[發明專利]一種基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法

在審

• 申請號: 201911193730.7
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110864654A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 黃揚帆;張小松;李博;羅雅心;張燦燦
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01B15/06
• 分類號: G01B15/06;G01S5/12
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在邊坡的穩定點上設置包括至少三個以超寬帶收發裝置作為參考站的參考系統，并測量參考系統中每個參考站的位置坐標；

S2：在邊坡的測點上設置一個超寬帶收發裝置作為測量設備，并利用超寬帶網絡對測量設備和參考系統進行組網；

S3：根據雙邊雙向飛行時間測距法，計算得到測量設備與各個參考站間的數據傳輸時間；然后根據測量設備與各個參考站間的數據傳輸時間，以及預設的超寬帶無線載波傳輸速度，計算得到測量設備與各個參考站間的實時距離；

S4：根據參考站的位置坐標，以及各個參考站與測量設備間的實時距離，計算得到測量設備的實時坐標作為邊坡測點實時坐標；

S5：根據所述邊坡測點實時坐標判斷邊坡測點的形變狀態，實現邊坡形變測量。

2.如權利要求1所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述步驟S5中，根據邊坡測點實時坐標和預存的該測量設備的邊坡測點原始坐標，計算得到邊坡形變值；然后判斷邊坡形變值是否大于預設的邊坡形變閾值，若是，則判斷邊坡發生形變；若否，則判斷邊坡未發生形變。

3.如權利要求1所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述步驟S5中，根據邊坡測點實時坐標和上一次計算得到測量設備的實時坐標，計算得到邊坡形變值；然后判斷邊坡形變值是否大于預設的邊坡形變閾值，若是，則判斷邊坡發生形變；若否，則判斷邊坡未發生形變。

4.如權利要求2或3中任一所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述步驟S5中，當實現一次邊坡形變測量后，會返回到步驟S3，進行下一次邊坡形變測量，兩次邊坡形變測量間的時間差作為一個測量周期。

5.如權利要求4所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述步驟S5中，若判斷邊坡發生形變，則發出警報；若判斷邊坡未發生形變，則參考系統和測量設備進入休眠狀態，直至下一測量周期的邊坡形變測量。

6.如權利要求1所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述步驟S3中，計算測量設備與參考系統中任一參考站的實時距離時，包括以下步驟：

S301：由測量設備向參考站發出第一數據包，并記錄第一數據包發送時間T1；

S302：參考站接收測量設備發出的第一數據包，并記錄第一數據包接收時間T2；然后參考站向測量設備發出第二數據包，并記錄第二數據包發送時間T3；

S303：測量設備接收參考站發出的第二數據包，并記錄第二數據包接收時間T4；然后測量設備向參考站發出第三數據包，并記錄第三數據包發送時間T5；

S304：參考站接收測量設備發出的第三數據包，并記錄第三數據包接收時間T6；

S305：根據第一數據包發送時間T1、第一數據包接收時間T2、第二數據包發送時間T3、第二數據包接收時間T4、第三數據包發送時間T5和第三數據包接收時間T6，計算得到數據傳輸時間；然后根據數據傳輸時間和預設的超寬帶無線載波傳輸速度計算得到測量設備與參考站間的實時距離。

7.如權利要求6所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述S305中，所述數據傳輸時間采用如下公式計算：

式中，為數據傳輸時間；T_round1＝T₄-T₁；T_round2＝T₆-T₃；T_reply1＝T₃-T₂；T_reply1＝T₃-T₂；T_reply2＝T₅-T₄。

8.如權利要求1所述的基于超寬帶測量的邊坡形變測量方法，其特征在于：所述參考系統中包括三個作為參考站的超寬帶收發裝置，且所述三個超寬帶收發裝置能夠在同一平面內呈三角形分布。