[发明专利]基于北斗/GNSS高精度定位的建筑物变形监测预警方法、系统

说明书

本发明公开了一种基于北斗/GNSS高精度定位的建筑物变形监测预警方法，其特征在于，1)在建筑物周边选择观测条件好的地方作为基准点，在建筑物上选择反映结构变形特征的位置设置流动站，结合北斗/GNSS高精度定位系统形成监测网络；2)高精度测绘设备对所述流动站实时监测，获取相关的测量数据；3)卫星高精度定位装置接收数据；4)通过算法判别监测点是否保持稳定，并进行预警；5)滤掉环境震动和电离层延迟、对流层延迟以及多路径效应引起的数据波动，最终计算出稳定的mm级精度的监测点坐标。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种基于北斗/GNSS高精度定位的建筑物变形监测预警方法、系统。

背景技术

在以往的建筑物变形监测中，沉降主要使用水准测量法，而位移主要用三角测量法。然而，现代建筑物的几何尺寸巨大，且监测环境较为复杂，对监测技术也提出了更高的要求。加上常规监测技术的观测时间长，劳动强度大，很难实现自动化监测。

现代卫星定位监测技术对建筑物上的流动点回随着建筑物的高度的变化而产生累计误差，因此需要结合基于北斗/GNSS和动态BIM的施工现场高精度监控体系、方法，对建筑物的全过程进行变形监测和预警，以避免建筑物在此期间的位移过大产生破坏。

发明内容

发明目的：本发明的是为了解决现有技术中的不足，为及时了解建筑施工和运维期的位移变化，提供一种基于北斗/GNSS高精度定位的建筑物变形监测预警方法、系统。

技术方案：一种基于北斗/GNSS高精度定位的建筑物变形监测预警方法，具体步骤为 ：

1）在建筑物周边选择观测条件好的地方作为基准点，在建筑物上选择反映结构变形特征的位置设置流动站，结合北斗/GNSS高精度定位系统形成监测网络；

2）高精度测绘设备对流动站实时监测，获取相关的测量数据；

3）卫星高精度定位装置接收数据；

4）通过算法判别监测点是否保持稳定，并进行预警；

5）滤掉环境震动和电离层延迟、对流层延迟以及多路径效应引起的数据波动，最终计算出稳定的mm级精度的监测点坐标；

步骤4）中，在计算机中利用GNSS算法，再经短基线解算、坐标转换，形成监测点坐标，利用震动监测仪、光电测距仪和自动全站仪设备监测出的实时环境数据；

步骤4）中，北斗/GNSS高精度定位系统每1秒获取一次流动站坐标，在施工期，每间隔1小时输出一次原始数据；在运维期，每1秒获取一次流动站坐标，每6个小时输出一次原始数据，通过算法，过滤掉波动超过3mm的数值，导出过滤后的相邻时段的平均值差值超过5mm，即刻发出警报；

步骤（4）中，在施工期，

第a小时输出的数据为，

即、、，其中表示流动站的水平坐标，表示流动站的垂直坐标；

①若存在坐标点、使得，启用光电测距仪测量该点的坐标， 或 或立即报警；

若不存在坐标点、使得，则算法继续；

② 、，、，

、，

若建筑物监测点旁的振动监测仪输出时段内最大加速度，则检查预埋在监测点旁的卫星定位设备中的电子气泡装置，若气泡未居中，则立即报警；若气泡居中，表示加速度受施工影响，而非建筑物自身形变，无需报警；

若振动监测仪输出相应时段最大加速度，表明环境的变化对流动站位移的影响较小，可认为1小时内数据的波动是由环境震动和电离层延迟、对流层延迟以及多路径效应引起的，因此算法继续；