[发明专利]基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测系统及方法

权利要求书

1.基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测系统，其特征在于，包括数据采集子系统和数据处理子系统；

所述数据采集子系统包括GNSS设备及倾角传感器，所述GNSS设备有两个且分别位于监测路段的两端，所述倾角传感器有多个且分设在多个监测点，所述GNSS设备用于获取监测路段两端的路面沉降数据，多个所述倾角传感器用于获取监测路段两端之间的路面沉降数据；

所述数据处理子系统对各GNSS设备及倾角传感器的数据进行实时解码，从第一GNSS设备开始，利用第N个倾角传感器的角度数据计算第N+1个监测点的沉降高度，以迭代的方式计算出各监测点的沉降高度，并计算得到第二GNSS设备所在路面的沉降高度；

所述数据处理子系统还将直接由第二GNSS设备获取的路面沉降数据与计算得到的第二GNSS设备所在路面的沉降高度进行比较，如果差值未超过阈值，则将差值均分后分别补偿给每个倾角传感器的计算值，然后输出每个监测点的沉降高度值；如果差值超过阈值，则对每个监测点计算得到的沉降高度值进行排序，将最小值与最大值所对应的监测点之间的区域确定为沉降报警区域，输出第一报警信息。

2.根据权利要求1所述基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测系统，其特征在于，所述数据子系统还包括：对每个倾角传感器获取的角度数据分别求一阶导，计算各监测点的倾角变化速度；将各监测点计算得到的倾角变化速度分别与预设倾角变化速度进行比较，如果超过预设倾角变化速度，则将对应监测点确定为倾角异常区域，输出第二报警信息。

3.根据权利要求1所述基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测系统，其特征在于，所述第一GNSS设备所在位置设置为第一监测点，对应设置有第一个倾角传感器，利用第一个倾角传感器的角度数据计算得到第二个监测点的沉降高度，以此类推，直到利用监测路段上最后一个倾角传感器的角度数据计算得到第二GNSS设备所在路面的沉降高度。

4.根据权利要求1所述基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测系统，其特征在于，所述倾角传感器固定安装在监测路段的路面上。

5.根据权利要求1所述基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测系统，其特征在于，所述倾角传感器固定安装在路边的防护栏上，防护栏固定在路面上。

6.基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测方法，其特征在于，包括：

设置监测路段起始点和终点，并分别在起始点和终点布设GNSS设备；同时，在监测路段上设置多个监测点，每个监测点设置一个倾角传感器；

对各GNSS设备及倾角传感器的数据进行实时解码，从第一GNSS设备开始，利用第N个倾角传感器的角度数据计算第N+1个监测点的沉降高度，以迭代的方式计算出各监测点的沉降高度，并计算得到第二GNSS设备所在路面的沉降高度；

将直接由第二GNSS设备获取的路面高度与计算得到的第二GNSS设备所在路面的沉降高度进行比较，如果差值未超过阈值，则将差值均分后分别补偿给每个倾角传感器的计算值，然后输出每个监测点的沉降高度值；如果差值超过阈值，则对每个监测点计算得到的沉降高度值进行排序，将最小值与最大值所对应的监测点之间的区域确定为沉降报警区域，输出第一报警信息。

7.根据权利要求6所述基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

对每个倾角传感器获取的角度数据分别求一阶导，计算各监测点的倾角变化速度；

将各监测点计算得到的倾角变化速度分别与预设倾角变化速度进行比较，如果超过预设倾角变化速度，则将对应监测点确定为倾角异常区域，输出第二报警信息。

8.根据权利要求6所述基于GNSS和倾角传感器的路面沉降监测方法，其特征在于，所述方法进一步包括：所述第一GNSS设备所在位置设置为第一监测点，对应设置有第一个倾角传感器，利用第一个倾角传感器的角度数据计算得到第二个监测点的沉降高度，以此类推，直到利用监测路段上最后一个倾角传感器的角度数据计算得到第二GNSS设备所在路面的沉降高度。