一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，所述方法包括：在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站；在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站；根据所述北斗GNSS监测站和北斗GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断；在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器；根据所述多个三轴倾斜传感器的监测结果进行垂直形变计算。本发明专利技术通过北斗GNSS与三轴倾斜传感器相结合，绝对变化结合相对变化融合的数据采集方案，有效对建筑物连续的位移形变进行监测。并且，通过在观测目标的非形变区布设基准站为监测站提供高精准的差分数据，确保了监测站的监测数据解算后的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法
本专利技术属于建筑监测
，特别涉及一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法。
技术介绍
现有的水渠堤坝、桥梁等都是具有线性特点的建筑物，容易发生不均匀沉降及水平位移形变，如果不对其进行监测及时处理，长期以往，沉降及位移程度就会越来越严重，最终会导致水渠堤坝、桥梁等的损毁，造成极大的损失，还会出现安全隐患。因此，亟需一种线性形变监测方法来解决上述的技术问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，所述方法包括：在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站；在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站；根据所述北斗GNSS监测站和北斗GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断；在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器；根据所述多个三轴倾斜传感器的监测结果进行垂直形变计算。进一步地，所述在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站，具体为：在观测目标的形变区观测段起始点及终点位置布设北斗GNSS监测站，监测观测段起始点及终点位置位移变化情况，获取水平位移数据。进一步地，所述在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站，具体为：在观测目标的非形变区布设三个北斗GNSS基准站，所述三个北斗GNSS基准站组成经典三角网进行整体平差及控制，为北斗GNSS监测站提供高精准的差分数据。进一步地，所述根据所述GNSS监测站和GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断，包括：通过数据传输系统将同一时刻的北斗GNSS基准站及北斗GNSS监测站的原始观测数据发送到数据中心；北斗GNSS数据解算软件对原始观测数据进行解算处理，得到观测目标实时的、精确的测量定位数据，从而对形变状况作出判断。进一步地，所述在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器，具体为：所述多个三轴倾斜传感器沿观测目标的形变区的坝体、坝面、边坡马道或沿坝体横断面线性布设；相邻两个所述三轴倾斜传感器之间设置相同间距，并以专用刚性梁体首尾相连，X轴与刚性梁体方向一致；各个所述三轴倾斜传感器之间自适应组网，获取垂直位移数据。进一步地，所述根据所述多个三轴倾斜传感器的监测结果进行垂直形变计算，包括：根据所述垂直位移数据计算三轴倾斜传感器所在监测点的垂直位移；计算所有三轴倾斜传感器所在监测点的累积垂直位移；对所述累积垂直位移进行校正。进一步地，所述计算三轴倾斜传感器所在监测点的垂直位移，具体为：ΔZn＝L×sin(θn)其中，△Zn为第n处的三轴倾斜传感器所在监测点的垂直位移，L为相邻两个所述三轴倾斜传感器之间的距离，可根据需要进行设置，θn为第n处三轴倾斜传感器返回的X轴角度与基准值的差值，基准值可根据需要进行设置，其中θ0＝0。进一步地，所述计算所有三轴倾斜传感器所在监测点的累积垂直位移，具体为：error＝accumulated_ΔZn_total其中，accumulate_ΔZn为累积垂直位移，n_total为一段观测段内三轴倾斜传感器的数量，可根据需要进行设置。进一步地，所述对所述累积垂直位移进行校正，具体为：n＝nodelocation{1，...，n_total}其中，corrected_accumulated_ΔZn为校正后的累积垂直位移。本专利技术通过北斗GNSS与三轴倾斜传感器相结合，绝对变化结合相对变化融合的数据采集方案，有效对建筑物连续的位移形变进行监测。并且，通过在观测目标的非形变区布设基准站为监测站提供高精准的差分数据，确保了监测站的监测数据解算后的准确性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术实施例的线性形变监测方法流程图；图2示出了本专利技术实施例的水平位移数据获取原理图；图3示出了本专利技术实施例的垂直位移数据获取原理图；图4示出了本专利技术实施例的北斗GNSS基准站布设图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，示例性的，图1示出了本专利技术实施例的线性形变监测方法流程图，如图1所示，所述方法包括：在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站，具体为，在观测目标的形变区观测段起始点及终点位置布设北斗GNSS监测站，监测观测段起始点及终点位置位移变化情况，获取水平位移数据，如图2所示，后一个节点均以前一个节点为形变计算依据。监测站使用高精度北斗GNSS定位设备实时动态监测，为监测体连续绝对形变提供依据。为保证动态测量厘米级精度，北斗GNSS采样频率为10Hz。在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站，具体为，在观测目标的非形变区布设三个北斗GNSS基准站，所述三个北斗GNSS基准站组成经典三角网进行整体平差及控制，如图4所示，JZZ1、JZZ2和JZZ3分别为北斗GNSS基准站，为北斗GNSS监测站提供高精准的差分数据，确保解算后监测数据的准确性。根据所述北斗GNSS监测站和北斗GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断，包括：通过数据传输系统将同一时刻的北斗GNSS基准站及北斗GNSS监测站的原始观测数据发送到数据中心；北斗GNSS数据解算软件对原始观测数据进行解算处理，得到观测目标实时的、精确的测量定位数据，从而对形变状况作出判断。在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器，具体为，所述多个三轴倾斜传感器沿观测目标的形变区的坝体、坝面、边坡马道或沿坝体横断面线性布设；相邻两个所述三轴倾斜传感器之间设置相同间距，优选0-50米，并以专用刚性梁体首尾相连，X轴与刚性梁体方向一致，位移变化过程中可监测各节点相对前一节点位移变化情况。各个所述三轴倾斜传感器之间自适应组网，通过无线传输的方式与5G通讯站进行数据传输，5G通讯站通过5G网络或北斗短报文形式与用户数据管理中心进行数据传输，获取垂直位移数据，如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：/n在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站；/n在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站；/n根据所述GNSS监测站和北斗GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断；/n在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器；/n根据所述多个三轴倾斜传感器的监测结果进行垂直形变计算。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：
在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站；
在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站；
根据所述GNSS监测站和北斗GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断；
在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器；
根据所述多个三轴倾斜传感器的监测结果进行垂直形变计算。


2.根据权利要求1所述的基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，其特征在于，所述在观测目标的形变区布设北斗GNSS监测站，具体为：
在观测目标的形变区观测段起始点及终点位置布设GNSS监测站，监测观测段起始点及终点位置位移变化情况，获取水平位移数据。


3.根据权利要求2所述的基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，其特征在于，所述在观测目标的非形变区布设北斗GNSS基准站，具体为：
在观测目标的非形变区布设三个北斗GNSS基准站，所述三个GNSS基准站组成经典三角网进行整体平差及控制，为北斗GNSS监测站提供高精准的差分数据。


4.根据权利要求3所述的基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，其特征在于，所述根据所述北斗GNSS监测站和北斗GNSS基准站的监测结果进行水平形变判断，包括：
通过数据传输系统将同一时刻的北斗GNSS基准站及北斗GNSS监测站的原始观测数据发送到数据中心；
北斗GNSS数据解算软件对原始观测数据进行解算处理，得到观测目标实时的、精确的测量定位数据，从而对形变状况作出判断。


5.根据权利要求1所述的基于北斗GNSS及三轴倾斜传感器的线性形变监测方法，其特征在于，所述在观测目标的形变区布设多个三轴倾斜传感器，具体为：
所述多个三轴倾斜传感器沿观测目标的形变区的坝体、坝面、边坡马道或沿坝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，杨翠云，何英杰，
申请(专利权)人：北京讯腾智慧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11