,在北、东、高程方向上的重复性逐渐变小,当CORS基准站个数超过4个时趋于稳定。由图5可知 ,坐标平均重复性随基准站个数的增加逐渐降低且趋于稳定。在北、东、高程方向上,方案5—方案7精度相当。

通过以上分析可得,随着CORS基准站个数增加,解算精度逐渐提高,当CORS基准站个数达到4个时趋于稳定。所以,选取4个CORS基准站能满足精度要求。

3CORS基准站分布对解算结果的影响

隋丽芬等[6]曾提出:Z坐标计算误差随着纬度变化呈现在南半球向下凹、北半球向上凸的变化,高程误差对Z坐标的影 响在南北 半球具有 相互抵消 性。由此参考文献[7]提出在GPS数据处理时选择南北半球 对称的IGS基准站可 以使高程 误差对Z坐标的影响相互抵消。但是,徐平等[8]通过实验提出了在处理北京市GPS区域网数据时可以不考虑Z方向南半球向下凹、北半球向上凸的影响。因此,为了探讨对区域GPS网是否也存在这种效应的问题,并根据CORS基准站数量选取的结果,提出了2种实验方案[7]。

方案1:选取4个CORS基准站BTUI,BTSH, BTXU,BTBY,对称分布 于该监测 网南北2个方向,空间分布基本对称[9]。

方案2:选取4个CORS基准站BTXU,BTBY, BTJU,BTGY,全部位于该监测网北侧。

表3是按照方案1计算所得到的每个年积日解算的5个站点10条基线高程分量结果与方案2对应的结果之差。从表3可得出,选取的CORS基准站全部位于北侧时,其高程分量结果总体上要优于南北对称的结果。由此可见,选取CORS基准站进行区域GPS网解算时,可不考虑Z坐标误差随纬度变化的影响,即不必选择南侧的CORS基准站[10]。

mm

4实验验证

4.1实验区概况

为验证实验结果的普遍性,设计了此验证实验。 选取另一矿区的GPS变形监测数据,对应测站点名为D041,D042,D043,D044,D045,实验时间 为2014-11-02—03(年积日:306—307)。

4.2辅助站数量及分布的选择

本文选取BTGO,BTXH,BTJU,BTSG和BTHZ五个CORS基准站作为辅助站,其采样间隔均为30s,卫星截止高度角为10°;通过加入不同数目的辅助站形成不同的组网方案,分6次处理(不加辅助站,加1个辅助站,加2个辅助站,加3个辅助站,加4个辅助站,加5个辅助站)。

4.3结果分析

当假定以加入5个CORS辅助站解算结果为标准时,计算各测站加入不同数目辅助站时的均方根RMS和平均误差MEAN。各测站加入不同数目辅助站时的RMS值对比如图6所示,各测站加入不同数目辅助站时的MEAN值对比如图7所示。由图6、 图7可看出,随着CORS辅助站数目的增加,RMS和MEAN均有不同程度下降,加入1个辅助站解算结果的RMS和MEAN分别在3mm和0.4mm以内;加入2—3个网外辅助站解算结果的RMS和MEAN分别在2mm和0.1mm以内;加入4个辅助站解算结果的RMS和MEAN分别在1mm和0.05mm以内,且无明显的差异。

通过对该矿区变形监测站数据处理分析可得, 以上得出的结论不是偶然的,这一结论也适用于其他地区矿区变形监测网。

5结语

江苏CORS系统在江苏省国民生产建设各方面发挥着重大作用。本文通过实例验证,得到了计算区域变形监 测GPS网中CORS基准站选 取的一般原则,得出了以下结论:

(1)使用GAMIT软件进行区域GPS网数据处理时,最好选取CORS基准站提供的参考框架, 这样可以消除因为没有准确基准造成的系统偏差。

(2)根据不同方案基线重复率和坐标重复性的比较可知,随着CORS基准站个数的增加,基线重复率的 平均值逐 渐减小;CORS基准站个 数达到4个以后,其坐标重复性趋于稳定。综合考虑,选择4个CORS基准站作为辅助站能满足精度要求。

(3)在CORS站的选取上,选取更多的CORS基准站能获得更小的基线重复率平均值,但由于选取4个CORS基准站足以满足高精度GPS数据处理的要求,所以,不必过多增加网外CORS基准站的数量,以免增加数据处理的时间,降低数据处理效率。

(4)通过某矿区GPS监测站数据验证表明,区域GPS网解算时不用考虑Z方向监测网的南北方向的影响。

监测基准 篇2

(1)基准点应布设在变形影响范围以外,靠近观测目标,便于长期保存和联测的稳定位置,

(2)监测点应设在变形量大的地段,应能确切反应变形量和变形特征的位置,可以从基准点对其进行观测,

(3)监测点、观测点应在土方开始前布设完毕,监测点的间距应小于30m,每边至少有一个监测点。

(4)施工时应对观测线路提供有效的保证,所有点位不得被碾压,扰动,遮挡。

监测基准 篇3

长期以来, 基准地价评估和更新作为地价管理的基础性工作受到国土管理部门广泛重视, 在土地管理诸多领域的工作实践中起着不可替代的作用, 也被社会各界所熟知和主动应用。近年来, 为及时掌握地价动态变化情况, 土地市场运行状况, 制定和调整土地政策参与宏观调控, 国土管理部门自上而下推行建立了地价动态监测制度, 很多市、县级土地管理部门由此同时面临地价动态监测和基准地价更新两项关联程度很高的基础工作, 如何进行统筹, 从价格调查范围、周期、地价水平、成果应用等方面衔接两套成果, 从而在实现不同工作目标的同时, 保证工作效率, 避免重复劳动, 是地价管理基础工作面临的新课题。对此, 提出以下关于统筹地价动态监测和基准地价更新工作的观点和技术路线。

1 土地定级估价与地价动态监测范围的确定

基准地价和地价动态监测成果的应用方向有所不同, 但是共同的基本作用都是从整体上把握一个区域在既定时点的地价水平, 把握该区域内部地价空间分布变化规律, 因此应确定相同的定级估价和动态监测范围, 建立两套成果的可比基础, 保持一个地区地价的统一性, 保证两套成果在不同领域的应用中不会出现混淆, 不会引发歧义。

当前我国处在城市化快速发展时期, 伴随着国有企业改制和土地储备制度的推行, 近年来各地城市土地利用结构相较以往普遍出现较大变化, 工业企业纷纷外迁入园, 腾退出土地转变为经营性用途, 城市主城区往往已不存在工业用地, 同时城市总体规划也以经营性用途为主, 完全排除了工业用途。根据有关技术规程要求和实际应用需要, 土地定级估价和地价监测原则上应按照商业、住宅、工业三种基本用途分类, 和城市土地利用结构变化情况相适应, 确定经营性用途 (商业、住宅) 和工业用途两个不同的价格调查范围, 经营性用途土地定级估价和地价监测范围确定为城市建成区, 工业用途土地定级估价和地价监测范围确定为城市规划区范围内的开发区和工业集聚区[1]。

2 地价动态监测基础上的基准地价更新

2.1 土地级别和地价区段

土地级别和地价区段都是土地利用条件和地价水平相近的地域, 属于土地均质区域, 区别主要在于区域面积和土地利用条件以及地价的差异程度。2007年版《城市地价动态监测技术规范》明确了地价区段和区段地价的概念、划分原则、测算方法, 为高效快捷完成两项基础性工作, 保证价格的可比和统一, 应该通过以价定级的方式, 快速归并地价区段, 形成土地级别[2]。

2.2“以价定级”的技术路线

在实际工作中, 划分和确定土地级别应符合《城镇土地分等定级规程》有关原则, 可以采用数轴散点图或频率直方图方法, 按照同一级别内的地价区段开发程度一致、地价水平相近, 不同级别间存在明显价格差异的原则初步划分土地级别, 选择明显的突变点作为确定土地级别的级间分界, 再根据级差收益或市场交易价格进行验证, 最终确定土地级别[3]。以城镇土地定级估价成果为基础, 以地价动态监测体系成果为依据, 对同一级别内各区段地价按照面积加权平均, 从而形成基准地价[4]。按照这一技术路线, 评估和更新基准地价实质属于对地价区段进行归并, 形成介于地价区段和地价监测整体范围之间层次的地价均质区域及其平均价格。

2.3 地价动态监测及基准地价更新成果的应用

地价区段相对来讲面积较小, 其内部的土地质量差异较小, 一个城市在地价监测过程中少则划分十几个, 多则划分几十个地价区段, 因此地价区段反映地价宏观水平的作用远小于土地级别。国土管理部门以外的社会各界往往是需要从宏观和整体上了解与把握一个区域的地价水平, 需要以非常直观的方式, 譬如几级地的表述形式来衡量和比较地价, 他们如果需要确定宗地地价, 则会委托中介评估机构具体评估。预计在今后较长一个时期, 基准地价成果仍将会是国土部门以外的国家机关以及社会各界了解和应用地价的主要依据, 而地价动态监测成果主要侧重于供各级政府及时掌握地价变化情况, 作为土地市场调控乃至宏观调控全局的决策依据。对地价区段和区段地价的应用将主要局限在国土部门内部, 因而无需也难以对外推广对地价区段的直接应用。

2.4 地价动态监测及基准地价更新的工作周期

基准地价体系今后仍有长期存在的价值, 仍有及时更新的必要, 那么以多长时间为一个周期较为合理呢?地价动态监测的首要任务在于监测价格不断变化情况, 因此适合以季度为监测周期。基准地价成果的技术特性及其面对社会各界的相对更为广泛的应用范围决定了不需要频繁更新, 短期之内一个城市的地价水平和分布状况变化程度往往也尚未达到需要更新基准地价的程度, 而且频繁更新很容易导致有关各方在应用过程中产生混淆, 因此基准地价更新时机宜由地方国土管理部门根据当地城市规划和城市建设情况, 土地市场、房地产市场运行情况灵活加以确定, 参照有关规定, 地价动态监测工作周期为一季度, 基准地价更新工作周期原则上不超过三年, 可在当期地价动态监测成果基础上进行更新。

3 确保地价动态监测成果客观准确的几项措施

3.1 大幅度提高地价监测点密度

根据国土资源部的要求, 国内的主要城市和重点地区需要根据《城市地价动态监测体系技术规范》建立地价监测点, 并定期上报地价动态变化情况, 目的是全面、准确地掌握地价数据, 分析地价变化趋势, 为宏观调控土地市场提供决策依据[5]。因此, 能否设立具有广泛代表性和较高可信度的地价监测点, 直接关系到地价资料的准确性, 也是建立完善的地价监测体系的前提和基础[6]。然而, 目前地价动态监测工作实施中, 普遍存在设立地价监测点偏少的现象, 很多地方只做到了符合技术规程规定的下限要求, 一个几平方公里甚至更大面积的地价区段只设立1-2个地价监测点是常见现象, 而个别宗地的地价不足以代表其所处区段的价格水平。从技术路线来讲, 区段地价是地价动态监测成果体系的核心, 是产生地价水平值和地价指数的基础和支撑, 实行归并区段、以价定级, 也就直接影响到下一步划分级别, 确定级别地价, 为保证夯实这个基础, 就需要大幅度加密地价监测点, 通过更多的监测点宗地价格反映区段内部价格差异, 通过加权平均抵消宗地价格相互之间的差异, 形成更客观的区段地价。

3.2 维持监测范围及地价监测点的相对固定

为保证地价监测结果的可比性、连续性, 应维持监测范围、地价监测点相对固定, 除非确有必要, 不宜轻易变更, 增加监测点的数量应该是在原有基础上增加。但由于在监测范围内部, 城市改造, 基础设施建设等原因会带来地价空间分布状况的不断变化, 为客观反映新的分布形态, 准确划定土地级别, 需要据实调整地价区段, 从而保持每一地价区段内部较强的均质程度。为此可以设定地价区段内部价格差异标准, 譬如商业、住宅用途地价差值不超过30%, 工业用途地价差值不超过10%, 变幅超过标准即进行调整。同时, 又因为一个区域内部地价结构短时间内一般不会出现很大变化, 并且为尽量不削弱价格变化的可比基础, 对地价区段重新检验和调整的频率也不应过快, 以一年为宜。

3.3 划分地价区段时应注意控制各区段形状和面积

对于非组团式发展的城市, 由于历史形成的原因, 老城区土地利用状况往往在各个方向上大致均衡, 经营性用途地价存在总体上围绕城市中心区域向四周不同速度衰减的规律, 因此经营性用途土地级别往往呈现为围绕城市中心不间断的圈状分布, 并向外围层层扩展的形态, 这一特征也符合多数城市目前的现实情况。与之相适应, 在划分地价区段时, 除考虑基础设施, 公共、公用设施, 地价水平等因素外, 应注意控制各区段形状和面积, 以便归并地价区段后形成的土地级别符合这一规律。

4 结语

总的来说, 为保证定级估价和动态监测成果的可比性, 保持一个地区地价的统一性, 应确定相同的定级估价和动态监测范围。在地价动态监测工作划分的地价区段的基础上划分土地级别, 评估基准地价, 实行以价定级。并且, 地价动态监测及基准地价评估成果应及时更新。为保证地价动态监测成果客观准确, 保证通过“归并区段、以价定级”方式划分的土地级别客观准确, 应大幅度加密地价监测点, 保持地价监测范围的相对固定性, 地价区段应根据地价变动状况适时调整。在划分地价区段时还应预先考虑土地级别圈状分布的特点, 以便归并级别。

参考文献

[1]江苏省国土资源厅.江苏省城镇地价动态监测与基准地价更新技术规范[Z].2007.

[2]中华人民共和国国土资源部.城市地价动态监测技术规范[Z].2007.

[3]姜鹏远.城市地价动态监测信息系统的设计与研究[D].郑州:解放军信息工程大学, 2009.

[4]王站军.基于GIS的东海县城区基准地价更新研究——以东海县为例[J].黑龙江科技信息, 2010 (14) :8-9.

[5]罗少峰.城市地价动态监测和网格点基准地价更新信息管理系统[J].科技资讯, 2011 (7) :28-29.

监测基准 篇4

自动化变形监测系统采用极坐标法测量, 即根据已知的工作基点及后视坐标, 直接计算出变形体上布设的监测点坐标, 然后根据同点多期数据的比较, 计算出该点的三维变化量, 再进行变形分析, 其中工作基点坐标解算是通过多点的后方交会来完成。由此可得:测站点工作基点的坐标求取是数据变形分析的基础;基准网点坐标的稳定与否决定了监测系统能否真实地反映隧道内变形。

为保证监测系统中基准点的稳定, 一般将其布设在相对稳定的区域, 但由于各种因素的影响, 基准点也会发生一定变化, 比如地铁周边有大型基坑施工就很容易造成基准点位移。为了检验基准点的稳定性, 需要定期对基准网进行复测, 利用复测数据对比分析可直接剔除变形较大的基准点, 但对于变形较小的基准点, 则需对基准点进行稳定性检验才能找出。本文利用组合后验方差法, 对使用自动变形监测系统的地铁隧道监测区间的变形监测基准网进行基准点稳定性检验分析。

1 变形监测基准网稳定性分析

1.1 隧道中基准网的建立和基准选取

在实际工程中, 基准网的建立是一个重点, 并且需要考虑很多因素。如果基准点选定的距离离测量仪器或变形点太远, 会影响到测量精度;如果基准点选定的距离离测量仪器或变形点太近, 则可能会影响到其稳定性。因此, 在设置监测系统的基准点、工作基点、监测点时, 应考虑到隧道内狭长空间的通视, 并且保证监测网的稳定性。一般将基准点布置在地铁隧道变形区外相对稳定的两端, 工作基点则布置在变形区域内, 如图1所示。工作基点的数量要合理控制, 不宜太多, 布设位置要有利于监测。由于这种狭长的后方交会网型的可靠性比较低, 需要采用多时段、多测回地观测并求取平均值的方法来提高其观测精度。

1.2 变形监测基准网稳定性检验

传统的稳定性检验一般使用平均间隙、单点检验等方法, 需要涉及参考基准的选择、自由网平差、广义逆等计算, 过程较为复杂, 张正禄教授提出的组合后验方差法检验基准点稳定性的方法过程简单, 更容易实现, 并且能够快速有效地定位出动点位置。其基本检验过程是:每一期先进行多点后方的交会平差计算工作基点坐标检验, 得到后验方差, 再根据后验方差构成的统计量作X2检验。

原假设为

备选假设为

构造统计量

式中:α为显著水平, f为自由度, σ02为先验单位权中误差。

如果检验结果为T≥Χα2 (f) , 则否认原假设, 可以认为该基准网中存在动点。

为找出动点还需对基准点作下一步的检验, 此时将所有参与平差的基准点进行排列组合, 对每一种基准点的组合方式再进行平差计算, 求取工作基点坐标, 并再一次进行X2检验判断, 具体过程如图2所示。

如果确定网中存在动点, 并进行下一步的检验计算后, 只要YES EXIST, 即存在通过检验的组合, 即可判定该组合除外的基准点为动点。这种方法简单易行, 且适用于在自动变形监测系统操控下的一站式监测项目基准网稳定性分析。

2 工程实例

2.1 环境概况

一项目基坑为3层地下室, 位于某地铁区间的南侧, 基坑面积约为18 220m2, 周长约为545m, 开挖深度为16.85m。基坑围护结构的外边线距离该地铁区间最近距离为26.0m, 对应左线里程大约为K3+504~K3+637, 长度133m, 右线里程为K3+496~K3+624, 长度约为123m。基坑的裙楼底比隧道底部高2.85m。

2.2 基准网的构成

监测网的布设由基准点组、工作基点、公共断面基准传递点组及监测点组成, 各基准点组由设在变形区外的6个棱镜基准点组成, 采用多点后方交会得到工作基点坐标。基准网由工作基点和基准点组共同组成。

通过由LeciaTS30组成的自动变形监测系统, 对基准点组进行定期观测。在GZJD上设置观测墩作为工作基点 (见图3) , 对各基准点进行6个测回的观测。根据规范要求, 平面基准网需要满足如表1所示的Ⅱ等精密导线测量要求。

2.3 观测值数据处理

已知基准点坐标如表2所示。分别对某两期观测值进行整理, 可以得到观测值平均数并列于表3。

首先对第I期数据进行平差解算, 由于采用的是TS30测量机器人, 因此, 测角误差为0.5″, 测距精度为0.6 mm+1ppm, 利用平差软件可以求得GZJD坐标为 (1 000.204 0, 499.999 7) , 后验中误差为0.28, 构造统计量, 选取显著水平为0.05, 可通过查表得出χα2 (f) =χ0.052 (9) =16.92。因此, T<χα2 (f) , 说明在此次监测期间基准网稳定。同样对J期数据进行平差解算, 求得坐标为 (1 000.264, 499.998) , 可以看出工作基点坐标有变动, 在此需要确认是工作基点坐标本身发生了变动, 还是由于基准点变动导致的工作基点坐标计算错误。如果是前者则需要进行测站不稳定情况下的测量数据分析, 如果是后者则在进行测量数据分析前先找出变动点, 剔除变动点后再重新计算更精确的工作基点坐标。经过平差计算可得到J期基准点观测数据平差的后验单位权中误差为1.40, 构造统计量T=70.56, 大于16.92, 因此, 可以判定是第二种情况, 即基准点中存在动点。根据组合后验方差原理, 对基准点进行组合平差, 再作χ2检验, 第一次组合平差结果如表4所示。

第一次5个基准点组合的结果是ALL NO, 全部没有通过检验, 因此, 需要下一次检验, 每4个点进行一次平差计算, 并进行检验, 共有15种组合, 其检验结果如表5所示。

4个基准点组合检验结果中YES, EXIST, JZD1, JZD3, JZD5, JZD6组合内不包含动点, 可以判断JZD2, JZD4为动点, 在计算工作基点坐标时应剔除这两点进行计算。

3 结论

1) 在自动变形监测系统下, 基准点的稳定对获得真实的变形监测结果很重要。为了获取稳定的基准点, 一般将地铁隧道变形监测的基准点布设在隧道两端, 该区域通视良好, 而且相对稳定。即使这样, 对于基准点的稳定性检验仍不可忽视, 需要根据工程地区的环境概况, 设计合理的基准点复测方案, 定期复测, 并按规定检核基准网的稳定性。

2) 组合后验方差检验法是一种合理而有效的基准网稳定性检验方法, 涉及的计算方法简单, 而且可以准确地定位动点位置, 有助于在工作中及时发现不稳定点, 提高监测结果的真实性。

3) 利用组合后验方差检验法对南京市某地铁区间的一组基准点稳定性进行检验, 成功地检验出动点, 证明该方法适用于这类自动变形监测系统下的变形监测基准网稳定性检验, 有助于及时采取措施, 保证监测结果正确, 确保地铁安全。

摘要:采用自动化变形监测系统进行监测时, 准确的工作基点坐标是获得真实监测结果的保障, 基准网中是否存在动点关系到能否获取准确的工作基点坐标。论述基准点稳定在变形监测中的重要性, 详述组合后验方差检验法在稳定性检验中的使用方法, 并利用它对南京市某地铁隧道区间内变形监测平面的基准网进行稳定性分析, 准确找出不稳定点, 对实际工程监测具有一定参考意义。

关键词:隧道区间,稳定性检验,组合后验方差

参考文献

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[8]张明明.地铁综合监控系统的联动功能设计分析[J].交通科技与经济, 2013, 15 (1) :117-121.

[9]中华人民共和国建设部.GB 50308-2008城市轨道交通工程测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

监测基准 篇5

零件的机械加工艺的制定过程需要考虑的问题很多, 涉及面也很广, 基准的选择是零件机械加工工艺制定的重要环节。基准的选择有以下几个原则:基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则。作为基准的点、线、面在工件上不一定具体存在 (例如孔的中心、轴心、对称面) 等, 而常由某些具体的表面来表现。这些表面可称为基面。例如, 在车床上用三爪卡盘夹持一根短圆轴, 实际定位表面 (基面) 是外圆柱面, 而它所体现的定位基准是这根圆轴的轴心线。[1] (机械制造工艺学第三版陕西科技出版社顾崇衔等著)

但是, 在某些情况下作为基准的点、线、面在工件上不存在, 而又没有具体表面能够体现出这些基准。这种情况下, 如果我们继续按照零部件某一具体表面作为基准进行装夹找正就会造成加工困难甚至大量的废品产生。

1 以具体存在表面为基准装夹找正在实际生产过程中遇到的问题

图1为所示为某型连杆图纸, 该型连杆图纸为面对称零部件, 机械加工过程中我们选择对称面为加工基准。由于对称面通过距离为300mm的两个平面来体现, 因此我们可以使用这两个面作为基面。在实际生产过程中, 由于焊接工序焊接应力的作用, 两侧连接板极易发生倾斜。此时, 继续使用距离为300mm的平面作为基准面就会导致孔壁厚部分过薄、轴套端面加工余量不够等情况出现。最终导致废品率过高。为解决以上问题, 我们在实际生产过程中, 使用了虚拟基准作为基面来定位、装夹此类零部件, 有效解决了毛坯件废品率过高的问题。

2 虚拟基准法装夹找正

2.1 虚拟基准定义及定位

以上述某型连杆为例, 这种连杆是中心面对称零件。两侧机加工表面以中心面为对称面, 两侧对称。我们在实际生产过程的装夹找正工序中, 所找正的基准面正式这个中心对称面。由于虚拟基准在实际零部件上是不存在的, 而又不能通过某一零部件表面体现出来。因此虚拟基准的定位比较困难。我们在实际工作中使用的是逆向找正方法, 即首先虚拟出毛坯件加工成成品工件的状态和特点并找出虚拟成品工件的对称中心面, 然后确定虚拟成品工件中心面与工件毛坯已存在表面位置关系, 通过这个位置关系来确定工件虚拟基准的位置。从而完成工件毛坯的装夹找正工作。

在实际装夹找正过程中, 我们首先通过对毛坯件的整体测量确定其虚拟基准面的位置, 然后通过虚拟基准面距离一侧连接板的定位尺寸B和定位尺寸A确定工件在机床上的正确装夹位置。

虚拟基准的选择和定位尺寸的选择不是一成不变的, 需要根据零部件的具体形状特征来选择。总的来说, 虚拟基准找正方法描述的是虚拟成型零件与毛坯件的位置关系确定的问题。

2.2 毛坯件检验及尺寸公差控制

2.2.1 毛坯件的检验及判定

同样以图2所示情况为例, 虚线为零件加工完成后加工表面的轮廓线, 实线为毛坯面轮廓线。

首先, 设定零部件尺寸失效判定条件, 并根据零件加工完成后加工表面的轮廓和毛坯面轮廓之间的几何关系确定零部件失效判定条件的计算公式。

根据图2所示连杆的具体使用条件, 我们设定了以下三个限制:

其中:T1为连接板厚度, T2为圆套厚度, α为毛坯件毛坯面与实际加工成型表面的夹角 (夹角根据具体变形情况确定, 本文中假定两侧板变形角度、方向一致故使用同一角度α表示) 。

根据限制条件和限制条件计算公式判定毛坯件是否合格。

2.2.2 注意事项

第一, 失效条件及失效条件判定公式描述的是机械加工成型表面与毛坯件表面的位置关系。失效条件及失效条件判定公式不是一成不变的, 应根据加工零件的具体情况进行具体分析。

第二, 列举限制条件时应注意所限制条件的列举应该全面包含零件的质量要素, 防止因为要素列举不全导致检验计算出错。

3 总结

虚拟基准有两个特点:第一, 作为基准的点、线、面在工件上没有具体存在而又不能通过某些具体具体的表面体现。第二, 虚拟基准可以通过成品零部件的加工成型特征进行确定。

虚拟基准装夹找正的方法可以解决在某些情况下作为基准的点、线、面在工件上不存在, 而又没有具体表面能够体现出这些基准的问题。但是, 由于虚拟基准装夹找正所耗用的辅助工时较长, 因此这种装夹找正方式比较适合应用在大型工件单件小批量生产场合。

参考文献

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