[實用新型]一種利用單頻GNSS接收機監測地質變化的系統

無效

• 申請號: 200820123472.6
• 申請日: 2008-11-04
• 公開（公告）號: CN201352115Y
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 武文;角谷一明
• 申請（專利權）人: 武文
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G01S1/02
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司
• 代理人: 吳寶泰;王振華

技術領域

本實用新型涉及地質監測領域，特別涉及一種利用單頻GNSS接收機監測地質變化的系統。

背景技術

為了獲取地面滑動、傾斜變形、崩壞等地質變化的信息，可以通過使用各種計測裝置。在預想有可能發生地質變化的場所預先設置收縮計、傾斜測定器等計測裝置；收縮計可以測定地盤的變化量、傾斜測定器可以測定地盤的傾斜量。

近年來，又提出了在計測裝置中使用光纖作為傳感器的方法：將部分光纖埋設在地表下面，在地表上面每隔一定距離打設樁子，將另一部分光纖掛在這些樁子上，同時在樁子處固定有光纖連接的場所。由于光纖具有：當受到微小的張力變形，其內部傳送的光信號損失就會增加的特性，因此，在設置有計測裝置的場所，如果有地質變化，光纖就會受到張力，將會出現光傳送損失的狀態，對應還有光纖的光信號損失的結構。因此，根據這種計測裝置，通過地質變化而連動地引起光纖發生變形，計算這種光纖變形引起的光傳送損失，就可以把握導致光纖變形原因的地質變化情形。

另外，還有一種方法，是在計測裝置上安裝有多個突起的檢出部，在這些突起的檢出部處，使光纖以光傳送損失小的狀態為回路直徑卷繞。在這種計測裝置中，由于在有地質變形的測定場所之間存在距離，如果光纖被拉伸，測定場所的回路直徑就會減少，光纖產生光損失；對上述方法稍作改進，還提出了一種在同一直徑的回路中設置有多個固有的松弛點的計測裝置。

上述方法中，都是使用光纖測定地質變化，由于地質的變化，而光纖被拉伸，計測裝置中從原先少的光纖到多的光纖回路直徑減少，以一定順序的階段性的不同光纖中能夠產生光損失，所以能夠測定地質的變化量。

除了上述使用光纖測定地質變化外，還有一類方法：利用雙頻率的GNSS接收機測定地質變化。該接收機用于精密測量，將觀測到的數據與接收機的端部和PC(計算機)連接，用移動盤或存儲卡將觀測數據帶回，在計算中心進行基線解析。做完基線解析時，如果解析的結果反常或觀測數據的精度低，則有必要另找時間再做觀測。

而且，由于測量用的雙頻率的GNSS接收機，需要長時間測量，一天內要測量數個小時，所以連續觀測需要用AC(交流)電源，接收機消耗的電力很大。

其次，為了帶回觀測數據，需要準備無線設備、無線設備的電源、無線設備的天線、GNSS接收機與無線設備的連接、通信用的通信控制軟件等。

同時，雙頻GNSS接收機是使用信號感度低的L2頻率和一般的L1頻率接收機對GNSS衛星進行監測，并實時的在基準站和監測站之間進行補正數據的通信。為在短時間內測定位置，雙頻GNSS接收機自身要耗費很大電量，而且為能使無線電設備、電腦和全部功能同時進行工作，設備整體的耗電量就更大。

還有，由于解析結果的測位精度低，作為考慮很多變位原因等的變位觀測系統存在功能不足的問題。

總之，利用雙頻率的GNSS接收機測定地質變化，存在以下問題：

(1)耗電量大；只有自帶電源而不能連續觀測；

(2)由于沒有設置而不能進行返回操作式觀測，因此，影響誤差的因素不能集中，測量誤差大。

發明內容

為了解決上述技術的缺陷，本實用新型提供了一種利用單頻GNSS接收機監測地質變化的系統。

通過利用距地球地表2萬千米上空旋繞的GNSS衛星，利用其空間坐標，其測定量沒有測量界限，避免了因使用光纖測定地質變化而帶來的問題；

本實用新型中的技術方案如下：

一種利用單頻GNSS接收機監測地質變化的系統，包括：

監測模塊，用于獲取監測數據，對其進行監測；

匯集模塊，用于匯集監測數據；

監控中心模塊，用于對監測數據進行基線解析；

匯集模塊包括：

GNSS接收單元，包括GNSS天線部和GNSS接收機，用于接收GNSS衛星的信號數據；

通信控制單元，包括微型計算機部，時鐘部，存儲部，用于控制通信；微型計算機部包括中央處理器，只讀存儲器，隨機存儲器，寄存器；中央處理器具有中斷控制器，串行通信端口，通用的并行輸入輸出端口和計數器的功能；寄存器保存時刻信息，時刻信息以GNSS時間體系為標準；

數據處理單元，用于處理接收到的信號數據；

電源單元，包括太陽能電池，蓄電池，用于為GNSS監測裝置提供電源；電源單元中的太陽能電池具有為GNSS接收單元提供電源，及為蓄電池充電的功能，當所述太陽能電池停止工作時，蓄電池具有為GNSS接收單元提供電源的功能。