[发明专利]城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统和实现方法

权利要求书

1.一种城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的监控系统包括无人机、地面站控制系统、地面监测系统和实时预警平台，无人机通过无线通信方式与地面站控制系统连接，地面站控制系统输出控制信号给无人机，并接收无人机传输的数据信息，地面站控制系统与实时预警平台连接，将采集到的数据信息传输给实时预警平台，地面监测系统与实时预警平台连接，将采集到的数据信息传输给实时预警平台。

2.根据权利要求1所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的无人机包括机体和控制电路，控制电路安装在无人机机体内，控制电路包括飞行控制模块、数据采集模块、存储器以及无线传输模块，飞行控制模块与无线传输模块连接，数据采集模块与存储器连接，无线传输模块与飞行控制模块和数据采集模块连接。

3.根据权利要求2所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的数据采集模块包括摄影测量模块和雷达模块，摄影测量模块和雷达模块分别与存储器和无线传输模块连接。

4.根据权利要求3所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的雷达模块采用激光雷达模块或InSAR模块。

5.根据权利要求2所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的存储器采用TF卡或SD存储卡。

6.根据权利要求2所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的无人机的控制电路中还设置有GPS模块，GPS模块与飞行控制模块连接。

7.根据权利要求1所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的地面监测系统包括测量机器人模块、光纤传感模块和数据传输模块，测量机器人模块和光纤传感模块分别与数据传输模块连接。

8.根据权利要求7所述的城市区域地面沉降多源感知自动化监控系统，其特征是：所述的数据传输模块采用无线传输模块。

9.一种城市区域地面沉降多源感知自动化监控实现方法，其特征是：所述的方法包括以下步骤：

S1、在无人机上安装数据采集模块和无线传输模块，并进行现场性能试验测试；

S2、根据监测区域，进行无人机航行路线规划，设置飞行路径，飞行路径为往复式，来回逐行扫描；

S3、进行地面沉降监测，无人机升空后，通过地面站控制系统和飞行控制模块进行自动导航，无人机按照既定路线进行数据采集，通过摄影测量模块用于地面图像拍摄采集，通过雷达模块用于地面坐标信息采集；

S4、通过存储器将采集的数据进行存储，通过无线传输模块进行采集数据的实时传输，当整个监测区域的数据采集结束后，无人机返航；

S5、实时预警平台将采集到的数据进行接收、存储和分析处理，构建城市三维地理信息模型，同时动态显示地面沉降分布图，根据预警平台预先设置的地面沉降预警阈值，对地面沉降进行实时预警；

S6、根据地面沉降分布图，对城市区域沉降进行等级划分，并在预警平台中以不同颜色区分；

S7、针对沉降重点区域和重要公共设施，采用测量机器人和光纤技术进行沉降的动态监测，监测数据实时反馈至预警平台，进行数据更新；

S8、通过实地勘察，并结合土木工程专业技术，制定相应的防控措施，并继续动态监测措施实施后的地面沉降状况，对防控措施的有效性进行评价。