[發明專利]基于CNSS的地面設施變形的長期監測系統及方法

有效

• 申請號: 201110263756.1
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102435165A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 楊紹普;陳恩利;劉永強;廖英英;馬增強;潘存治;郭樹起;徐步青;王揚;司春棣
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G01B21/04
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 李榮文

1.一種基于CNSS的地面設施變形的長期監測系統，其特征在于包括定位監測模塊、CNSS、數據處理模塊和客戶終端；所述定位監測模塊包括分別設于各基準點的CNSS終端機和與各基準點相對應的各監測點的CNSS終端機；所述數據處理模塊包括CNSS終端機和數據處理器；所述客戶終端包括CNSS終端機和顯示設備；所述CNSS與所述基準點的CNSS終端機和監測點的CNSS終端機雙向連接，并與所述數據處理模塊和客戶終端分別單向連接；各基準點的CNSS終端機和各監測點的CNSS終端機與所述數據處理模塊的數據處理器單向連接。

2.一種利用權利要求1的基于CNSS的地面設施變形的長期監測方法，其特征在于包括以下步驟：

A、組建基于CNSS的地面設施變形的長期監測系統；

B、所述監測點和基準點接收定位信息：

所述基準點的CNSS終端機和監測點的CNSS終端機從CNSS得到所在位置的定位信息，所述定位信息包括所述基準點和監測點的三維坐標數據；所述基準點的CNSS終端機和監測點的CNSS終端機將各自的定位信息發送給所述數據處理模塊；?

C、所述數據處理模塊處理監測點和基準點的定位信息：

所述數據處理模塊中事先存有各基準點的精確坐標值；所述數據處理模塊接收到來自各基準點和各監測點的定位信息后進行存儲，按周期對各基準點和各監測點各自的三維坐標數據形成的三維坐標數據時間序列進行處理，處理步驟如下：

（1）用各基準點的已知精確坐標值組成與此基準點的三維坐標數據時間序列相適配的已知精確坐標值時間序列，將各基準點的三維坐標數據時間序列與其已知精確坐標值時間序列作差得到該基準點的差值時間序列，并求出此差值時間序列的變化率；?

（2）用與所述基準點相對應的各監測點的三維坐標數據時間序列與此基準點的差值時間序列做差，對各監測點的三維坐標數據時間序列進行誤差修正，得到各監測點的修正三維坐標數據時間序列；

（3）對所述各基準點的差值時間序列及其變化率和各監測點的修正三維坐標數據時間序列進行濾波去噪；

（4）對濾波后的監測點的修正三維坐標數據時間序列和與此監測點相對應的基準點的差值時間序列及其變化率進行處理，計算出所述監測點相對于與其相對應的基準點的變形量；

D、所述數據處理模塊產生預警信號并發送：

將各基準點的三維坐標數據時間序列和各監測點的修正三維坐標數據時間序列作為監測數據存儲于所述數據處理模塊中，并通過所述數據處理模塊的CNSS終端機發送到北斗衛星；所述數據處理模塊中事先存有上步中所述變形量和所述基準點差值時間序列的變化率的預設安全閾值；當所述變形量和差值的變化率超出預設安全閾值時，所述數據處理模塊產生預警信號并將此預警信號通過所述數據處理模塊的CNSS終端機發送到北斗衛星；所述北斗衛星將來自數據處理模塊的監測數據和預警信號發送至客戶終端的CNSS終端機并通過顯示設備顯示；

E、所述數據處理模塊產生預測信息并發送：

所述數據處理模塊根據其內部存儲的各基準點的三維坐標數據時間序列和與其對應的各監測點的修正三維坐標數據時間序列預測出各監測點相對于此基準點的位移變形趨勢信息，并將此信息通過數據處理模塊的CNSS終端機發送到北斗衛星，北斗衛星再將此信息發送至所述客戶終端的CNSS終端機并通過顯示設備顯示。

3.根據權利要求2所述的基于CNSS的地面設施變形的長期監測方法，其特征在于所述基準點的數量為2-3個，與每個基準點相對應的監測點的數量為1個以上。

4.根據權利要求2所述的基于CNSS的地面設施變形的長期監測方法，其特征在于所述基準點或監測點的CNSS終端機、所述數據處理模塊的CNSS終端機和所述客戶終端的CNSS終端機的型號為HMWJ/BD4。

5.根據權利要求2所述的基于CNSS的地面設施變形的長期監測方法，其特征在于所述基準點和監測點與數據處理模塊之間采用無線通信或電纜通信方式傳輸數據。