ORS连续运行参考站工程建设项目实施商业计划书.docx
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ORS连续运行参考站工程建设项目实施商业计划书
XX市CORS连续运行参考站建设项目实施计划书
第一章迁安市CORS连续运行参考站5
1.1概况5
1.2CORS的建设过程7
第二章QA-CORS系统的整体概述8
2.1系统组成8
2.2技术依据8
2.3工程目标9
2.4系统工程内容9
2.5系统所具备的功能9
2.6系统技术指标10
2.7系统组成结构图10
2.8QA-CORS系统工作原理11
第三章各子系统定义12
3.1参考站准站子系统12
3.1.1参考站数据结构12
3.1.2参考站建设14
3.2数据通信子系统42
3.2.1数据通讯技术要求42
3.2.2通信协议42
3.2.3通讯网络43
3.3控制中心子系统43
3.4用户数据中心子系统44
3.4.1数据中心服务器各软件系统44
3.5用户子系统47
第四章关键技术49
4.1参考站高稳定性高精度定位技术及相应动态坐标框架的建立49
4.2快速和动态GPS定位技术49
4.3地震与工程形变高精度监测技术49
4.4坐标系转换与高程系统转换技术49
4.5系统运行完备性分析与可靠安全性监测技术50
4.6多功能数据格式产生、分流、处理和服务网络管理技术50
4.7系统可靠性及安全正常运行的技术50
4.8为实现一台GPS接收机进行多参考站网络RTK实时定位的通信技术。
50
第五章QA-CORS应用范围51
5.1应用类型51
5.1.1测绘类应用51
5.1.2高精密测量52
5.1.3控制测量52
5.1.4大比例尺测图53
5.1.5施工放样53
5.1.6GIS数据采集54
5.2非测绘类应用55
5.2.1应用于交通55
5.2.2应用于农业55
5.2.3应用于救援56
5.2.4应用于授时校频56
第六章系统运行后维护及管理57
6.1系统建成后的管理模式57
6.2系统运转维持费57
6.3商业性服务57
第七章结论58
附件一：
参考站基本配置清单59
第一章迁安市CORS连续运行参考站
1.1概况
迁安市位于河北省东北部，燕山南麓，滦河岸边。
地处东经118度26分至118度55分，北纬39度51分至40度15分之间。
东西跨度39千米，南北纵距45千米。
面积1208平方千米。
迁安市规划局，现有天宝RTK两套（1套5700，1套5800），主要作业范围为迁安市，作业半径30公里以内，要求CORS建成后，即可做网络，有可以做电台模式，同时跟天宝的GPS兼容。
华测的方案具体设置如下：
迁安CORS参考站控制范围
天宝电台和华测电台同时发射：
迁安CORS参考站整体示意图
迁安CORS详细示意图
1.2CORS的建设过程
⏹方案评审
⏹站点踏勘
⏹环境测试
⏹基建施工
⏹设备安装
⏹控制中心
⏹通信网络
⏹系统测试
⏹试点验收
⏹整网验收
第二章QA-CORS系统的整体概述
2.1系统组成
根据全球定位系统连续运行参考站网建设规范及甲方的建设需求，本系统主要包括连续运行参考站网的构成、站址选择、基建、仪器设备配置、数据通信网络、数据中心组成、数据处理、数据管理、产品服务。
2.2技术依据
QA-CORS系统的建设主要依据《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》以及参照国内外计算机、网络、测绘等国家标准及相关规范，所参照国家标准及技术规范见下表：
名称
编号
批准单位
备注
全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范
CH/T2008
国家测绘局
2005
全球定位系统（GPS）测量规范
GB/T18314
国家测绘局
1991
国家一、二等水准测量规范
GB/T12897
国家测绘局
1993
工程测量规范
GB50026
国家技术监督局
1997
卫星通信中央站通用技术条件
GB/T16952
国家技术监督局
1999
计算机信息系统安全保护等级划分准则
GB17859
国家技术监督局
1994
精密工程测量规范
GB/T15314
国家技术监督局
1997
全球定位系统城市测量技术规程
CJJ73-97
中国建设部
1989
测绘技术设计规定
ZBA75001
国家测绘局
1991
测绘技术总结编写规定
CH1001-91
国家测绘局
1995
测绘产品检查验收规定
CH1002
国家测绘局
1995
测绘产品质量评定标准
CH1003
国家测绘局
1995
全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程
CH8016
国家测绘局
1987
电子设备雷击保护导则
GB7450
国家技术监督局
1997
建筑物防雷设计规范
GB50057
国家技术监督局
1994
通信用电源设备通用试验方法
GB/T16821
国家技术监督局
1988
计算机软件产品开发编写指南
GB8567
国家技术监督局
1989
信息处理-数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定
GB1526
国家技术监督局
1993
信息处理系统计算机系统配置图符号及约定
GB/T14085
国家技术监督局
1990
计算机软件质量保证计划规范
GB/T12504
国家技术监督局
1990
计算机软件配置管理计划规范
GB/T12505
国家技术监督局
电子计算机房设计规范
GB50174
国家技术监督局
1993
UNAVCO参考站建立规范
---
国际UNAVCO组织
IGS参考站建立规范
---
国际IGS委员会
中国地壳形变监测网络参考站建立规范
地震局、测绘局
2000
中华人民共和国公共安全行业标准
GA173
国家技术监督局
1998
混凝土结构设计规范
GBJ10
国家建设部
1989
参照技术规范
2.3工程目标
1.参考站子系统与系统控制中心间的不间断数据传输。
2.系统控制中心的数据分流、数据处理、数据入库。
3.通过Internet向用户提供数据等相关信息服务，实现事后精密定位功能。
4.以GSM,GPRS,CDMA等数据通信方式进行实时定位信息的服务，实现实时定位功能。
2.4系统工程内容
1.建设1个参考站，其中包括参考站的选址、观测室及观测墩基建；
2.建立系统管理中心和相应的Intranet网（内部局域网）；
3.建立参考站与管理中心之间的数据传输系统；
4.建设多接口的精密差分信息和普通导航差分信息的发播系统；
5.用户硬件和软件系统。
完成厘米级、分米级定位和米级导航定位服务
2.5系统所具备的功能
QA-CORS系统功能目前主要在于两方面：
第一是通过拨号服务器以无线数据通信方式向用户提供实时精密定位服务；第二是通过Internet网络向用户提供精密事后处理的数据服务。
1.在定位信号的有效覆盖区域内，利用一台GPS测量型接收机可进行城市各级控制点测量（非完全荫蔽区），精度达到厘米级；
2.在定位信号的有效覆盖区域内，提供GNSS实时测量，满足非荫蔽区工程测量、地图修测、精密授时等项要求；
3.本系统可实时广播RTK信息，用户可采用GSM、GPRS、CDMA中的任何一种手段实时获取差分数据，同时该系统支持RTCA、CMR、RTCM2.x、RTCMV3.0、RTD等数据格式，也同时支持国际各主流品牌GPS/GNSS接收机在网内工作；
4.本系统利用Internet或其它手段可实现事后精密定位的数据服务，数据格式支持RINEX2.0和RINEX2.1；
5.参考站网络软件、中心服务器软件及用户端软件均采用全中文界面，包括测图、放样以及将来的导航软件系统，为用户提供良好的使用交互界面；
6.本系统的安全性良好，具备计费和完善的用户管理功能。
2.6系统技术指标
项目
内容
技术指标
覆盖领域
导航
覆盖宜昌及周边地区
定位
常规RTK
距中心参考站15km以内
网络RTK
距虚拟中心站20km以内
服务范围
导航
陆上和水上导航，地理信息采集、更新
定位
测绘，地籍，规划，工程建设，变形监测，地壳形变监测
授时
授时精度小于±1微秒
系统精度
动态参考基准
地心坐标的坐标分量
绝对精度不低于0.1米
基线向量的坐标分量
相对精度不低于3×10-7
快速或实时定位
水平≤3cm
垂直≤5cm
事后相对精密定位
水平≤5mm
垂直≤10mm
导航
水平≤3m
垂直≤5m
可用性
导航
99.0%（1天内）
定位
95.0%（1天内）
完好性
报警时间
＜6秒，
误报概率
＜0.3%
兼容性
导航、定位
RTCM2.x、RTCM3.0、CMR、RINEX、RTCA、RTD
QA-CORS技术指标
2.7系统组成结构图
下图为整个QA-CORS系统的组成结构图：
包括参考站子系统、通信子系统、控制中心子系统、用户数据中心、用户子系统。
QA-CORS网络结构
2.8QA-CORS系统工作原理
工作原理图
第三章各子系统定义
3.1参考站准站子系统
卫星跟踪参考站是QA-CORS的数据源，用于实现对卫星信号捕获、跟踪、记录和传输，主要包括不间断电源、GPS接收机、扼流圈双频天线、计算机、网络、逼雷系统、防电涌等设备，由若干个永久参考站组成。
3.1.1参考站数据结构
各参考站以设定的时间间隔将观测数据实时传输给系统控制中心，控制软件可响应系统控制中心的控制命令，对参考站设备进行控制。
参考站数据类型见下表所示。
表中的数据类型可分为两类：
第一类与系统控制中心无关，是参考站利用GPS接收机、传感器等设备主动采集的数据。
另一类是参考站被动接收的数据，由系统控制中心通过通信网络发来的控制或查询命令，与参考站本身所采集的数据无关。
类别
项目
内容
说明
协议
频度
实时采集数据
观测数据
观测数据
L1、L2、C/A、P1、P2、D1、星历、差分数据
TSIP
1Hz
定位结果
定位值B，L，H；pdop,hdop,vdop、卫星数
1Hz
设备数据
GPS工作状态
接收机内存情况，天线状况
TSIP
--
UPS工作状态
输入电压，输出电压，电池剩余容量
自定义
通讯连路状态
通讯速率，调制解调器工作状态
接收的数据
遥测指令
GPS参数设置
采样间隔，文件的提取与删除等
TSIP
--
参数设置
文件的提取与删除，软件参数设定等
自定义
查询命令
参数查询
参考站各设备的查询
参考站数据类型
⑴数据流程
参考站年中设备的数据通信协议各不相同，因此利用参考站管理软件（APIS.NET）进行协议转换，在网络上统一采用TCP/IP协议，控制中心采用TCP/IP协议与各参考站通讯。
经过实践证明，本方式简洁、可靠，即保证了参考站软件系统的稳定和可靠性，又保证了参考站各项功能的实现。
物理连接与数流程详细说明如下：
GPS接收机的COM1端口经硬件分流后接入计算机COM1。
计算机中运行APIS.NET软件，实时转换成Rinex格式后以文件方式存储观测数据。
GPS-RS根据需要开通Socket端口转发GPS数据，允许10个客户连接到同一端口，进行实时数据共享。
利用Windows2000Server的TerminalService功能，在系统控制中心计算机上通过网络控制参考站计算机。
安装APCUPS的管理软件PowerSuite5.21，并开启Windows2000Server的UPSMonitor服务，在控制中心上直接监控各参考站UPS。
系统控制中心的APIS.NTE可直接对各参考站的GPS接收机进行操作。
其他特殊操作利用商业软件实现，不再自行开发软件。
由于通信问题而造成的数据传输中断时，工控机仍可正常记录原始数据，待通信恢复后，可将所缺数据传输回系统控制中心。
参考站数据流程
⑵数据存储
在QA-CORS系统中，采取了三种数据存储方式：
参考站计算机存储、系统控制中心的存储以及GPS接收机内部存储器存储。
其中，参考站计算机和系统控制中心的存储方式完全一致，GPS接收机的数据存储则是按照华测的数据格式进行存储。
⑶存储结构
与设计方案不同，目前参考站数据没有采用以SQL数据库的方式存储，代之以文件/目录树的方式进行存储，这样做的目的主要是减少同时运行的软件数量，增加系统的可靠性。
文件/目录的结构说明如下：
YY：
当前年份-2000的后两位；
月份：
英文1至12月的头4个字母
日期：
以DAY.+当前日期（1至31），如day.11；
站名：
参考站的英文缩写，如MCGT；
文件：
英文缩写+儒略日+时段号。
3.1.2参考站建设
⑴选址
对于本系统，选址时首要遵循以下原则，其次要保证各站点之间的距离不要超过60千米，而且选好的参考站能完全覆盖整个区域及周边地区，使整个地区没有盲区。
a观测环境
距易产生多路径效应的地物（如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等）的距离不小于200m；
应有10度以上地平高度角的卫星通视条件；
距电磁干扰区（如微波站、无线电发射台、高压线穿越地带等）的距离不小于200M；
避开易产生震动的地带。
b地质环境
参考站应建立在稳定块体上，避开地质构造不稳定地区（如断裂带、易发生滑坡与沉陷等局部变形地区）和易受水淹或地下水位变化较大的地区；
c维持条件
便于接入公共或专用通信网络；
具有稳定、安全可靠的电源；
交通便利，便于人员往来和车辆运输；
便于长期保存。
d实施步骤
根据技术设计进行踏勘，确认岩土、土壤类型以及承重能力等，在实地按要求选点定位；
实地测绘点之记，其形式见下表：
点之记
站名
编号
类级
园区
所在园区
点位略图
概略位置
单位：
m比例尺：
所在地
最近住所
供电情况
电信情况
地类
土质
冻土深度
解冻深度
交通路线图
最近水源
单位：
km比例尺：
石子来源
沙子来源
交通情况
地址概要、构造背景
地形地质构造图
参考站点之记（正面）
选址情况
便于联测的水准点等级、点名、点号及联测里程
选址者
选址日期
单位
地质员
单位
原有高等级大地、重力、形变点位利用情况
便于联测的水准点等级、点名、点号及联测里程
225°
270°
点位还试图说明
N°
45°
10°
315°
15°
20°
90°
135°
180°
°建站情况
观测墩类型
建站者
观测墩断面图
单位
单位：
m
建站日期
委托保管情况
保管人
单位
地址
邮编
电话
备注
参考站点之记（反面）
实地绘制概略地图，供参考站设计使用；
实地进行卫星定位观测，以15S采样间隔记录不少于连续4h的观测数据。
当载波相位数据利用率低于80%时，应变更站址。
e提交成果
所属行政区划，自然地理、地震及地质概况、交通、通讯、物质、水电、治安等情况；
点位的远近景照片；
远址点之记；
实地测试数据和结果分析；
收集的其他资料。
⑵基建
a观测墩
●观测墩结构选择
观测墩一般为钢筋混凝土结构，依据参考站建站地理、地质环境，观测墩可分为基岩观测墩、土层观测墩和屋顶观测墩三类，根据各站点的实际情况选址天线观测墩的结构。
根据地质条件、周边环境条件，参照下图中推荐爱的标准规格具体设局观测墩；
基岩和土层观测墩应高出地面3M，一般不超过5M；对于屋顶观测墩，其高度应大于1.5M;
基岩和土层观测墩宜建设在观测室内，应高出观测室屋顶面1.5M以上，室外部分应加装防护层，防止风雨与日照辐射对观测墩的影响；
对于基岩观测墩，内部钢筋与基岩紧密浇注，浇注深度不少于0.5m；
基岩观测墩
对于土层观测墩，钢筋混凝土墩体应埋于解冻线2m以下；
土层观测墩
对于屋顶观测墩，内部钢筋应与房屋主承重结构钢筋焊接，结合部分应不少于0.1m；
屋顶观测墩
观测墩应浇注安装强制对中标志，并严格整平，墩外壁应加装（或预埋）适合线缆进出硬制管道（钢制或塑料），起保护线路作用；
强制对中标志
基岩和土层观测墩与地面结合四周应做不少于5cm的隔振槽，内填粗沙，避免振动带来的影响；
基岩和土层观测墩应与观测室或周围房屋的主要结构分离，以免影响观测墩的稳定性；
屋顶观测墩与屋顶观测面结合处应做防水处理。
●混凝土施工要求
灌制混凝土标石所用材料应符合下列要求：
◆采用的水泥标号应不低于425。
制作不受冻融影响的混凝土标石，应优先采用矿渣和火山灰质水泥，不得使用粉煤灰水泥。
制作受冻融影响的混凝土标石，宜使用普通硅酸盐水泥。
在制作受盐碱、海水或工业污水侵蚀地区的标石时，须使用抗硫酸盐水泥。
在沙漠、戈壁等干燥环境中的标石，不得使用火山灰质水泥；
◆石子采用级配合格的5～40mm的天然卵石或坚硬碎石，不宜采用同一尺寸的石子；
◆沙子采用0.15～3mm粒径的中砂，含泥量不得超过3%；
◆水须采用清洁的淡水，硫酸盐含量不得超过1%；
◆外加剂可根据施工环境选用，如早强剂、减水剂、引气剂等，其质量应符合相应规定，不得使用含氯盐的外加剂。
每立方米混凝土制作材料用量：
表1 每立方米混凝土制作材料用量表
骨料种类
级配粒径mm
水
水泥
砂
石
配合比例
重量，kg
重量，kg
重量，kg
重量，kg
（体积，m3）
体积，m3）
（体积，m3）
（体积，m3）
碎石
5～40
180
300
600
226
0.6：
1：
2.2：
4.09
（0.18）
（0.30）
（0.44）
（0.82）
0.6：
1：
1.47：
2.73
卵石
5～40
170
285
672
1248
0.6：
1：
2.36：
4.38
（0.17）
（0.28）
（0.45）
（0.83）
0.6：
1：
1.61：
2.96
注：
◆表中配合比适用中砂，当采用细砂或粗砂时，水和水泥用量相应增加或减少17kg和10kg。
◆当采用5～40mm粒径的碎石或卵石，应将水和水泥用量各增加10%，砂、石用量不变。
混凝土施工要求：
◆调制混凝土，须先将砂、石洗净。
浇灌标石时，须逐层充分捣固；
◆气温在0℃以下时，必须加入防冻剂，拆模时间不得少于24h，否则不准施工；
◆拆模时间可根据气温和外加剂性能决定，一般条件下，平均气温在0℃以上时，拆模时间不得少于12h；
b观测室
根据地质条件、周边环境条件，参照下图的形式具体设计观测室；
观测室设计示意图
观测室面积不少于15m2；
观测室应建在地基牢固的地点，设计时应考虑防水、排水、放风、防雷等因素；电力和信号管线应分别设计，预埋两种管线通道，并进行动物保护处理；
观测室内的温度和相应湿度应瞒住仪器设备正常运行的要求；
国家参考站网的参考站应在观测室内的观测墩基础上埋设水准与重力共用标石，该标石与地面结合四周应做不少于5cm的隔振槽，内填粗沙；
水准标志与观测墩强制对中标志间高差测定精度不低于3mm。
c控制中心机房建设
机房布置及装修的原则
●满足技术系统的功能要求：
各类设备需要一定的安装空间、使用空间、维修空间。
各类设备又有各工艺环境要求，如温度、湿度、通风、洁净度，各种供电和照明要求等。
●给工作人员创造健康卫生的工作环境:
机房应为工作人员创造一个有利于健康、卫生的工作环境。
工作人员需要昼夜在机房内工作，为有利于他们的健康、有利于他们精力充沛，机房内应有良好的通风、温度、采光、空间、色彩等环境。
●有利于提高工作效率:
机房内设备的布置应有利于操作、管理，有利于各子系统间的技术联接，有利于统一管理和维护。
●符合安全要求:
机房的布置和装修应符合防火、安全警卫、应急状态工作等要求。
●数据中心建设指标:
温度、湿度范围
机房内空调是维持温度范围的主要保证条件；
室内温度范围22℃±5
室内热量主要来自：
设备散热量：
按设备耗电70%计算
工作人员散热：
（固定和流动入室人员数）
照明灯：
按2/3照明灯开启计算
太阳的增热：
室外空气渗入
应克服这些影响温湿度急剧变化的因素，保证设备在规定的温度范围中正常运转。
室内湿度范围：
40～60%
机房应有明亮和均匀的照明，光源分布不致使设备间有深浓的阴影，要求桌面照度水平为荧光灯80～100LX，采用嵌入顶棚日光灯组，建议采用方形奶白色（或磨砂）有机玻璃灯罩，每组三根日光灯管，二根为经常照明，另一根接UPS不间断电源，停电时自动开启。
日光灯一律不用电子镇流器启动，以免干扰仪器运作。
●室内净化
要求室内空气洁净、防尘、易清扫，应采取以下措施：
密闭门，双层玻璃窗（或全墙面不设窗）
墙、地、顶面用易清扫、不吸尘、不积尘材料
空调通风前和后加过滤器
●防静电活动地板
为方便电缆走线敷设、美观和地板板下式送风，机房室内地面做架空防静电活动地板，夹层下结构水泥地面要求抹光涂油漆，保持洁净，与架空地板形成送风空调箱。
●空调与加湿
在架空地板夹层里，通过地板送出处理后的适宜的空气，可以直接向安置设备部位送风，在上方天棚回风，这种地板下送风和暗装在天棚的回风，可以非常灵活的调整设备布置，并使室内工作人员感受舒适。
加湿器可以安装在通向机房的送风支管上，不能采用直接向室内喷雾加湿。
●天棚
天棚采用防火或阻燃材料（如石膏板-防火、吸尘、隔热），天棚夹层内布设回风管道、嵌入式日光灯和自动喷淋1211消防装置。
●插座
电源插座，裸接地线插座均在架空地板下，离水泥地面高150mm。
固定电缆走线应穿钢管，平均2平方米一个插座。
电源种类有：
UPS380伏三相，UPS220伏单相，动力电380伏三相，动力电220伏单相，全部插座内均有安全地线端。
不同类型的电源应有明显的区别标志。
●隔断
各层机房内按需要设置玻璃断隔墙，将值班区、计算机房、工作间等分隔开来，并设置走廊通道，以免互相干扰。
玻璃隔断墙为铝（或不锈钢）框架镶嵌玻璃。
d其他要求
参考站的建设单位应委托当地有关单位指派专人负责保管，并办理测绘标志保管手册，其形式见下表：
参考站名称：
编号：
托管时间：
年月日
标志材料及构造：
设置地点：
省（自治区/市）县（市/区）乡村
具体位置略图
兹由建站单位根据《中华人民共和国测绘法》，将上述测量标志委托当地有关单位和人员保管，双方当面视察标志情况如上所述，
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