[实用新型]基于北斗卫星的高层建筑安全监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑测量领域，具体的说，是基于北斗卫星的高层建筑安全监测系统。

背景技术

伴随着城市化进程的加快，城市人口的剧增，高层建筑如雨后春笋般涌现，高层建筑因各种主观和客观原因如结构、地基、风载、城市地铁建设等导致其不可避免地发生形变，这种变形在一定的允许限度内是属于常现象，但若超过规定的允许限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时会危及建筑物的安全甚至造成建构筑物的垮塌等严重安全事故，给人民生命和国家财产造成不可挽回的损失。所以在建筑物施工和运营期间，必须对其进行安全监测。

传统方法进行变形监测时，平面位移通常是采用正锤线、倒锤线、边角导线、方向交会、距离交会和全站仪极坐标法等方法来测定的，而垂直位移则一般采用精密水准测量、液体静力水准测量、倾斜仪等手段来测定。水平位移和垂直位移的分别测定不仅增加了工作量，而且监测的时间和点位也不一定一致，从而增加了变形分析的难度。而且，由于现在的高楼层或者超高楼层的高度设置，若是人工再用仪器来测量也变得不太现实，不仅受天气影响和认为误差影响，而且测量危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于北斗卫星的高层建筑安全监测系统，不仅能够实现全系统的自动化，能够全天候监测，而且无需测站间保持通视，能同时测定点的三维位移来精准监测建筑的变形。

本实用新型通过下述技术方案实现：基于北斗卫星的高层建筑安全监测系统，包括卫星定位系统、建筑监测系统、云端平台，所述建筑监测系统包括基准站、与基准站通讯连接的监测站、分别与基准站和监测站通讯连接的主控站以及与主控站通讯连接的检测单元，所述基准站数量至少为3个且分别设置于建筑周围稳固基点处；所述监测站数量为多个且分别设置于建筑易变形区域；所述检测单元设置于高层建筑上。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述卫星定位系统主要由北斗定位模块和GPS模块组成，还可以兼容GIS模块，通过北斗定位模块、GPS模块、GIS模块结合使用，不仅利用GPS定位系统技术来辅助北斗定位系统技术定位，加强了定位效果，互补了定位区域，提高了定位精确度，而且通过GIS技术的应用，可以描述四维空间的地质现象，除具有一般GIS的功能外，还能够记载研究区域内各种地质现象随时间的演绎过程，这对区域建筑变形的监测预报具有非常重要的作用。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述基准站包括第一通讯模块、第二通讯模块以及卫星信号收发装置，卫星信号收发装置分别与第一通讯模块、第二通讯模块电性连接。这里的第一通讯模块和第二通讯模块均为无线通讯模块，可以为最常用的GPRS无线通讯模块，也可以根据通信稳定度和传输距离选择其他无线通讯模块，卫星信号收发装置则负责实时地通过接受和发射卫星信号，不断校准定位信息，保证参考基准的准确。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述监测站包括第三通讯模块、第四通讯模块以及卫星信号接收装置，卫星信号接收装置分别与第三通讯模块、第四通讯模块电性连接。第三通讯模块、第四通讯模块均为无线通讯模块，可以为最常用的GPRS无线通讯模块，也可以根据通信稳定度和传输距离选择其他无线通讯模块，卫星信号接收装置则负责实时接受卫星定位信号，在各个监测点采集形变数据。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述卫星信号接收装置为GNSS多模多频接收机，通过采用多模可以兼容多种定位系统模块，可以实现各种定位模式的无缝切换，在不同定位系统覆盖的区域能够得到定位的互补，从而达到定位的精准和完整。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述监测站还包括与卫星信号接收装置通讯连接的多个卫星接收天线。由于单个北斗监测终端的价格相对较高，但是天线的价格相对低廉，可以采用时分多址技术，对天线进行轮流切换，进行采集数据，可以有效降低成本能够更好地进行项目推广。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述卫星接收天线数量为18个且构成18个监测点，其中15个监测点布设在建筑地面上第一层各个主要易变形区域，组成基础监测面；另外3个检测点设置于建筑楼顶，组成整体监测面。通过基础监测面和整体监测面形成一个形变监测网，在这里，基础监测面主要作用是检测大楼基础是否移动，而通过对整体监测面的运动状态研究处理，可以描述出建筑物的准动态特征。