CN208984011U - 小型化rtk北斗形变监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种小型化RTK北斗形变监测系统，包括设置在各个滑坡监控区域内的监测区域站点、设置在监测区域周边地基稳固的建筑物楼顶的基准站点、设置在监测中心服务器的监测中心服务器、以及用户终端。本实用新型通过低速率无线自组网监测布网方式，实现了低功耗近距离本地传输解算功能，从而保证该系统的数据传输更为安全和可靠，避免数据传输丢失，对解算实时性和连续性造成影响，同时减少系统长时间连续运行时产生的通信费用，大大降低了系统运行成本。

Description

小型化RTK北斗形变监测系统

技术领域

本实用新型涉及北斗定位技术领域，具体涉及一种小型化RTK北斗形变监测系统。

背景技术

我国山区地质地形复杂，近年来地质灾害所带来的损失呈增长趋势，对人民的生命和财产安全产生了严重的威胁。然而，滑坡监测设备要么依赖进口成本高，要么功耗大不宜布点。传统的RTK形变监测系统将现场采集的卫星观测原始数据和星历通过广域通信如3G/4G网络，发送到远程服务器进行解算。这种方式容易受到通信环境的影响，当监测现场信号较差或周边通信基站出现故障时，会造成数据传输丢失，对解算实时性和连续性造成影响，容易引发误警，并且系统长时间连续运行时产生的通信费用较大，系统运行成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是现有RTK形变监测系统稳定性不高，且运行成本较高的问题，提供一种小型化RTK北斗形变监测系统。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

小型化RTK北斗形变监测系统，包括设置在各个滑坡监控区域内的监测区域站点、设置在监测区域周边地基稳固的建筑物楼顶的基准站点、设置在监测中心服务器的监测中心服务器、以及用户终端；每个监测区域站点由至少1个监测单元和中转单元组成；监测单元安装在该监测区域的不同监测点上；每个监测单元主要由北斗监测接收机和监测射频无线模块组成，北斗监测接收机与监测射频无线模块连接；中转单元设置在该监测区域内；中转单元由中转无线网桥、接口转换模块和多个中转射频无线模块组成；每个监测区域内的所有监测单元的监测射频无线模块与该监测区域的中转单元的中转射频无线模块连接；所有中转射频无线模块与接口转换模块连接，接口转换模块与中转无线网桥连接；基准站点主要由微型工控机和基准无线网桥组成；微型工控机与基准无线网桥连接；基准站点的基准无线网桥与所有监测区域站点的中转单元的中转无线网桥连接；监测中心服务器与基准站点的微型工控机通过移动网络连接，用户终端与监测中心服务器通过移动网络连接。

上述方案中，监测区域站点采用太阳能蓄电池供电方式进行供电。

上述方案中，基准站点采用UPS不间断供电方式进行供电。

上述方案中，用户终端为智能设备和/或计算机。

与现有技术相比，本实用新型通过本地组网和现场解算的方式，设计一种低成本、小型化北斗形变监测和工控解算系统，通过低速率无线自组网监测布网方式，实现了低功耗近距离本地传输解算功能，从而保证该系统的数据传输更为安全和可靠，避免数据传输丢失，对解算实时性和连续性造成影响，同时减少系统长时间连续运行时产生的通信费用，大大降低了系统运行成本。

附图说明

图1为小型化RTK北斗形变监测系统的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

参见图1，一种小型化RTK北斗形变监测系统，包括设置在各个滑坡监控区域内的监测区域站点、设置在监测区域周边地基稳固的建筑物楼顶的基准站点、设置在监测中心服务器的监测中心服务器、以及用户终端。

每个监测区域站点由至少1个监测单元和中转单元组成。监测单元安装在该监测区域的不同监测点上。每个监测单元主要由北斗监测接收机和监测射频无线模块组成，北斗监测接收机与监测射频无线模块连接。中转单元设置在该监测区域内。中转单元由中转无线网桥、接口转换模块和多个中转射频无线模块组成。每个监测区域内的所有监测单元的监测射频无线模块与该监测区域的中转单元的中转射频无线模块连接。所有中转射频无线模块与接口转换模块连接，接口转换模块与中转无线网桥连接。监测区域站点采用太阳能蓄电池供电方式进行供电。监测区域站点采用卫星监测一体机形式，实现北斗/GPS高精度多接口板卡、无线模块、卫星天线、天线罩和浪涌保护器集成一体，实现北斗监测1+N组网模式(1个中转单元，N个监测单元)。预留以太网口、TTL/RS232/485串行接口、继电器驱动等外围设备，允许裂缝计、雨量计和深部位移计多传感器接入，实现北斗监测为主，多传感监测为辅的技术手段。

基准站点主要由微型工控机和基准无线网桥组成。微型工控机与基准无线网桥连接；基准站点的基准无线网桥与所有监测区域站点的中转单元的中转无线网桥连接。基准站点采用UPS不间断供电方式进行供电。北斗高精度形变监测微型工控化，采用无线模块实现滑坡区域监测布点和数据通信。利用RTK技术对卫星定位数据进行高精度数据处理，实现微型工控机形变解算，并将监测站三维形变量传给数据中心服务器。充分考虑兼容性，可以和多种数据库实现连接(比如SQL server、MYSQL等)，实现站点或传感器以多种方式或协议进行连接。

监测中心服务器与基准站点的微型工控机通过移动网络连接。用户终端为智能设备和/或计算机，其与监测中心服务器通过移动网络连接。数据中心服务器融合多源数据，进行综合预警和险情预告。通过综合预警算法做出滑坡形变等级的判断，并通过手机短信、系统界面、监控中心声光进行多级预警，使用户能够提前预防。滑坡综合预警通过对姿态角、实时形变等级、预测报警等级、降雨量、裂缝大小等的信息融合，做出滑坡形变等级的预测判断，实现滑坡形变的综合预警。

本小型化RTK北斗形变监测系统，通过北斗RTK高精度定位和“互联网+”等相关技术，旨在实现低功耗北斗监测终端、自组网监测布点和形变解算预警服务，用于滑坡危险区域的实时监测和预警。整个系统的重点在于数据的可靠传输上，其具体定位解算算法并非其重点，可以沿用现有技术已有的算法来实现。首先，在每个滑坡监控区域，各个滑坡监测点内的每个监测单元通过射频模块完成与该滑坡监控区域的中转单元之间通信。然后，监控区域站点的中转单元通过无线网桥完成与基准站点之间通信。最后，基准站点将所得到的坡体形变解算三维结果通过公网回传监测中心服务器的数据库。这样用户通过用户终端访问监测中心服务器，便可以实时掌握潜在的危险情况，从而实现主动预防和降低危害。此外，监测中心服务器工作人号也可以通过监测中心服务器远程控制基准站点的微型工控机。

需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。

Claims (4)

1.小型化RTK北斗形变监测系统，其特征是，包括设置在各个滑坡监控区域内的监测区域站点、设置在监测区域周边地基稳固的建筑物楼顶的基准站点、设置在监测中心服务器的监测中心服务器、以及用户终端；

每个监测区域站点由至少1个监测单元和中转单元组成；监测单元安装在该监测区域的不同监测点上；每个监测单元主要由北斗监测接收机和监测射频无线模块组成，北斗监测接收机与监测射频无线模块连接；中转单元设置在该监测区域内；中转单元由中转无线网桥、接口转换模块和多个中转射频无线模块组成；每个监测区域内的所有监测单元的监测射频无线模块与该监测区域的中转单元的中转射频无线模块连接；所有中转射频无线模块与接口转换模块连接，接口转换模块与中转无线网桥连接；

基准站点主要由微型工控机和基准无线网桥组成；微型工控机与基准无线网桥连接；基准站点的基准无线网桥与所有监测区域站点的中转单元的中转无线网桥连接；

监测中心服务器与基准站点的微型工控机通过移动网络连接，用户终端与监测中心服务器通过移动网络连接。

2.根据权利要求1所述的小型化RTK北斗形变监测系统，其特征是，监测区域站点采用太阳能蓄电池供电方式进行供电。

3.根据权利要求1所述的小型化RTK北斗形变监测系统，其特征是，基准站点采用UPS不间断供电方式进行供电。

4.根据权利要求1所述的小型化RTK北斗形变监测系统，其特征是，用户终端为智能设备和/或计算机。