[发明专利]一种灾害监测型GNSS接收机及其监测方法

说明书

本发明公开了一种灾害监测型GNSS接收机及其监测方法，其中，灾害监测型GNSS接收机包括：作为决策核心单元的微控制器、定时定位的定位模块、负责上传下载的4G通信模块、给定位模块和4G通信模块通断电的电子开关、提高接收机发送增益的第一天线接口、使接收机接收卫星信号的第二天线接口、Caster服务器、Windows服务器。接收机的监测方法包括以下步骤：S1：接收机设置与部署；S2：接收机监测并将数据传回；S3：解算分析软件解算观测数据并将监测结果存入数据库；S4：监控配置软件调整监测时间间隔；S5：接收机接收新的监测时间间隔。本发明解决了现有GNSS监测设备无法长期连续观测的问题，具有自我调节观测间隔以延长使用期限的优势。

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域，具体是涉及一种灾害监测型GNSS接收机及其监测方法。

背景技术

川藏铁路建设对川藏地区的经济社会发展具有巨大的推动作用，对国家的安全稳定意义重大，但是川藏铁路沿线地质构造活动剧烈，滑坡、崩塌、冰川泥石流这样的地质灾害频发。为保证川藏铁路安全施工与运行，需要对规划铁路沿线的地质灾害进行监测，获取灾害体变形信息以提前发出预警信息，保障铁路施工与运营过程中的安全，保护人员生命安全，降低财产损失。由于川藏铁路沿线存在大量高海拔极端气候和恶劣的地质环境，导致很多需要进行监测的区域无法部署监测设备，部署的设备因为供电不足无法实现长期连续监测。一种远程部署的地质灾害监测装置及其监测方法(专利申请号202011120304)，解决了无法部署监测设备区域的GNSS设备部署问题。

但是现有GNSS设备如一种实时滑坡监测型北斗接收机及其工作方法(专利申请号：2016101250234)存在以下3个主要问题：第一，功耗高，供电难。由于设备只能进行24小时不间断连续工作，导致设备每天电能损耗高，获取的数据大多为冗余相似的监测数据。川藏地区气候条件恶劣，连续阴雨天气和几个月以上的积雪覆盖环境广泛存在，在传统GNSS监测中，功耗为4W的GNSS接收机，配备60Ah的太阳能电池组(铅酸电池重18kg)，加上100W的太阳能电池板，才能实现无光照环境下连续工作7.5天的观测，因此，即使能部署常规监测设备的区域也面临几个月以上的积雪覆盖条件下设备供电不足，监测中断的问题。

第二：寿命短，成本高。在GNSS灾害变形监测中，设备24小时不间断的连续工作，进一步的导致设备中的定位模块和通讯模块损耗加快，使得设备寿命缩短。因此灾害监测中一般GNSS连续监测3到4年必须进行设备维修或更换，且监测后期定位芯片、传输模块、电子元器件由于不间断的工作，设备的稳定性大大下降，可能频繁发生故障。

第三：不适用于无人机搭载远程部署的GNSS监测装置应用于长期连续观测的场景下。在一些远程滑坡、冰川滑坡、高山险峰等人员无法到达的需要进行实时监测的特殊灾害场景，采用研发的无人机搭载远程部署的GNSS监测装置，能解决GNSS监测设备的部署问题，但是无人机搭载重量受限，而传统方式供电系统过重，无法应用于通过无人机搭载远程部署的GNSS监测装置中去，因此传统的GNSS监测设备不能满足集成到远程部署的GNSS监测装置当中，以实现对远程滑坡、高山险峰场景的长期连续观测。

因此，亟需一种能够定时监测、自动调整监测间隔的灾害监测型GNSS接收机。在连续阴雨天气(大于30天)和连续几个月积雪覆盖环境下能够对灾害体进行长期监测、且使用寿命较长、能够搭载于远程部署的GNSS监测装置中进行长期监测的接收机。保障铁路沿线施工与运营的长期安全。

发明内容

本发明解决的技术问题是：传统的GNSS监测设备不能满足集成到远程部署的GNSS监测装置当中，以实现对远程滑坡、高山险峰场景的长期连续观测。

本发明的技术方案如下：

一种灾害监测型GNSS接收机，包括：

作为设备正常运行时控制与决策核心单元的微控制器，微控制器内设有计数器，