[发明专利]一种基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统，其特征在于，包括定位监测系统；定位监测系统包括测量单元和实时运算单元，测量单元和实时运算单元均包含无线电台；

测量单元，用于通过自身的卫星定位系统获取高大架体至少三个测量点的大地坐标值，其中一个测量点被设定为新坐标系原点，则其余测量点定义为非坐标系原点；非坐标系原点的测量点，用新坐标系原点的大地坐标和自身的大地坐标进行坐标变换，得到其在新坐标系下的实时坐标值；测量单元将获取到的高大架体新坐标系下的所有测量点的坐标值，通过自身的无线电台输出到实时运算单元；

实时运算单元，通过自身的无线电台接收测量单元发送的高大架体新坐标系下的所有测量点的坐标值，并根据接收到的测量点的坐标值实时计算出垂直度，并实时将计算出的垂直度与设定的告警阈值进行比较，当垂直度中的垂直度值大于设定的告警阈值时，定位监测系统在现场实时进行告警；

所述的测量单元包括基准单元和多个监测单元；

基准单元：是一个固定的地面基站，其作为参照点，包括卫星定位系统、无线电台和无线传输单元；用于通过自身的卫星定位系统获取自身位置的新坐标系原点的大地坐标值，并将其测量出来的差分信息和新坐标系原点的大地坐标值通过其自身的无线电台发送给监测单元进行RTK精密定位解算；

每个监测单元：其都安装于被测量高大架体的被监测点上，其包括卫星定位系统和无线电台；用于通过自身的卫星定位系统获取自身非坐标系原点的测量点的大地坐标值，并通过自身非坐标系原点的测量点的大地坐标值及从基准单元接收到的差分信息和新坐标系原点的大地坐标值，经过RTK方法的解算，获得高大架体新坐标系下的非坐标系原点的测量点的实时坐标值；并将当前非坐标系原点的测量点的实时坐标值的坐标信息发送到实时运算单元；其中，监测单元安装于高大架体高处和高大架体底部。

2.根据权利要求1所述的基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统，其特征在于，所述的卫星定位系统为BDS/GNSS接收机；所述的监测单元为两个，分别安装于高大架体高处和高大架体底部，其中，卫星定位系统的BDS/GNSS接收机使用多模的方式接收除北斗定位信号外的GPS、GLONASS信号。

3.根据权利要求1所述的基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统，其特征在于，实时运算单元，用于通过自身的无线电台接收测量单元发送的高大架体新坐标系下的所有测量点的坐标值，并根据接收到的高大架体新坐标系下的所有测量点的坐标值计算出实时垂直度，并将计算出的实时垂直度与设定的告警阈值进行比较，当实时垂直度中的垂直度值大于设定的告警阈值时，定位监测系统在现场进行告警，其中，实时垂直度是指，即包含垂直度信息，也包含高大架体的倾斜绝对方向角。

4.根据权利要求1所述的基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统，其特征在于，该系统还包括实时警示系统和云数据中心；

实时警示系统，其部署到高大架体的各处，用于接收定位监测系统向其发送的用来驱动其在现场进行告警的告警信号，实时警示系统一旦接收到定位监测系统发出的告警信号，立刻以声，光，电形式通知用户，起到本地及时警示的作用；

云数据中心，用于获取定位监测系统使用无线传输模块发出的坐标值和垂直度，并将获取到的高大架体的测量点的坐标值和垂直度写入到自身的数据库中；云数据中心在数据库中存储高大架体运行时的测量点的坐标值和垂直度，并提供在工地现场监视、安监/质检管理以及移动APP应用；当云数据中心接收到的高大架体的测量点坐标值或垂直度的实时数据超过设定的告警阈值时，云数据中心会以邮件、短信、APP推送形式发送告警信息给系统使用者。

5.根据权利要求4所述的基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统，其特征在于，所述的云数据中心上的TCP Server收到高大架体测量点的坐标值数据后，会将数据记录到云数据中心的数据库，同时TCP Server会将数据发送给云数据中心的Web Server，WebServer使用Web Socket协议将接收到的数据推送给用户的Web界面，用户的Web界面会进行自动的刷新，以显示新的数据；同时云数据中心会根据设备运行状态记录对应的告警，以及通过短信、邮件的方式通知现场维护人员或者监管人员。