CN207851308U - 基于卫星定位的物体位置变化监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于卫星定位的物体位置变化监测系统，包括至少一个传感器网络和一个信息处理应用终端，在信息处理应用终端中生成一个物体位置信息数据库，其特点是：传感器网络不仅包括位置信息传感器，还包括环境信息(如温度、湿度、风力等)传感器，传感器网络与信息处理终端之间还设置有实时通信图像处理器。本实用新型的信息处理终端分析位置变化幅度和趋势，如果超出预先设置的条件，则及时给出告警信息，这样极大地提高了物体位置监测的精度和速度，节约了大量的人力和时间。

Description

基于卫星定位的物体位置变化监测系统

技术领域

本实用新型属于一种卫星定位监测系统，具体地讲是一种基于卫星定位的物体位置变化监测系统。

背景技术

我国城市化经过十几年的快速发展后，一些高密度、高速度、超出环境负荷能力的建成区将进入隐患高发时点，同时地震断裂带上、沉降严重地区的建筑安全隐患较多，缺乏连续实时广域的监测手段。因此发挥卫星导航的监测警示作用迫在眉睫。利用卫星系统的高精度定位建立建筑安全监测应用服务平台，在沉降监测、位移监测、施工质量与安全检查、房屋鉴定与监测、施工管理、工程机械安全控制应用等方面发挥作用，以填补卫星高精度定位在住房城乡建设领域的应用空白，避免建筑安全事故的发生，减少群众生命和财产损失。

为了实现建筑物体(如长江大桥)位置监测，需要定期通过人工进行测量、计算，难以低成本、长时间取得实时数据，难以做出有效的信息预警。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够极大地提高物体位置监测的精度和速度，节约了大量的人力和时间的基于卫星定位的物体位置变化监测系统，

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于卫星定位的物体位置变化监测系统，包括至少一个传感器网络和一个信息处理终端，其中每个传感器网络输出与信息处理终端实时连接通信，在信息处理终端中生成一个被测物体位置数据库，其特征在于：传感器网络中包括基于卫星定位的位置传感器和测量点环境信息传感器，传感器网络与信息处理终端通过网络连接通信，信息处理终端安装具有特殊算法的信息处理软件。

所述传感器网络包括基于卫星定位的位置传感器、环境信息传感器和距离传感器，每个传感器的输出通过网络与传感器网络中心处理器相联，构成被测点的传感器网络。

所述每个传感器网络中都配置距离传感器，距离传感器安置在同一物体不同位置，也可安置在物体之外的测量参考点。

所述每个传感器网络都配置有中心数据处理器，中心数据处理器通过网络采集位置、环境、距离传感器的信息，封装成特定格式的数据帧，并通过卫星通信或其它网络传输到信息处理终端。

系统建设时，采用专业设备测定物体测量点的位置信息作为判断位置变化的基础，并在此测量点安装基于卫星定位卫星的位置传感器和环境传感器，由位置、环境传感器组成传感器网络实时采集的信息传输到信息处理终端，信息处理终端应用软件采用专门的算法，综合环境信息对位置信息进行修正、收敛，计算出测量点的位置变化，形成监测报告。

本实用新型的信息处理终端分析位置变化幅度和趋势，如果超出预先设置的条件，则及时给出告警信息，这样极大地提高了物体位置监测的精度和速度，节约了大量的人力和时间。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的传感器网络框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但下述实施例不应理解为对本实用新型的限制。

本实用新型包括至少一个传感器网络和一个信息处理应用终端，其中每个传感器网络的输出与信息处理终端通过网络相连接，在信息处理终端中生成一个被测物体位置信息数据库，在信息处理终端中设置有专门的数据库信息处理分析软件，在传感器网络中设置有中心数据处理器，中心数据处理器与位置、环境、距离等传感器通过网络相连，将传感器采集的数据信息封装成专有的数据帧，通过卫星通信或其它网络传输到信息处理终端。

本实用新型的位置传感器、中心数据处理器、环境信息传感器、距离传感器等组合成在一个完整的传感器网络(图2)。

本实用新型的工作方法及原理是：

在被监测物体上选择至少一个监测点，通过高精度专业设备或专业测量方法确认监测点的位置信息，该信息作为被监测物体的基础位置信息，将传感器网络中的位置传感器安置在该监测点，中心数据处理器、环境与距离传感器安置在该监测点附近合理位置，并取得初始数据。

传感器网络连续采集被测物体的位置信息、环境信息(温度、湿度、风力)、参照物距离信息等，中心数据处理器收集这些信息，进行初步的现场处理，封装成设定的数据格式、按设定的时间间隔、通过卫星短报文通信或其它网络传输到信息处理终端。

信息处理终端将接收到的位置和环境、距离等信息建立成数据库，并通过专门软件、结合被测点基础位置信息、系统安装时的初始数据以及卫星系统的数据，对数据库进行分析，修正或消除传输误差、环境影响，形成精确地被测物体位置变化信息。通过长期的数据分析，形成环境因素对被测物体位置影响的趋势性数据信息。

实施例1：

在建筑物顶部一角选取一个监测点，通过专业设备获取该监测点的位置信息，将位置传感器安置在该监测点，将温度、风力、距离传感器安置在该监测点半径3米的范围，在监测点对角线、建筑物顶部另一角设置距离传感器测量参照点，采集系统安装时的初始数据。

传感器网络连续采集相关数据并传输到信息处理终端，通过信息处理可以预测下列情况并提供给相关部门：

1.预测建筑物整体发生位置偏移的实时信息和长期趋势，对超出设计范围的危险建筑实现早期预警、采取防范措施；

2.分析环境因素对建筑物的影响，预测极端气候(台风、高温、低温、暴雨等)条件下发生位置变化的可能性，做到防灾减灾；

3.预测建筑物部分发生超出设计范围的位置变化，如常见的建筑物开裂现象，对建筑体开裂0.5MM以上的情况及时告警。

实施例2：

同实施例1的相同原理，能够对高铁形变进行监测。

实施例3：

同实施例1的相同原理，能够对山体滑坡进行监测监测。

同样道理，本实用新型同样可用于大坝、桥梁等大型建筑物需要监测位移、变形的场所。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种基于卫星定位的物体位置变化监测系统，包括至少一个传感器网络和一个信息处理终端，其中每个传感器网络输出与信息处理终端实时连接通信，在信息处理终端中生成一个被测物体位置数据库，其特征在于：传感器网络中包括基于卫星定位的位置传感器和测量点环境信息传感器，传感器网络与信息处理终端通过网络连接通信，信息处理终端安装具有特殊算法的信息处理软件。

2.如权利要求1所述的基于卫星定位的物体位置变化监测系统，其特征在于：所述传感器网络包括基于卫星定位的位置传感器、环境信息传感器和距离传感器，每个传感器的输出通过网络与传感器网络中心处理器相联，构成被测点的传感器网络。

3.如权利要求1或2所述的基于卫星定位的物体位置变化监测系统，其特征在于：每个传感器网络中都配置距离传感器，距离传感器安置在同一物体不同位置，也可安置在物体之外的测量参考点。

4.如权利要求3所述的基于卫星定位的物体位置变化监测系统，其特征在于：每个传感器网络都配置有中心数据处理器，中心数据处理器通过网络采集位置、环境、距离传感器的信息，封装成特定格式的数据帧，并通过卫星通信或其它网络传输到信息处理终端。

5.如权利要求2所述的基于卫星定位的物体位置变化监测系统，其特征在于：所述环境信息传感器包括但不限于温度传感器、湿度传感器以及风力传感器。