GOCA проекты

 


 

GOCA-System for monitoring during the tunnel-tubes extension of the Kaiser Wilhelm railway tunnel at Cochem

Download Paper GOCA Monitoring Cochem Tunnel (pdf, 4,3 MB)

 


Geomonitoring New Construction Train Mainstation Vienna, Angst Company, Vienna

Download Poster "Geodätisches Online Monitoring zur Beweissicherung an einer ÖBB Tunnelausenwand. Wien, Areal des ehemaligen Südbahnhofes." (pdf, 8.4MB)

 


Monitoring of a building complex at Bruck an der Leitha

The GOCA system is currently applied by the Vermessung Angst ZT GmbH Company, Vienna for the geodetic online monitoring of an old barracks complex at Bruck an der Leitha. After subsidences and underpinning of the complex the online monitoring is done since begin of 2010 with the GOCA system. The purpose of the monitoring is to detect horizontal and height changes in the domain of the basement vault. The monitoring also includes an alerting by a local siren and an alarm management by SMS. The TCP/IP based control of the Leica Geosystems totalstation is done with the hard-und software VMT_TPSControlBox which was developed in cooperation with the GOCA partner VMT-GmBH, Bruchsal. The GOCA system which is installed locally is monitored remote from the office of the Vermessung Angst company in Vienna. The communication design alows - besides the local access on the continuous numerical and graphical results of the time series with trend estimation and 3D-displacement estimation - in this configuration also the access for authorised 3rd party users on the GOCA deformation state estimations.

 

Left: Proile of the building complex with basement vault.
Right
: Communication design of the monitoring network with link to the GOCA deformation analysis software.

 

Basement vault with TPS-Sensor and object point prisms on the right. The TPS targets at the stable points outside the building (right).

The object point time series resulting from the network adjustment with the GOCA deformation analysis software (GOCA Step 2). These are the input for the deformation analysis GOCA step 3. Red: Height changes. Blue and green: horizontal changes

Web-Links http://www.angst.at/index.htm

Download Poster GOCA Geomonitoring Project "Jäger-Kaserne Bruck an der Leitha" (3 MB)

 


Geodetic Geomonitoring Rethe-Hub-Brücke

 

 


Geodetic Monitoring of the Moscow Kremlin. Deformationsanalysis with GOCA and GOCA-Virtual-Sensor

Poster: Geodetic Monitoring of the Moscow Kremlin (pdf, 0,5 MB)
 


GOCA-Project St. Petersburg

The GOCA cooperation partner VMT GmbH Bruchsal is using the GOCA-system together with the geoinformation system CBP of VMT GmbH since June 2009 for the geo-monitoring of a construction slot in the Russian town of St. Petersburg.

 


GOCA мониторинг новой электростанции Rheinfelden

С весны 2005 система GOCA используется в сотрудничестве с GOCA-партнером DrBertges для мониторинга и анализа деформаций новой плотины Rheinfelden, строящейся фирмой Ganz&Rutner Ingenieur GmbH (GRI). В применении находятся GNSS/GPS и наземное геодезическое оборудование (роботизированные тахеометры и нивелиры). Со стороны GNSS/GPS используются  L1/L2 530 и 1200 приемники фирмы  Leica Geoystems. Контролирующая сеть системы GOCA разработана с целью достижения точности в горизонтальных и вертикальных смещениях меньше 2-3 мм и соответственной высокой чувствительности. Запланировано периодическое использование системы GOCA в полугодовом цикле.

Cеть мониторинга плотины расчитана на 100 лет эксплуатации и состоит из 8 устойчивых GNSS/GPS референцных точек, которые частично расположены далеко за пределами подвижной территории русла Рейна и области добычи соли. 5 GNSS объектых пунктов  связаны с дальнейшими объектыми пунктами плотины с помощью наземных измерений (роботизированные тахеометры, нивелиры) (иллюстрация).

Временные периодические спутниковые измерения выполняются смешанно, а именно с использованием как онлайн телеметрического так и near-online способа работы системы GOCA. Математическая модель строгого многоэтапного уравнивания сети для выявления деформаций, осуществленная в программном обеспечении GOCA, позволяет располагать базовые GPS-станции во время измерений в нестабильной области объекта, вследствие чего возможны короткие и высокоточные GNSS базовые линии. Возможные смещения GNSS/GPS базовой станции автоматически учитываются математической моделью программного обеспечения GOCA.

В районе объектных пунктов постройки плотины дополнительно к GNSS/GPS измерениям проводятся наземные измерения, которые могут быть объединены со спутниковыми в программном обеспечении GOCA, версия 4.0.

Запись GNSS/GPS и LPS данных ведется программным обеспечением GOCA_DC3 ©DrBertges, на основе открытого GKA-интерфейса программного обеспечения GOCA.

Все уравнивания эпох, статистический анализ стабильности опорных точек, а также анализ деформаций, базирующийся на статистически строгой оценке смещений, выполнены фирмой Ganz&Rutner с использованием программного обеспечения GOCA.

Заказчик строительства электростанции Rheinfelden: Energiedienst AG   


 

GOCA мониторинг, GPS-проект Alp Transit Gotthard, Швейцария

Задача

Строящийся в настоящее время туннель Gotthard будет с его 57 км самым длинным железнодорожным туннелем в мире. Контрольная система с поддержкой GPS должна в районе туннеля автоматически следить за возможными деформационными процессами как например сужение или расширение долины, которые могут быть вызванны строительством туннеля. К разносторонним требованиям к применяемой системе относятся:
 

 

На стройке Gotthard-Basistunnel Sedrun, Graubünden
Foto © AlpTransit Gotthard AG

Часть района наблюдения Rondadura/ Lai Blau над водохранилищем Sta.-Maria

Решение

Основанный на GPS, полностью автоматизированный мониторинг территории самого длинного железнодорожного туннеля мира осуществляется с программным обеспечением деформационного анализа GOCA вместе с системой коммуникации и сбора данных GOCA-DC3.

Программное обеспечение GOCA, способное на дистанционное управление, реализирует онлайн анализ деформаций с помощью уравнивания данных, поступающих от приборов через независимый от оборудования интерфейс. Как правило к данным относятся базовые линии GPS приёмников или измерительные данные электронных тахеометров. Поле наблюдения подразделяется на стабильный и подвижный участок. В каждый момент записи данных определяются с помощью строгого уравнивания 3D координаты подвижных точек в координатной системе опорных пунктов. Результирующие координаты подвижных точек, результаты фильтрации в онлайн режиме и оценка дальнейшего поведения точек, вычисленная с помощью фильтра Кальмана, изображаются в графиках. Автоматическое оповещение основывается на вычислениях вероятности достижения критического состояния подвижных точек, а именно их позиции, скорости и ускорения, заданные пользователем.

Система коммуникации и сбора данных  GOCA-DC3, Firma Dr. Bertges Vermessungstechnik позволяет присоединение и управление различных приборов различными коммуникационными системами. Способная на дистанционное управление, система состоит из минимально одного центрального компьютера и нескольких блоков управления, связанных с приборами. Модулярная и во время эксплуатации расширяемая система позволяет быстрое приспособление к требованиям пользователя. Регистрация данных (GPS базовые линии, измерения электронных тахеометров) проводится в  Realtime, Near-Realtime или Offline режиме. Последовательный обмен данных с анализирующем программным обеспечением GOCA возможен как в Online, так и в Offline режиме. Интервал записи данных и последовательность измерений могут быть свободно выбраны.
 

 

GOCA мониторинг. GPS точка в районе водохранилища Sta.-Maria

GOCA мониторинг. GPS точка в районе Oberalp


 

Наблюдение за фабричным ареалом в сотрудничестве с RWE Rheinbraun Köln

С 11.12.2002 система GOCA установлена на одном фабричном ареале. Применены пять GPS приёмников (DICK3 и RAT с L1/L2-MR2 приёмниками фирмы GeoNav, остальные 3 объектных пункта с L1 GeoNav-GOCA приёмниками, принадлежащими Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft). Цель проекта - во время опознать возможные деформации, особенно изменения в высоте, вызванные открытой разработкой угля, находящейся вблизи. График внизу (слева) показывает схему наблюдательного ареала , график справа - GPS базовую станцию DICK3, расположенную на подвижном участке.

Для проверки высотных изменений, выявленных системой GOCA было проведено высокоточное нивелирование. Прежние исследования показывают соответствие результатов полученных системой GOCA и высокоточного нивелирования с точностью до мм.

 

Схема ареала GPS наблюдательная точка DICK3

 


 

Наблюдение за плотиной Kops. Illwerke Vorarlberg, Австрия.

 
С мая 2001 в Форалберге ведётся наблюдение за плотиной Kops австрийского общества Illwerke с системой GOCA. Три GPS-приёмника находятся сейчас в применении: два на объектных пунктах и один на стабильном пункте. К объектным пунктам относятся исскуственная опора плотины (жёлтый цвет, GPS-базовая станция) и середина плотины (красный цвет, ровер 1).

Стабильный опорный пункт (красный цвет, ровер 2) показан на рисунке справа.

Плотина Kops с 2 GPS-приёмниками

Опорный пункт

   


 

Глан-Мюнхвайлер, наблюдение за откосом у трассы  A62 . Управление за трассами & GeoInternational

 
В текущее время система GOCA устанавливается  в Квирнбахе у Глан-Мюнхвайлера по заказу  управления скоростных дорог. Руководством проекта занимается фирма GeoInternational, Майнц/Германия. Задача проекта - постоянный мониторинг и оповещение.  

Откос движется под трассой A62 "только" несколько см в год, но результирующий ущерб ясно виден, как например у опорной стены (рис. внизу слева).

 

Разрыв в опорной стене

Общий вид на откос под трассой A62

 


 

Онлайн-мониторинг здания Lohwies в Райсбахе/Заарланд (район оседания грунта, вызванного горными разработками) в сотрудничестве с германским акционерным обществом „каменный уголь“ (Deutsche Steinkohle AG)

 

Классические GPS-измерения в районе Райсбах
Из-за подземной добычи каменного угля происходит оседание земных слоев горных пород, которое достигает земную поверхность и ведет к образованию ложбин. Для доказательства таких деформаций была создана геодезическая GPS-сеть, а именно в феврале 1999 в районе оседания грунта Райсбахе/Заарланд (рис. внизу) в ходе дипломной работы в Karlsruhe University of Technology. Наблюдения велись в течении трех месяцев в шести эпохах. При этом были уставлены деформации со смещением точек по горизонтали до 25 см и по вертикали до 90 см.

reisbach.gif (166295 Byte)

Контрольные измерения в районе Райсбах с системой GOCA

C 2.8.1999 до 7.2.2000 велся онлайн-мониторинг дискретного объекта, здания Lohwies в Райсбахе (рис. справа) с системой GOCA. Аппаратные средства состояли  из двух приемников Leica-300. Базовая станция была установленна на крыше здания (объектный пункт), а подвижная станция на крыше северной шахты рудника Энсдорф (стабильный пункт). Передача данных между базовой и подвижной станций осуществлялась через радиомодем. NMEA-данные, зарегестрированные подвижной станцией, были переданы центральному компьютеру через кабель. Программное обеспечение интерфейса LeGoTerm подготовило данные для дальнейшего анализа деформаций программным обеспечением GOCA.

lohwies_halle.gif (75775 Byte)


Результаты мониторинга

Нижнеприведенные графики показывают смещения точки объекта здания Lohwies, зарегестрированые во времени системой GOCA в периоде с 2.8.1999 до 7.2.2000. Прогноз для координат у, х (верхний скриншот) и высоты (нижний скриншот) был проведен программным обеспечением GOCA на основе сплайн-уравнивания.

Деформации в периоде с 2.8.1999 до 7.2.2000:

Высота Y X
1.23 м 0.18 м  0.19 м 

Максимальная деформация:

Высота Y X
20 мм/день 1.5 мм/день  2.0 мм/день 

С помощью GOCA - модуля "фильтр Кальмана" была проведена для выбранного 5- недельного периода оценка позиции, скорости и ускорения. Нижепреведенный график показывает смещения точек объекта зарегестрированных во времени. График результатов фильтра Кальмана установлен соответственно стандартному графику и имеет три диаграммы: для позиции (сверху), скорости (в середине) и ускорения (внизу). Из-за перерывов добычи каменного угля в выходные дни происходят замедления или ускорения оседания земной поверхности, которые ясно отражаются в кривых скорости и ускорения.

 


Онлайн-мониторинг Palabora-Copper-Mine в Южной Африке

С ноября 2004 система GOCA используется для мониторинга Palabora-Coppermine в Южной Африке с оборудованием фирмы Trimble (фирма Trimble GeoNav, фирма Optron / Южная Африка)