[发明专利]一种基于北斗地基增强站的海堤微形变监测方法

说明书

本发明公开了一种基于北斗地基增强站的海堤微形变监测方法，包括传感器子系统：用于采集GNSS监测站原始卫星观测数据；数据通讯子系统：用于在传感器子系统和数据处理子系统之间传递原始卫星观测数据和消息指令；数据处理子系统：用于接收并处理GNSS监测站原始观测卫星数据获取建筑物位移、沉降及倾斜信息；监控报警子系统：用于分析建筑物微形变数据，与系统中预设的报警阈值进行比对，超出阈值时，发送报警信息；统数据分析发布于信息共享子系统：对上述子系统处理得到的监测数据统计、分析及报表输出。本发明自动化程度高，实现了全天候全天时的自动化连续监测数据采集，全流程自动化完成。

技术领域

本发明专利属于海堤形变监测领域，特别是基于单北斗地基增强站的海堤微形变监测系统。

背景技术

2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗地基增强技术的快速发展使其应用于形变监测方面展现出了较大的优势，该技术的优点是速度快、全天候、自动化程度高、受环境影响小、外业测量强度小，并且数据的完整性和连续性较高。

目前常用的地面沉降监测技术主要有两种。一是水准测量，通过在地面两点间安置水准仪，观测树立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程，通过水准测量得到测量时该区域的地面高程，与前一次水准测量所测得的高程做对比，从中得出这两次测量期间的高程微形变。这种方法存在人为误差不能消除，不能保证测量精度，且只能测得测点的高程，不能测得三维坐标；另外这种方法的工作量巨大，完成一次区域水准测量需要耗费很长时间，且成本较高；第三，对作业时间、作业环境要求苛刻，不能实现长期、较高频率的监测要求。

二是通过GNSS静态测量方式进行海堤微形变监测。通常是在监测区域新建一个GNSS微形变监测基准站，然后在被监测区域内若干监测点采集三维坐标，数据采集完成后，将GNSS采集静态数据和基准站数据导出进行单基线解算。该方法的缺点在于：每次进行微形变监测都要架设基准站，增加劳动强度，费时费力，且选取架设基准站的地点地质稳定性、坐标精确性对数据解算有较大影响；第三在海堤微形变监测中需要周期性重复观测，依赖人工操作，自动化程度低，受环境影响大，且每一期观测的间隔时间较长，不能达到实时监测海堤微形变。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的缺陷，提出了一种基于北斗地基增强站的海堤微形变监测方法。

技术方案：

一种基于北斗地基增强站的海堤微形变监测方法，它基于海堤微形变监测系统，包括自动监测报警部分和统计分析发布部分，其中：

自动监测报警部分包括：

传感器子系统：用于采集GNSS监测站原始卫星观测数据；

数据通讯子系统：用于在传感器子系统和数据处理子系统之间传递原始卫星观测数据和消息指令；

数据处理子系统：用于接收并处理GNSS监测站原始观测卫星数据获取建筑物位移、沉降及倾斜信息；

监控报警子系统：用于分析建筑物微形变数据，与系统中预设的报警阈值进行比对，超出阈值时，发送报警信息；

统计分析发布部分包括：数据分析发布于信息共享子系统，对上述子系统处理得到的监测数据统计、分析及报表输出。

优选的，所述传感器子系统包括：GNSS天线指北固定在水泥立柱顶端后，通过天线底部接线口与多芯天线馈线一头相连，馈线另一头插入GNSS接收机上有gnss标识的接口，通过传感器子系统接收该监测点上空的卫星实时数据。

优选的，所述数据处理子系统包括：4G/5GRTU和光纤网络，其中4G/5GRTU使用移动、联通和电信等运营商提供的物联网卡，用于监测数据的传输，光纤网络为具备有线网络环境下的固定IP地址，用于TCP协议传输监测数据。