基于双活数据中心的GNSS形变监测系统及实现方法技术方案

一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统包括基准站、后处理解算系统和形变监测终端；后处理解算系统与基准站和形变监测终端连接；后处理解算系统包括主后处理解算系统和双活后处理解算系统。主后处理解算系统包括主基准站接入模块、主系统数据库和主后处理解算模块；主基准站接入模块与基准站连接；主系统数据库与主基准站接入模块和主后处理解算模块连接。双活后处理解算系统包括双活基准站接入模块、双活系统数据库和双活后处理解算模块；双活基准站接入模块与基准站连接；双活系统数据库与双活基准站接入模块和双活后处理解算模块连接。本发明专利技术相对于基于热备数据中心的方案，接入的终端数目增大一倍，大大提高了系统效率。

GNSS deformation monitoring system and implementation method based on dual live data center

A GNSS deformation monitoring system for double live data center including base stations, postprocessing solution system and deformation monitoring terminal based on postprocessing; the solution system is connected with the base station and the deformation monitoring terminal; postprocessing solution system including the main postprocessing solution system and double live after understanding system. The main postprocessing solution system includes a main base station access module, system database and main postprocessing algorithm module; the main base station access module is connected with the base station; the main database of the system and the main base station access module and postprocessing algorithm module connection. Double live postprocessing solution system including double live base station access module, double live system database and double live postprocessing algorithm module; double live base station access module is connected with the base station; double live system database and the double live base station access module and double live postprocessing algorithm module connection. Compared with the scheme based on the hot standby data center, the invention doubles the number of terminals accessed, and greatly improves the efficiency of the system.

【技术实现步骤摘要】
基于双活数据中心的GNSS形变监测系统及实现方法
本专利技术涉及卫星定位导航
，具体涉及一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统及实现方法。
技术介绍
GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球卫星定位系统)自八十年代中期投入民用后，已广泛地在导航、定位等各领域应用，尤其在测量界的控制测量中起了划时代的作用。正因为是它在相对定位中的高精度、高效益、全天候、不需通视等优点，使人们普遍采用其来代替常规的三角、三边、边角等方法，并在理论、实践中取得了可喜的成果。在精密工程变形监测中也逐步得到广泛的应用。形变监测(变形监测)是一项利用精密仪器和专业方法对发生形变的物体进行长时间的观察检测的工作。同时也将对发生形变的物体做出相应的预测和分析。形变监测技术主要是用来确定变形体的形状、大小以及发生变化的位置空间和时间，并且需要结合变形体的性质和地基情况后在做出相应的分析。一般研究分析的变形体有建筑物、边坡、大坝、桥梁等，这些属于精密工程测量当中的变形体。GPS技术是形变监测技术史上的重大进步，已经成为测量技术常用的重要手段。根据相关资料显示，有的国家在20世纪80年代就开始使用GPS进行变形监测。使用GPS进行变形监测的优点在于该系统能够快速精确地监测分析地壳运动。这就使其成为在监测地壳变形和板块运动时的有效手段。通过建立多个地区的GPS监测网，可以进行多起的连续观测和复测，而得到充分的资料以便确定中国大陆地壳变形和板块运动的特征。此外，由于GPS能够实时地评估变形的现状并预测发展趋势，这将为在灾难来临之前做好准备起着重要作用。随着社会经济和科学技术的快速发展，为了更有效保障国家财产及人生安全，利用传统的变形监测手段越来越不能满足变形监测要求，这就迫切需要性能更可靠的设备来监测大桥的形变。目前，随着GNSS技术的不断成熟，GNSS自动化监测系统已经在桥梁、滑坡、建筑、地震、大坝等行业中应用并取得很好的效益。灾备技术是指在一个数据中心发生故障或灾难的情况下，其他数据中心可以正常运行并对关键业务或全部业务实现接管，达到互为备份的效果。数据中心整体灾备技术可以分为四种：冷备、暖备、热备和双活。通过双活技术可以实现主备数据中心均对外提供服务，正常工作时两个数据中心的业务可根据权重做负载分担，没有主备之分，分别响应一部分用户，权重可以是按地域划分，或数据中心服务能力或对外带宽。当其中一个数据中心出现故障时，另一数据中心将承担所有业务。GNSS形变监测(GNSS变形监测)，即利用GNSS卫星导航定位技术，通过对静态监测点(监测点作为卫星接收机，连续观测卫星定位数据，用于后续进行精密后续处理，得到高精度位置)观测数据、参考站观测数据、星历(星历是指在GPS测量中，天体运行随时间而变的精确位置或轨迹表，它是时间的函数)进行后处理解算，得到监测点毫米精度的一种高精度形变监测技术。GNSS形变监测系统一般由形变监测终端设备和后处理解算系统组成，形变监测终端设备一般安装在监测对象的表面或附近。后处理解算系统一般部署在服务端(云端)机房。形变监测系统将GNSS卫星观测数据回传到服务端的后处理解算系统，后处理解算系统对观测数据进行解算得到高精度位置变化的数据。如果后处理解算系统发生故障或者灾难，所有形变监测对象的解算都会失败。对于某些灾害事故导致的形变，如滑坡等，在一段时间内无法预报其形变趋势可能会导致灾难性的后果。在现有形变监测产品中，没有基于双活数据中心的高可靠系统方案。一旦服务端后处理解算系统发生单点故障，整个系统在一段时间内不可用，所有形变监测对象的解算全部会失败。对于基于热备数据中心的GNSS形变监测系统及实现方法，虽然解决了单数据中心单点故障造成全网精准定位不可用的问题，但是热备数据中心的资源实际上是被闲置了。对于大量高精度定位终端接入的场景来说，闲置的资源数目非常大。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点，本专利技术提出了一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统及其实现方法，解决了单数据中心单点故障造成整个系统不可用和资源大量闲置的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统，包括基准站、后处理解算系统和形变监测终端；基准站与后处理解算系统连接；后处理解算系统与形变监测终端连接；所述后处理解算系统包括主后处理解算系统和双活后处理解算系统；所述主后处理解算系统包括主基准站接入模块、主系统数据库和主后处理解算模块；主基准站接入模块与基准站连接；主系统数据库与主基准站接入模块和主后处理解算模块连接；所述双活后处理解算系统包括双活基准站接入模块、双活系统数据库和双活后处理解算模块；双活基准站接入模块与基准站连接；双活系统数据库与双活基准站接入模块和双活后处理解算模块连接。进一步地，主系统数据库通过主数据同步模块将数据实时同步到双活数据同步模块，并存储到双活系统数据库。进一步地，所述基准站包括基准站卫星观测模块、基准站主从切换判断模块和差分数据上传模块；基准站主从切换判断模块与基准站包括卫星观测模块和差分数据上传模块连接。进一步地，所述形变监测终端包括形变监测终端卫星观测模块、卫星观测数据上传模块和形变监测终端主从切换判断模块；形变监测终端主从切换判断模块与形变监测终端卫星观测模块和卫星观测数据上传模块连接。一种基于双活数据中心的GNSS形变监测实现方法，包括以下步骤：步骤S1，基准站将差分校准数据上传到后处理解算系统；步骤S2，后处理解算系统将差分校准数据下发到形变监测终端；步骤S3，每个形变监测终端选择一个后处理解算系统上传观测到的GNSS卫星数据。进一步地，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S11，基准站通过基准站卫星观测模块观测卫星；步骤S12，基准站通过差分数据上传模块将差分校准数据上传到主后处理解算系统；步骤S13，基准站主从切换判断模块同时监测主后处理解算系统和双活后处理解算系统；步骤S14，基准站主从切换判断模块监测到主后处理解算系统发生故障；步骤S15，基准站主从切换判断模块监测双活后处理解算系统是否存在故障；如否，执行步骤S16；如是，执行步骤S17；步骤S16，主后处理解算系统自动切换到双活后处理解算系统，并触发报警，执行步骤S18；步骤S17，触发报警，并等待手动切换命令；步骤S18，更新状态机的主备状态。进一步地，所述步骤S13中基准站主从切换判断模块通过主后处理解算系统和双活后处理解算系统通信链路上的心跳包同时监测主后处理解算系统和双活后处理解算系统。进一步地，所述步骤S1中基准站通过差分数据上传模块将差分校准数据同时上传到主后处理解算系统和双活后处理解算系统。进一步地，所述步骤S2包括主后处理解算系统将差分校准数据下发到形变监测终端和双活后处理解算系统将差分校准数据下发到形变监测终端；主后处理解算系统将差分校准数据下发到形变监测终端包括以下步骤：步骤S211，主后处理解算系统工作；步骤S212，主基准站接入模块接收上传的差分校准数据，并通过主后处理解算模块将数据下发到形变监测终端；步骤S213，主系统数据库通过主数据同步模块将差分校准数据实时同步到双活数据同步模块，并存储到双活系统数据库；步骤S214，如果主后处理解算系统发生故障，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统，其特征在于，包括基准站(11)、后处理解算系统和形变监测终端(14)；基准站(11)与后处理解算系统连接；后处理解算系统与形变监测终端(14)连接；所述后处理解算系统包括主后处理解算系统(12)和双活后处理解算系统(13)；所述主后处理解算系统(12)包括主基准站接入模块(121)、主系统数据库(122)和主后处理解算模块(123)；主基准站接入模块(121)与基准站(11)连接；主系统数据库(122)与主基准站接入模块(121)和主后处理解算模块(123)连接；所述双活后处理解算系统(13)包括双活基准站接入模块(131)、双活系统数据库(132)和双活后处理解算模块(133)；双活基准站接入模块(131)与基准站(11)连接；双活系统数据库(132)与双活基准站接入模块(131)和双活后处理解算模块(133)连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统，其特征在于，包括基准站(11)、后处理解算系统和形变监测终端(14)；基准站(11)与后处理解算系统连接；后处理解算系统与形变监测终端(14)连接；所述后处理解算系统包括主后处理解算系统(12)和双活后处理解算系统(13)；所述主后处理解算系统(12)包括主基准站接入模块(121)、主系统数据库(122)和主后处理解算模块(123)；主基准站接入模块(121)与基准站(11)连接；主系统数据库(122)与主基准站接入模块(121)和主后处理解算模块(123)连接；所述双活后处理解算系统(13)包括双活基准站接入模块(131)、双活系统数据库(132)和双活后处理解算模块(133)；双活基准站接入模块(131)与基准站(11)连接；双活系统数据库(132)与双活基准站接入模块(131)和双活后处理解算模块(133)连接。2.如权利要求1所述的一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统，其特征在于，主系统数据库(122)通过主数据同步模块(124)将数据实时同步到双活数据同步模块(134)，并存储到双活系统数据库(132)。3.如权利要求1所述的一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统，其特征在于，所述基准站(11)包括基准站卫星观测模块(111)、基准站主从切换判断模块(112)和差分数据上传模块(113)；基准站主从切换判断模块(112)与基准站包括卫星观测模块(111)和差分数据上传模块(113)连接。4.如权利要求1所述的一种基于双活数据中心的GNSS形变监测系统，其特征在于，所述形变监测终端(14)包括形变监测终端卫星观测模块(141)、卫星观测数据上传模块(142)和形变监测终端主从切换判断模块(143)；形变监测终端主从切换判断模块(143)与形变监测终端卫星观测模块(141)和卫星观测数据上传模块(142)连接。5.一种基于双活数据中心的GNSS形变监测实现方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的GNSS形变监测系统中，包括以下步骤：步骤S1，基准站(11)将差分校准数据上传到后处理解算系统；步骤S2，后处理解算系统将差分校准数据下发到形变监测终端(14)；步骤S3，每个形变监测终端(14)选择一个后处理解算系统上传观测到的GNSS卫星数据。6.如权利要求5所述的一种基于双活数据中心的GNSS形变监测实现方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：步骤S11，基准站(11)通过基准站卫星观测模块(111)观测卫星；步骤S12，基准站(11)通过差分数据上传模块(113)将差分校准数据上传到主后处理解算系统(12)；步骤S13，基准站主从切换判断模块(112)同时监测主后处理解算系统(12)和双活后处理解算系统(13)；步骤S14，基准站主从切换判断模块(112)监测到主后处理解算系统(12)发生故障；步骤S15，基准站主从切换判断模块(112)监测双活后处理解算系统(13)是否存在故障；如否，执行步骤S16；如是，执行步骤S17；步骤S16，主后处理解算系统(12)自动切换到双活后处理解算系统(13)，并触发报警，执行步骤S18；步骤S17，触发报警，并等待手动切换命令；步骤S18，更新状态机的主备状态。7.如权利要求6所述的一种基于双活数据中心的GNSS形变监测实现方法，其特征在于，所述步骤S13中基准站主从切换判断模块(112)通过主后处理解算系统(12)和双活后处理解算系统(13)通信链路上的心跳包同时监测主后处理解算系统(12)和双活后处理解算系统(13)。8.如权利要求5所述的一种基于双活数据中心的GNSS形变监测实现方法，其特征在于，所述步骤S1中基准站(11)通过差分数据上传模块(113)将差分校准数据同时上传到主后处理解算系统(12)和双活后处理解算系统(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周睿，
申请(专利权)人：千寻位置网络有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31