[发明专利]基于卫星定位的地层空穴搜寻系统和方法

权利要求书

1.基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，其特征在于：包括监控中心站和至少一个微位移量地标站；

每个微位移量地标站安装在地表上；每个微位移量地标站内设有地标器；该地标器主要由卫星导航接收模块、主控器、地标存储器和地标通信模块组成；卫星导航接收模块的输出端与主控器的输入端连接；坐标存储器与主控器相连；主控器的输出端连接地标通信模块；所有微位移量地标站规律地分布在所监控区域内，每个微位移量地标站的位置固定；

监控中心站包括监控通信模块、监控计算机和显示器；监控通信模块与地标通信模块连接；监控通信模块的输出端连接监控计算机的输入端；监控计算机的输出端连接显示器。

2.根据权利要求1所述基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，其特征在于：所有微位移量地标站在监控区域内呈矩阵式分布。

3.根据权利要求2所述基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，其特征在于：微位移量地标站在监控区域内的分布与地球的经纬度相关。

4.根据权利要求1所述基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，其特征在于：微位移量地标站还进一步包括铁塔、太阳能光伏电池、避雷针和地下避雷井；铁塔固定安装在地表上，避雷针安装在铁塔的顶端，地下避雷井安装在铁塔的下方；太阳能光伏电池安装在铁塔上，且朝向太阳方向；地标器安装在铁塔上，且地标器与太阳能光伏电池相连。

5.根据权利要求1所述基于卫星定位的地层空穴搜寻系统，其特征在于：卫星导航接收模块为GPS卫星导航接收模块、GLONASS卫星导航接收模块、北斗卫星导航接收模块和/或伽利略导航接收模块。

6.权利要求1所述地层空穴搜寻系统所实现的基于卫星定位的地层空穴搜寻方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1、地标存储器的内部存储有微位移量地标站在安装时的原始坐标(x₀，y₀)；

步骤2、微位移量地标站的卫星导航接收模块接收卫星信号，并进行定位解算后获得微位移量地标站的当前坐标(x₁，y₁)；

步骤3、微位移量地标站的主控器根据位移公式，计算当前坐标(x₁，y₁)相对于原始坐标(x₀，y₀)的坐标偏移值z，即

$z=\left|\sqrt{{(x_1-x_0)}^2+{(y_1-y_0)}^2}\right|;$

步骤4、微位移量地标站的主控器将当前坐标(x₁，y₁)与原始坐标(x₀，y₀)进行比较后，得出坐标偏移象限，即

当x₁≥x₀，且y₁＞y₀时，则微位移量地标站偏移至第Ⅰ象限；

当x₁＜x₀，且y₁≥y₀时，则微位移量地标站偏移至第Ⅱ象限；

当x₁≤x₀，且y₁＜y₀时，则微位移量地标站偏移至第Ⅲ象限；

当x₁＞x₀，且y₁≤y₀时，则微位移量地标站偏移至第Ⅳ象限；

步骤5、微位移量地标站的地标通信模块将该微位移量地标站的坐标偏移值和坐标偏移象限送至监控中心站的监控通信模块；

步骤6、监控中心站计算机将所有微位移量地标站的坐标偏移值和坐标偏移象限送入监控中心站的显示器进行同屏显示；

步骤7、监控中心站的计算机根据微位移量地标站的坐标偏移值和坐标偏移象限判断地层空穴的存在；即：

当2个相邻的微位移量地标站出现相对象限偏移，且这2个相邻的微位移量地标站的坐标偏移值z均大于等于预定的坐标偏移门限时，则认定为这2个相邻的微位移量地标站之间的区域为微板块的交界面且存在地层空穴。