【技术实现步骤摘要】
一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置及其系统
[0001]本专利技术涉及GNSS地灾监测
，具体涉及一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置及其系统。
技术介绍
[0002]GNSS系统，即全球导航卫星系统定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差。全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。当前地质灾害监测可以充分掌握到地质灾害变形演化过程，是一种十分经济有效的手段。而GNSS系统是一种可以实现远程自动化测呈的变形监测技术，具有全天候、定位精度高、全时域等特点；当前根据GNSS系统的定位原理，已经可实现对地质灾害隐患点的自动监测、数据分析、预警信息发布等功能。
[0003]目前市面上常见的GNSS地灾监测方案大概分为三种，第一种是RTU遥测机和GNSS接收机双终端系统设计方案，虽然该监测方案监测的精确度较高，但是，该监测方案存在双终端成本高、施工难度大、整体功耗大的问题；第二种是基于MEMS倾角传感器的GNSS接收机监测方案，虽然该监测方案的成本相对于第一种监测方案较低，但是，由于该监测方案的GNSS终端功能专一，进而存在应用场景比较单一，适用度不高的问题；第三种基于INS的GNSS导航定位系统监测方案，虽然该监测方案的应用场景相对丰富，但是，该监测方案在使用时，并未考虑天气、环境异常等因素对GNSS设备的监测影响，进而导致监测精度和及时性不平衡，环境适应性不强的问题。>[0004]有鉴于此，提出本申请。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置及其系统，能够有效解决现有技术中的GNSS地灾监测系统方案存在双终端成本高、施工难度大、整体功耗大、应用场景比较单一，适用度不高、监测精度和及时性不平衡，环境适应性不强的问题。
[0006]本专利技术公开了一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置,包括：主控制器、供电组件、数据采集组件、以及无线通信模块；
[0007]其中，所述供电组件的输出端与所述主控制器的电源端、所述数据采集组件的电源端电气连接，所述主控制器的数据端与所述数据采集组件的数据端电气连接，所述无线通信模块的数据端用于地灾平台的数据端无线连接；
[0008]其中，所述主控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：
[0009]获取所述数据采集组件采集的监测数据组，其中，所述监测数据组包括定位信息数据集、加速度信息数据集、以及地灾信息数据集；
[0010]对所述加速度信息数据集和所述地灾信息数据集进行判断处理，生成判断标记位；
[0011]根据所述判断标记位，确定当前监测装置的触发标记位；
[0012]当触发标记位为第一触发值时，按预设静态监测时间间隔上传所述定位信息数据集至所述地灾平台，以使所述地灾平台对所述定位信息数据集保持动态加平滑解算处理；
[0013]当触发标记位为第二触发值时，按预设应急监测时间间隔上传所述定位信息数据集至所述地灾平台，以使所述地灾平台对所述定位信息数据集保持实时动态解算处理。
[0014]优选地，对所述加速度信息数据集和所述地灾信息数据集进行判断处理，生成判断标记位，具体为：
[0015]判断所述加速度信息数据集是否超过第一预设阈值；
[0016]若是，生成确定判断标记位；
[0017]若否，生成否定判断标记位；
[0018]判断所述地灾信息数据集是否超过第二预设阈值；
[0019]若是，生成确定判断标记位；
[0020]若否，生成否定判断标记位。
[0021]优选地，根据所述判断标记位，确定当前监测装置的触发标记位，具体为：
[0022]当判断到所述判断标记位为否定判断标记位时，所述触发标记位为第一触发值；
[0023]当判断到所述判断标记位为确定判断标记位时，所述触发标记位为第二触发值。
[0024]优选地，所述主控制器的芯片型号为STC89C51。
[0025]优选地，所述数据采集组件包括地灾传感器组件、GNSS高精度定位模块、以及IMU惯性测量模块，其中，所述供电组件的输出端与所述地灾传感器组件的电源端、所述GNSS高精度定位模块的电源端、所述IMU惯性测量模块的电源端电气连接，所述主控制器的数据端与所述地灾传感器组件的数据端、所述GNSS高精度定位模块的数据端、所述IMU惯性测量模块的数据端电气连接。
[0026]优选地，所述供电组件包括太阳能充放电控制模块、蓄电池、以及BMS电源管理模块，其中，所述太阳能充放电控制模块的数据端与所述蓄电池的数据端、所述BMS电源管理模块的数据端电气连接，所述蓄电池的数据端与所述BMS电源管理模块的数据端电气连接。
[0027]优选地，还包括环境监测组件，其中，所述供电组件的输出端与所述环境监测组件的电源端电气连接，所述主控制器的数据端与所述环境监测组件的数据端电气连接，所述环境监测组件配置为采集监测装置的内部运行状态。
[0028]优选地，所述环境监测组件包括温湿度传感器、以及电源电压采集模块，其中，所述供电组件的输出端与所述温湿度传感器的电源端、所述电源电压采集模块的电源端电气连接，所述主控制器的数据端与所述温湿度传感器的数据端、所述电源电压采集模块的数据端电气连接；
[0029]其中，所述温湿度传感器配置为监测装置的内部温湿度信息；
[0030]其中，所述电源电压采集模块配置为所述供电组件的电压值。
[0031]优选地，还包括指示灯组件、以及报警组件，所述指示灯组件的输入端、所述报警组件的输入端与所述主控制器的输出端电气连接。
[0032]本专利技术还公开了一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测系统，包括地灾平台以
及如上任意所述的一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置，其中，所述无线通信模块的数据端与所述地灾平台的数据端无线连接，进行数据交互。
[0033]综上所述，本实施例提供的一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置及其系统，所述主控制器实时监控所述供电组件的电池电压和通讯，以获得太阳能电能、电源电量、设备温湿度等状态参数。当所述基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置监测到所述数据采集组件采集的数据都未超过事前配置的阈值时，按照默认配置的上传频率15S上报解算，地灾平台自适应保持动态加平滑解算处理，实现静态监测位移误差精度高，响应慢，以免导致所述基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置误报触发预警，同时降低所述基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置整体运行功耗；当所述基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置监测到所述数据采集组件采集的任一数值高于阈值时，所述主控制器会进入该数据应急模式，加快该异常数据输出数据采集上报间隔，同时触发动态自适应调节上传频率1S；地灾平台会根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置,其特征在于，包括：主控制器、供电组件、数据采集组件、以及无线通信模块；其中，所述供电组件的输出端与所述主控制器的电源端、所述数据采集组件的电源端电气连接，所述主控制器的数据端与所述数据采集组件的数据端电气连接，所述无线通信模块的数据端用于地灾平台的数据端无线连接；其中，所述主控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：获取所述数据采集组件采集的监测数据组，其中，所述监测数据组包括定位信息数据集、加速度信息数据集、以及地灾信息数据集；对所述加速度信息数据集和所述地灾信息数据集进行判断处理，生成判断标记位；根据所述判断标记位，确定当前监测装置的触发标记位；当触发标记位为第一触发值时，按预设静态监测时间间隔上传所述定位信息数据集至所述地灾平台，以使所述地灾平台对所述定位信息数据集保持动态加平滑解算处理；当触发标记位为第二触发值时，按预设应急监测时间间隔上传所述定位信息数据集至所述地灾平台，以使所述地灾平台对所述定位信息数据集保持实时动态解算处理。2.根据权利要求1所述的一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置,其特征在于，对所述加速度信息数据集和所述地灾信息数据集进行判断处理，生成判断标记位，具体为：判断所述加速度信息数据集是否超过第一预设阈值；若是，生成确定判断标记位；若否，生成否定判断标记位；判断所述地灾信息数据集是否超过第二预设阈值；若是，生成确定判断标记位；若否，生成否定判断标记位。3.根据权利要求1所述的一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置,其特征在于，根据所述判断标记位，确定当前监测装置的触发标记位，具体为：当判断到所述判断标记位为否定判断标记位时，所述触发标记位为第一触发值；当判断到所述判断标记位为确定判断标记位时，所述触发标记位为第二触发值。4.根据权利要求1所述的一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置,其特征在于，所述主控制器的芯片型号为STC89C51。5.根据权利要求1所述的一种基于IMU动态自适应的GNSS地灾监测装置,其特征在于，所述数据采集组件包...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑武，唐仕斌，苏伟钦，邱跃明，郑梅丽，
申请(专利权)人：厦门四信物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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