[发明专利]一种基于云网络的结构物姿态实时定位测量方法

权利要求书

1.一种基于云网络的结构物姿态实时定位测量方法，其特征在于：该结构物是桥墩基础、梁体、风电基础导管架，具体步骤如下：

（1）建立云网络服务平台，并配备各种用于结构物姿态实时定位的硬件系统，通过互联网提供用于现场定位的云计算服务，用户根据需求，通过网络浏览器终端或轻量级中的软件来获取和使用特定的定位及计算服务；

所述云网络服务平台的硬件系统包括卫星定位组件、姿态监测组件、云网络、七参数转换模型、结构物姿态计算模型，其中：

卫星定位组件包括一台GPS基准站、两台GPS移动站，能实时获取结构物的位置信息，位置信息包括：纬度B，经度L，大地高H；

姿态监测组件是用于实时获取定位过程中结构物倾斜姿态的信息数据，主要包括三部分，一是高精度双轴倾斜传感器，用于测量结构物的倾斜角度的传感器；二是DTU无线终端设备，用于倾斜传感器数据无线传输；三是供电设备，为高精度双轴倾斜传感器和DTU无线终端设备提供电力；

云网络包括云设备和云服务；

云设备主要包括支撑海量结构物姿态实时定位数据处理的服务器、数据保存的存储设备、设备通信的交换机设备；

云服务是指向用户提供服务的应用平台软件，包括网络浏览器用户终端和手机APP软件；手机APP软件能为用户提供结构物姿态实时定位显示指挥现场定位调整；网络浏览器用户终端除了能为用户提供结构物姿态实时定位显示、实现远程网络多用户协作指挥现场定位调整以外，还能实现设计数据录入及定位原始数据下载功能；

七参数转换及结构物姿态计算模型内置于云服务的计算中，七参数转换模型是将移动站获取结构物的位置信息数据“纬度B，经度L，大地高H”转换为施工独立坐标系下的三维坐标“北坐标X，东坐标Y，正常高Z”，再将转换后的三维坐标传输至云服务的计算中用于结构物姿态的计算；结构物姿态计算模型是将安装在结构物顶部的移动站和倾斜传感器所获取的信息数据通过计算模型反映到结构物的各特征位置上，并输出距目标位置的距离及方向，实现结构物姿态实时定位模拟显示；

（2）卫星定位组件、姿态监测组件现场安装及数据传输；

其中：卫星定位组件的安装方式为GPS基准站架设在岸上的强制归心墩控制点上，两台GPS移动站安装在结构物顶部的安装基座上，卫星定位组件数据的传输方式为GPS移动站通过4G网络连接GPS基准站，并实施获取的位置信息数据“纬度B，经度L，大地高H”，通过4G网络传输给云网络服务平台进行计算；

姿态监测组件的安装数量，能根据用户的定位需要，安装多台姿态监测组件，安装分为三步，第一步是高精度双轴倾斜传感器安装于结构物顶部的水平板上，并且高精度双轴倾斜传感器的X轴与Y轴分别与施工独立坐标系的两坐标轴平行，第二步是将高精度双轴倾斜传感器与DTU无线终端设备进行有线连接，第三步是使用供电设备为高精度双轴倾斜传感器和DTU无线终端设备供电，高精度双轴倾斜传感器实时获取定位过程中结构物倾斜姿态信息数据，DTU无线终端设备通过4G网络传输给云网络服务平台进行计算；

（3）将设计数据录入云网络服务平台，用户根据云网络服务平台提供的结构物姿态实时定位显示服务，指挥现场定位及调整；

其中：录入到云网络服务平台的设计数据包括结构物顶面和底面各特征点的三维设计坐标、结构尺寸“长，宽，高”、GPS移动站安装位置设计三维坐标、定位数据采样时间间隔，用户根据云网络服务平台提供的网络浏览器用户终端或手机APP软件获取结构物姿态的实时定位信息，实现远程网络多用户协作指挥现场对该结构物进行调整，结构物姿态的实时定位信息的内容以三视图的方式进行实时动态展示，俯视图展示的内容包括：结构物的扭转角度、距目标位置水平距离、特征点的实测坐标、GPS移动站实测三维坐标、高精度双轴倾斜传感器实测倾斜数据；主视图展示的内容包括：距目标位置竖向距离、东西向倾斜值、东西向特征点的高差；侧视图展示的内容包括：南北向倾斜值、南北向特征点的高差；

（4）定位完成后，下载定位原始数据，采用全站仪极坐标法复核定位精度；

即：用户在云网络服务平台中下载定位完成后两台GPS移动站结构物位置信息数据和高精度双轴倾斜传感器结构物倾斜姿态信息数据，并与采用全站仪极坐标法测量出的结构物位置信息数据和采用水准仪测量出的结构物倾斜姿态信息数据进行对比分析，进一步复核定位精度。