[發明專利]基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統及方法

在審

• 申請號: 201811034126.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109029347A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 趙路;梁霄;張倫寧;陽婷;趙何芳;王誠剛;李早玲;安麗娜
• 申請（專利權）人: 上海華測導航技術股份有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

本發明提供了基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統，包括北斗導航系統，所述北斗導航系統用于獲得地面線的點云數據；數據處理系統，所述數據處理系統用于對上述獲得的點云數據進行處理，以及根據點云數據中的滑坡位移沉降類點進行數據建模和高程內插獲得滑坡位移沉降線；檢查和編輯系統，本發明的北斗衛星系統在石油天然氣行業的首次成功應用，可實現遠程、廣域空間的油氣管道、油井、天然油氣井的生產和儲運過程的實時監控，且覆蓋面大、不受地域狀況影響、不受天氣影響，解決了石油天然氣行業各種遠程設備與生產管理部門之間實時雙向通訊的難題。

技術領域

本發明涉及數據采集領域，特別涉及基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統及方法。

背景技術

地面沉降、滑坡、巖溶塌陷……地質災害是讓油氣管道運營管理者頭痛的問題。雖然有諸多檢測手段，但對地質災害的監測、預警始終沒有非常成熟的方案。我國大多數油氣田多處于比較偏僻和環境條件較差的區域，通訊系統也相對落后。惡劣的自然環境和艱苦的工作條件，影響著能源的勘探和開發，尤其是油氣資源比較豐富的川渝地區、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、準噶爾盆地等，都是環境相對艱苦的典型代表。石油天然氣行業的工作區大多地處荒漠野外乃至茫茫大海這一特點，導致勘探難度大。油氣田開發中其工作參數的實時采集和監控傳輸，一直是困擾油氣生產安全的難題。以人工巡檢為主的工作模式，既耗費時間、人力、物力，又存在安全隱患。

發明內容

為了解決上述不足的缺陷，本發明提供了基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統及方法，本發明的北斗衛星系統在石油天然氣行業的首次成功應用，可實現遠程、廣域空間的油氣管道、油井、天然油氣井的生產和儲運過程的實時監控，且覆蓋面大、不受地域狀況影響、不受天氣影響，解決了石油天然氣行業各種遠程設備與生產管理部門之間實時雙向通訊的難題。

本發明提供了基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統，包括北斗導航系統，所述北斗導航系統用于獲得地面線的點云數據；數據處理系統，所述數據處理系統用于對上述獲得的點云數據進行處理，以及根據點云數據中的滑坡位移沉降類點進行數據建模和高程內插獲得滑坡位移沉降線；檢查和編輯系統，所述檢查和編輯系統用于將所述獲得的滑坡位移沉降線在可視化圖形環境中進行繪制，通過疊加LiDAR點云和DOM數據，對生成的滑坡位移沉降線進行可視化檢查和編輯，最終生成滑坡位移沉降線數據，所述檢查和編輯系統連接有數據層、服務層和用戶層，所述北斗導航系統用于獲得地面線的點云數據包括：確定路線方案，所述確定路線方案通過若干個中樁坐標點進行表達；根據上述的中樁坐標生成各個線路的中線，沿著路線的前進方向按相應間隔生成垂直于路線的矩形格網。

上述的基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統及方法，其中，所述數據處理系統用于對上述獲得的點云數據進行處理，以及根據點云數據中的滑坡位移沉降類點進行數據建模和高程內插獲得滑坡位移沉降線包括：根據提供的中樁坐標生成地面線的剖線，設置閾值T1，提取到橫斷面剖線平面距離小于T1的分類后激光點，并作為生成地面線的備選點。

上述的基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統及方法，其中，將提取出到橫斷面剖線平面距離小于T1范圍內的激光點在平面上向地面線剖面線作垂線，根據垂線距離的大小設定閾值T2(T2<T1)，將到剖面線距離在T2范圍內的點，以垂足點的平面位置和激光點的高程作為地面線上的點，并生成初始地面線。

上述的基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量系統及方法，其中，根據點云數據中的滑坡位移沉降類點進行數據建模和高程內插獲得滑坡位移沉降曲線的步驟包括：將提取出到橫斷面剖線平面距離小于T1范圍內的激光點在平面上向地面線剖面線作垂線，根據垂線距離的大小設定閾值T2(T2<T1)，將到剖面線距離在T2范圍內的點，以垂足點的平面位置和激光點的高程作為地面線上的點，并生成初始地面線。

在本發明中，還提供了基于北斗自動化監控系統的滑坡位移沉降的測量方法，包括以下步驟：