一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，屬于建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)達(dá)幾十年，甚至上百年的服役過程中，環(huán)境侵蝕、材料老化和荷載效應(yīng)、人為的或自然的突變效應(yīng)等災(zāi)害因素等耦合作用將不可避免地導(dǎo)致建筑物的損傷累計(jì)和抗力衰減，從而使得抵抗自然災(zāi)害、正常荷載以及環(huán)境作用的能力下降，引發(fā)災(zāi)難性的突發(fā)事故。一旦結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件的損傷積累到一定程度，如沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，損傷將迅速擴(kuò)展，從而導(dǎo)致整個(gè)建筑物的毀壞，造成無(wú)法估計(jì)的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。為了防止上述事故的發(fā)生，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)都是采用全站儀、水準(zhǔn)儀等人工的定期去監(jiān)測(cè)，其精度受監(jiān)測(cè)設(shè)備、監(jiān)測(cè)人員經(jīng)驗(yàn)的影響，且無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因此，現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法還是不夠理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)，而且能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理、分析和預(yù)警，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本發(fā)明的一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法，包括現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星定位方法，在建筑結(jié)構(gòu)上安裝監(jiān)測(cè)基站作為被測(cè)量點(diǎn)，并在建筑結(jié)構(gòu)附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)設(shè)置基準(zhǔn)站作為校準(zhǔn)點(diǎn)，所述的監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站均通過北斗衛(wèi)星模塊實(shí)時(shí)接收北斗衛(wèi)星的定位信號(hào)，然后監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站將所接受的定位信號(hào)通過無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)，終端服務(wù)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站定位信號(hào)進(jìn)行解算分析，從而判斷監(jiān)測(cè)基站的定位坐標(biāo)值是否發(fā)生偏移，根據(jù)偏移數(shù)值便可得出建筑結(jié)構(gòu)的變形量；
所述的終端服務(wù)系統(tǒng)能夠設(shè)定數(shù)據(jù)采集頻率和預(yù)警值，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理分析，自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)報(bào)表，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)變形超過預(yù)警值時(shí)，終端服務(wù)系統(tǒng)則自動(dòng)報(bào)警并發(fā)送報(bào)警短信到到監(jiān)測(cè)人員手機(jī)。
[0005]一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星，在建筑結(jié)構(gòu)的被測(cè)量點(diǎn)上安裝監(jiān)測(cè)基站，并在建筑結(jié)構(gòu)附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)設(shè)置有基準(zhǔn)站，所述的監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站均設(shè)置有能夠接收北斗衛(wèi)星的定位信號(hào)的北斗衛(wèi)星模塊，所述的監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站通過無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)將定位信號(hào)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)，所述的終端服務(wù)系統(tǒng)由信號(hào)接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)組成；
所述的監(jiān)測(cè)基站安裝在建筑結(jié)構(gòu)被監(jiān)測(cè)部位，其安裝位置需保證監(jiān)測(cè)基站能接收到足夠多的衛(wèi)星信號(hào)，以確保監(jiān)測(cè)精度；
所述的無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)為無(wú)線網(wǎng)橋、GPRS網(wǎng)絡(luò)或電臺(tái)；
所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以為云端平臺(tái)或電腦軟件終端。
[0006]該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站均可采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)行供電。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明基于北斗衛(wèi)星的定位原理，利用監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)接收進(jìn)行北斗衛(wèi)星的定位信號(hào)，監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站將各自的定位信號(hào)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行解算分析后，進(jìn)而判斷出監(jiān)測(cè)基站的初始坐標(biāo)相對(duì)基準(zhǔn)站的坐標(biāo)是否發(fā)生偏移，如果偏移量超過終端服務(wù)系統(tǒng)設(shè)定的上限值，終端服務(wù)系統(tǒng)則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的超范圍變形作出預(yù)警，從而可以在事態(tài)擴(kuò)大前采取措施減小可能發(fā)生的災(zāi)害造成的影響。因此，本發(fā)明不僅能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的變形實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)，而且還能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理、分析和預(yù)警，對(duì)于防止建筑結(jié)構(gòu)由于超范圍變形而導(dǎo)致的事故具有重要意義。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理圖；
圖2為本發(fā)明所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制流程圖。
[0009]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-建筑結(jié)構(gòu)，2-基準(zhǔn)站，3-監(jiān)測(cè)基站，4-北斗衛(wèi)星，5-終端服務(wù)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例
[0011]參見圖1，本發(fā)明的一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星4，在建筑結(jié)構(gòu)I的頂部安裝有4個(gè)監(jiān)測(cè)基站3，所述的監(jiān)測(cè)基站(3)安裝在建筑結(jié)構(gòu)
(I)被監(jiān)測(cè)部位，其安裝位置需保證監(jiān)測(cè)基站(3)能接收到足夠多的衛(wèi)星信號(hào)，以確保監(jiān)測(cè)精度，然后在建筑結(jié)構(gòu)I附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)設(shè)置2個(gè)基準(zhǔn)站2，所述的監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2均設(shè)置有能夠接收北斗衛(wèi)星4的定位信號(hào)的北斗衛(wèi)星模塊，所述的監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2通過無(wú)線網(wǎng)橋?qū)⒍ㄎ恍盘?hào)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)5。所述的監(jiān)測(cè)基站(3)與基準(zhǔn)站(2)均采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)行供電。所述的終端服務(wù)系統(tǒng)5由信號(hào)接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)為電腦軟件終端。
[0012]本發(fā)明的工作原理:參見圖1及參見圖2，將安裝在建筑結(jié)構(gòu)I上4個(gè)監(jiān)測(cè)基站3作為被測(cè)量點(diǎn)，安裝在建筑結(jié)構(gòu)I附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)的2個(gè)基準(zhǔn)站2作為校準(zhǔn)點(diǎn)，所述的監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2均通過北斗衛(wèi)星模塊實(shí)時(shí)接收北斗衛(wèi)星4的定位信號(hào)，然后監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2將所接受的定位信號(hào)以30min的時(shí)間間隔通過無(wú)線網(wǎng)橋傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)5，終端服務(wù)系統(tǒng)5上的數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)便可立刻對(duì)監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2定位信號(hào)進(jìn)行解算分析，從而判斷監(jiān)測(cè)基站3的初始坐標(biāo)值相對(duì)基準(zhǔn)站2的坐標(biāo)值是否發(fā)生偏移，根據(jù)偏移數(shù)值便可得出建筑結(jié)構(gòu)I的變形量。如果偏移量超過預(yù)警系統(tǒng)設(shè)定的上限值，預(yù)警系統(tǒng)則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的超范圍變形作出預(yù)警，從而可以在事態(tài)擴(kuò)大前采取措施減小可能發(fā)生的災(zāi)害造成的影響。為了提高監(jiān)測(cè)精度，將監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2設(shè)置成可同時(shí)接收8顆以上北斗衛(wèi)星4的定位信號(hào)，因此，監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2每次可以向終端服務(wù)系統(tǒng)5傳輸至少8組定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)，終端服務(wù)系統(tǒng)5上的數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)同時(shí)對(duì)這8組以上的定位坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從而可以得出監(jiān)測(cè)基站3與基準(zhǔn)站2更精確的坐標(biāo)值，其監(jiān)測(cè)精度能夠達(dá)到水平方向2mm,豎直方向5_。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法，包括現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星定位方法，其特征在于:在建筑結(jié)構(gòu)(I)上安裝監(jiān)測(cè)基站(3)作為被測(cè)量點(diǎn)，并在建筑結(jié)構(gòu)(I)附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)設(shè)置基準(zhǔn)站(2 )作為校準(zhǔn)點(diǎn)，所述的監(jiān)測(cè)基站(3 )與基準(zhǔn)站(2 )均通過北斗衛(wèi)星模塊實(shí)時(shí)接收北斗衛(wèi)星(4)的定位信號(hào)，然后監(jiān)測(cè)基站(3)與基準(zhǔn)站(2)將所接受的定位信號(hào)通過無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)(5)，終端服務(wù)系統(tǒng)(5)對(duì)監(jiān)測(cè)基站(3)與基準(zhǔn)站(2)定位信號(hào)進(jìn)行解算分析，從而判斷監(jiān)測(cè)基站(3)的定位坐標(biāo)值是否發(fā)生偏移，根據(jù)偏移數(shù)值便可得出建筑結(jié)構(gòu)(I)的變形量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述的終端服務(wù)系統(tǒng)(5)能夠設(shè)定數(shù)據(jù)采集頻率和預(yù)警值，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理分析，自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)報(bào)表，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)(I)變形超過預(yù)警值時(shí)，終端服務(wù)系統(tǒng)(5)則自動(dòng)報(bào)警并發(fā)送報(bào)警短信到到監(jiān)測(cè)人員手機(jī)。3.一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星(4)，其特征在于:在建筑結(jié)構(gòu)(I)的被測(cè)量點(diǎn)上安裝監(jiān)測(cè)基站(3)，并在建筑結(jié)構(gòu)(I)附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)設(shè)置有基準(zhǔn)站(2)，所述的監(jiān)測(cè)基站(3)與基準(zhǔn)站(2)均設(shè)置有能夠接收北斗衛(wèi)星(4)的定位信號(hào)的北斗衛(wèi)星模塊，所述的監(jiān)測(cè)基站(3)與基準(zhǔn)站(2)通過無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)將定位信號(hào)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)(5)，所述的終端服務(wù)系統(tǒng)(5)由信號(hào)接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)測(cè)基站(3 )安裝在建筑結(jié)構(gòu)(I)被監(jiān)測(cè)部位，其安裝位置需保證監(jiān)測(cè)基站(3 )能接收到足夠多的衛(wèi)星信號(hào)，以確保監(jiān)測(cè)精度。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)為無(wú)線網(wǎng)橋、GPRS網(wǎng)絡(luò)或電臺(tái)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以為云端平臺(tái)或電腦軟件終端。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)基站(3)與基準(zhǔn)站(2)均可采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)行供電。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于北斗衛(wèi)星的建筑結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，包括現(xiàn)有的北斗衛(wèi)星，在建筑結(jié)構(gòu)的被測(cè)量點(diǎn)上安裝監(jiān)測(cè)基站，并在建筑結(jié)構(gòu)附近的相對(duì)無(wú)沉降區(qū)設(shè)置有基準(zhǔn)站，所述的監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站均設(shè)置有能夠接收北斗衛(wèi)星的定位信號(hào)的北斗衛(wèi)星模塊，所述的監(jiān)測(cè)基站與基準(zhǔn)站通過無(wú)線信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)將定位信號(hào)傳輸給終端服務(wù)系統(tǒng)，所述的終端服務(wù)系統(tǒng)由信號(hào)接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)組成。本發(fā)明不僅能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的變形實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)、自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)，而且還能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理、分析和預(yù)警，對(duì)于防止建筑結(jié)構(gòu)由于超范圍變形而導(dǎo)致的事故具有重要意義。
【IPC分類】G01S19/14, G01B21/32
【公開號(hào)】CN105444726
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410430035
【發(fā)明人】吳新星, 吳能淼, 蔣韶鑫, 程群, 葉海龍, 謝超, 吳杰, 麻國(guó)培, 張雷霄, 常瑞鼎
【申請(qǐng)人】中建四局第六建筑工程有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年8月28日