CORS系统的构建及其在矿山测量中的应用

方海鹏

(西山煤电集团山西古县西山登福康煤业有限公司，山西 古县 042400)

CORS系统的构建及其在矿山测量中的应用

方海鹏

(西山煤电集团山西古县西山登福康煤业有限公司，山西 古县 042400)

经济社会的快速发展，促进了矿产资源需求量的逐渐加大，需要采取可靠的技术手段，提高资源的开采效率。结合现阶段我国矿产资源储量及开采作业的实际发展状况，深埋于地下的各种资源受到地质环境的影响，加大了开采难度。为了改变这种发展现状，需要加强相关测量方法的合理运用，提高矿山测量作业效率，获取准确的定位信息，消除矿山测量过程中可能存在的安全隐患。现阶段各种技术集成化作用下构建的CORS系统，可以满足矿山快速精确测量的实际需求，实现测量数据的有效采集及快速传递。基于此，对CORS系统的构建及其在矿山测量中的应用进行必要的分析，以便为矿山测量水平的提升提供必要的保障。

CORS系统；矿山测量；矿产资源；安全隐患；地质环境

引言

结合不同技术的优势，实现CORS系统的有效构建[1]，并扩大该系统在矿山测量中的实际应用范围，有利于提高矿山测量数据精度，减少测量过程中的数据偏差，加强对各种采集数据的实时分析，实现矿山测量数据的稳定传输。在可靠的CORS系统支持下，可以满足矿山测量作业开展中相关数据实时采集的实际需求，提高测量作业效率的同时有利于增强矿山测量作业的安全性，促使我国的矿山资源能够得到有效的开发和利用[1]。

1 CORS系统的相关内容

CORS系统正常运行过程中的核心技术是GPS技术，其实际的应用范围较广，能够为各种测量作业提供科学的数据信息，方便使用者的实时监督。结合现阶段CORS系统的实际应用概况，可知其主要由基准站、数据处理中心、用户系统及通信系统4部分组成。系统运行中通过这4部分组成的协同作用，可以为数据的实时采集与分析提供可靠的保障。在构建可靠的CORS系统时，需要对其组成部分及数据流程有着必要的了解，如图1所示。

图1 CORS系统组成部分及数据流程图

如图1所示，CORS系统中包含多个基准站，通过其中电源、接收机等不同构件实际作用的充分发挥，有利于实现对卫星数据的实时采集与记录，提高了系统运行中相关数据的利用效率。系统中数据处理中心包含的用户管理、综合服务、数据存储等，主要是为了加强对用户数据的管理分析。同时，在用户系统及通信系统的支持下，优化了CORS系统的服务功能，有利于实现数据的实时采集及稳定传输。

2 矿山测量CORS系统的构建分析

2.1 参考站的建设

结合矿山测量的实际需求，需要在构建CORS系统时建立可靠的参考站。建设参考站的主要目的是实现CORS系统跟卫星的连接，从卫星系统中获得准确的数据信息，是整个CORS系统中数据的主要来源。参考站是整个CORS系统的核心部分，也是关系到整个系统导航和定位精度的关键，因此，必须要保证参考站建设的各项指标符合要求。一般情况下，参考站都是由室外设备和室内设备2部分组成，其中，避雷针、气象仪以及天线等属于室外设备，机柜、接收机、网络设备等属于CORS系统的室内设备，用来进行数据处理。参考站建立的过程中，需要其位置选择的合理性，并做好其中通讯系统的建设工作。运用CORS系统完成矿山测量中参考站结构建设示意图如图2所示。

图2 CORS系统中参考站结构示意图

2.2 基准站防雷设施的有效建设

作为CORS系统稳定运行的重要组成部分，基准站防雷设施的完善有利于优化相关电子设备的服务功能[2]。与此同时，由于系统中基准站设置的位置较高，容易遭受雷击，加上不同半导体元件集成化程度高，客观地加大了设备遭受雷击的几率。因此，需要在基准站的相关区域安装避雷针，将雷雨天气中的电流及时地导入地面，确保矿山测量作业计划的顺利实施。避雷针安装过程中应结合基准站相关防护设施的具体位置，设置一定高度的避雷针，确保基准站使用的安全性。

2.3 数据中心的有效建设

作为CORS系统运行中数据处理的重要组成部分，数据中心的主要功能是对各种数据的计算与存储。数据中心的有效建设，可以利用ADSL 的方式实现跟矿山中参考站的数据连接。为了保证系统运行的可靠性和连续性，设计时采用2台计算机进行数据处理，并且分别放置在不同的地方。2台计算机上均安装GPSNet软件，如果一台计算机工作过程中出现故障，另一台计算机就会快速启动，完成数据处理工作。数据中心还要有台专门用于数据分发的计算机，用于向用户发送相应的请求信息。

3 CORS系统在矿山测量中的实际应用

3.1 提高技术精度指标方面的应用

矿山测量作业计划开展的过程中，加强CORS系统侧有效使用，可以实现对测量区域的大范围覆盖，为测量工作提供自动导航与实时定位服务，确保测量数据的真实有效性；在CORS系统的支持下，可以将矿山测量中的水平精度与垂直精度分别控制在3 cm与10 cm的范围内；测量作业开展中发生故障时，可以将自动报警时间控制在6 s的范围内；CORS系统良好的兼容性保证了矿山测量中所有数据可以稳定的传输[3]。

3.2 测量作业流程方面的应用

矿山测量的内业设置过程中，需要加强对手薄配置测量形式的有效使用，并将与流动站相关的参数设置在合理的范围内，实现测量过程中对不同控制点坐标的实时校正。在CORS系统的支持下，可以选择3个点完成坐标校正工作，3个点位置要均匀地分布在需要测量的矿山范围内。点校正完成之后就可以进行数据采集工作，矿山测量范围内的平面坐标则显示在相应的手薄上，促使矿区测量数据精度能够达到实际测量作业的具体要求。同时，在测量过程中，结合CORS系统的优势，有利于实现手薄与接收机之间的正常通讯，促使测量数据能够在数据处理中心与计算机网络之间进行快速的传递，增强数据处理的实际作用效果。

3.3 观察数据实时分析方面的应用

通过对CORS系统定位精度的分析，可以在矿山测量过程中加强对采样数据时间间隔的有效设置[3]，确保不同控制点设置的科学性。由于矿山测量中包含大量的数据，需要在观测过程中对这些数据进行实时分析。而结合CORS系统定位精度的优势，可以最大限度地满足内业设置及外业测量过程中的精度要求，进而为数据的实时分析提供可靠的保障，提高矿山测量中观测作业效率的同时也会减少记录过程中的数据偏差，保持矿山测量作业的高效性。相关的研究资料表明[4-5]，加强CORS系统的合理运用，可以将矿山测量中X方向上的外符合精度控制在±1.4 cm范围内，Y方向上的外符合精度控制在±1.2 cm的范围内，H方向上的定位精度控制在±2.0 cm的范围内，确保观测数据的采集与分析能够达到矿山测量的具体要求。

4 结语

从不同方面提高对CORS系统有效构建重要性的认识，提高这种系统在矿山测量中的利用效率，有利于增强我国矿山测量作业的安全可靠性，促使各种测量数据能够得到及时有效的分析，为后续矿山生产计划的制定与实施提供可靠的参考信息。矿山测量中充分发挥CORS系统的优势，可以将矿山测量数据精度控制在合理的范围内，降低测量作业计划实施过程中的投入成本，最大限度地满足矿山

测量的多样化需求，优化具体的测量作业流程。

[1] 卞英春.CORS系统在矿山测量中的应用[J].新疆有色金属,2012(S1):44-45.

[2] 李晓亮.CORS系统的构建与应用[D].北京：中国地质大学(北京),2014.

[3] 万广欣.基于CORS系统下GPS测量技术在地质测绘中的应用[D].北京：中国地质大学(北京),2014.

[4] 李恒宝，郭友发.CORS RTK技术在矿山测量中的应用[J].西部探矿工程,2011(6)：157-159.

[5] 许文成，王文栋.CORS RTK测量技术在兴隆庄煤矿的应用[J].煤矿现代化,2015(5)：87-88.

Construction of CORS system and its application in mine surveying

FANG Haipeng

(Xishan Coal Electricity Group Shanxi Guxian Xishan Dengfukang Coal Mine Co., Ltd., Guxian Shanxi 042400, China)

The rapid economic and social development promotes the gradual increase in the demand for mineral resources. And reliable technical means are needed to improve the efficiency of the resources. The actual development of mineral resources reserves and mining operations in China, and various deeply buried resources effected by geological environment in the underground increase the difficulty of mining. In order to change the developmental situation, it is necessary to strengthen the rational use of relevant measurement methods, improve the efficiency of mine surveying, obtain accurate location information, eliminate possible security risks in the process of mine surveying. The CORS system constructed under the integration of various technologies at present stage can meet the actual needs of rapid and accurate measurement of mine, and realize effective collection and rapid transmission of measurement data. Based on this, this paper analyzes the construction of CORS system and its application in mine surveying so as to provide the necessary support for the improvement of mine surveying level.

CORS system; mine survey; mineral resources; potential safety hazard; geological environment

2017-03-09

方海鹏，男，1974年出生，1996年毕业于山西矿业学院矿山测量专业，工程师，本科，从事煤矿技术管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.30

TQ175

A

1004-7050(2017)02-0090-03

专题讨论