GNSS天线阵列接收机与无线传感器网络在灾害监测中的集成方法研究

主要讨论如何将GPS、GLONASS和Galileo系统集成到天线阵列接收机中,如何与无线传感器网络集成,实现数据传输的自动化,并利用无线传感器网络自组网、自适应等特点,实现节点定位,将GNSS天线阵列接收机的几何监测功能与传感器的物理监测功能结合起来,实现地面/地下、几何/物理的三维立体自动化监测。     

GNSS天线阵列接收机数据采集与解码的实现及应用

首先介绍了能进行静态与实时动态数据采集的GNSS天线阵列接收机(最多可连接8个天线)的研制过程,该接收机通过GNSS OEM板与天线阵列共享设备的集成,大大降低了监测成本。基于研制的GNSS天线阵列接收机,详细讨论了观测数据的解码方法。采用美国天宝公司的BD970 OEM模块,在详细分析二进制消息格式的基础上,研制了数据采集与解码软件,并通过实际应用,证明了该系统可用于大坝、滑坡等的变形监测中,具有广泛的应用前景。     

多传感器集成水电站监测系统的设计与实现

水电站安全监测部位众多,监测难度大,它要求在恶劣的环境持续稳定地检测出水电站微小的物理变化.本文提出采用智能测量机器人、GNSS天线阵列技术、测斜仪以及温度传感器等,设计多传感器集成的水电站一体化自动安全监测系统,并通过数据库实现监测数据的管理查询.     

多传感器集成的体视化形变监测模型研究

采用地面合成孔径雷达干涉测量(GB-SAR)、三维激光扫描、数码相机、GNSS和无线传感器网络等多种传感器集成技术,设计集成角反射器、紧凑有源转发器、GNSS接收机天线和物理传感器的专用目标特征点装置,将其布设在监测对象表面,自动获取监测对象的空间信息和内部物理状态信息,对GB-SAR雷达干涉测量数据算法进行探讨,在此基础上研究地基雷达干涉影像,将监测对象表面三维模型和内部物理状态模型进行融合,建立体视化形变监测模型的算法,从而实现在模型上对任意兴趣点形变信息进行自动提取和分析。     

GNSS/GIS集成的露天矿高边坡变形监测系统研究与应用

利用GNSS/GIS集成技术设计与研发了一套快速化、高精度、智能化的露天矿边坡变形监测系统。在介绍高边坡变形监测系统硬件工作原理的基础上,引入一种直接计算法用于快速解算GNSS整周模糊度,并采用模糊评价方法对边坡稳定性进行综合评价,讨论了监测系统的软件功能和集成开发模式。以陕西省金堆城钼业集团有限公司露天矿高边坡变形监测为例开展应用研究,结果表明,该系统能够对高边坡变形进行实时快速的监测,可以为矿山安全生产提供有效的技术支撑。     

矿山滑坡天线阵列变形监测系统的方案与测试

首先阐明地质灾害监测的重要性和必要性,然后分析了目前应用于滑坡安全监测自动化远程监测设备和技术,并重点介绍了GPS天线阵列变形监测系统,接着根据某矿山的一个滑坡现场,进行GPS天线阵列监测方案设计,并在实地进行数据采集测试,最后对采集数据进行处理,对几期结果的较差和精度进行分析,得出在矿山自动化监测技术中,GPS天线阵列变形监测系统是一种性价比很高的监测技术,很适合滑坡安全监测。     

东海大桥GPS天线阵列变形监测方案设计

介绍了自主研制的GPS天线阵列变形监测系统。根据东海大桥的具体情况,给出两个东海大桥GPS天线阵列变形监测的设计方案。采用该设计方案,建设东海大桥变形监测系统的成本仅为隔河岩模式的31%。     

基于GNSS和RTS技术的桥梁结构健康监测

<正>动态变形监测是桥梁结构健康监测的重要内容之一,全球导航卫星系统(GNSS)和自动型全站仪(RTS)是目前获取结构动态变形信息的两种主要技术手段。本文以英国诺丁汉Wilford悬索桥和长沙三汊矶湘江大桥为试验研究对象,对GNSS和RTS传感器动态监测噪声特性、多传感器集成、网络实时动态差分、数据滤波、有限元建模等关键技术进行了研究。论文的主要工作及创新点     

GPS天线阵列变形监测系统设计及应用

GPS是监测大坝以及滑坡安全的有效手段。但是成本过高是限制其发展的关键问题,文中提出的GPS天线阵列变形监测系统很好地解决了这些问题,该系统利用GPS多天线共享器,有效降低了设备成本。此系统已长期运行于云南省漫湾水电站,通过实践证明GPS天线阵列监测系统拥有与常规GPS监测方法相当的精度,但大大降低了监测系统的成本。     

GNSS在变形监测中的应用研究

随着GNSS技术的快速发展以及变形监测的需求日益增加,GNSS在变形监测中的应用越来越广泛,更新了变形监测手段,弥补了单一系统的不足,提高了监测效率与精度,为变形体的稳定性监测与安全运营提供了保障。本文探讨了GNSS的变形监测方案及数据处理方式,并结合盐水沟隧道工程的实例详细说明了GNSS在变形监测中的应用,最终通过实例验证GNSS能满足变形监测的精度等要求。     

煤炭开采地表移动变形自动化监测系统的应用研究

煤炭开采地表移动变形自动化监测系统集成了GNSS CORS技术、GIS技术、网络传输、现代数据处理等技术。该系统实现了从数据采集到处理分析完全自动化。根据实际开采情况,得出自动化监测精度完全达到矿区开采沉陷的监测要求。该技术提高了煤矿开采地表移动变形监测领域的监测水平,打破了现阶段该领域监测手段落后的局面。     

GNSS一机多天线远程监测系统的研发

针对远程化自动化变形监测的特点,研究开发了卫星一机多天线(GNSS multi-antenna)远程监测系统。研究和讨论了系统的设计和开发技术,以及监测数据最小二乘拟合处理与分析方法。在京承高速高边坡监测中的应用表明,本系统用于高边坡远程监测可行,监测数据处理方法可靠,可作为高速公路、铁路、大坝等远程监测的重要技术方法。     

卫星定位技术在水利工程变形监测中的应用进展与思考

变形监测是水利工程安全运行的重要保障。全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）具有高精度、全天时、全天候等优势,为水利工程变形监测提供了新的手段。目前,以卫星定位技术为代表的变形监测技术正在向着全过程、全方位、全自主的智能化方向发展。着眼于水利工程变形监测的需求,首先对变形监测技术的发展进行了回顾;其次,介绍了卫星定位技术在水利工程变形监测中的应用进展;然后,围绕当前GNSS变形监测应用的难点与局限进行讨论;最后,展望了未来GNSS水利工程智能化监测的发展方向。     

地质灾害实时监测与预警系统的设计与实现

地质灾害时刻威胁人民的生命与财产安全,因此实现对灾害的实时监测与预警十分必要。本文所开发的地质灾害实时监测与预警系统针对滑坡灾害发生特点,综合运用GNSS技术、传感器技术、现代通信及计算机等先进技术,实现了对地质灾害体全天候、全方位、高精度、自动化的实时监测与预警。结合多年开发与研究的成果,主要从系统总体设计、各功能模块、数据存储方式、数据中心软件设计与实现、系统关键技术等方面进行了介绍。该系统已用于铁路路基变形及矿区灾害监测与预警,取得了良好的效果。     

GPS天线阵列接收机及其配套软件

介绍GPS天线阵列接收机产生的背景,简述GPS天线阵列接收机的工作原理和系统的组成,包括PDA控制系统、GPS信号放大器、无线传输系统。重点论述配套的处理软件和在线灾害监测分析系统,指出该接收机及其配套软件具有成本低廉、实用性强、安全性高、预测模型先进等优点,展望了其在灾害监测方面很好的市场推广前景。     

GNSS载噪比反演船载气象要素传感器距水面高度

船载气象要素传感器距水面高度是使用块体参数化方法预测近海面大气折射率廓线的必要参数,对于海面蒸发波导等无线电气象系统监测结果的准确性具有重要意义. 利用全球卫星导航系统(GNSS)载噪比(CNR)时间序列反演船载气象要素传感器距水面高度. 该方法提取船舶GNSS接收机输出的卫星信号CNR,采用Lomb Scargle周期谱分析GNSS直射信号与反射信号相干性,反演天线相位中心距水面高度. 根据GNSS天线与气象要素传感器几何关系换算船载气象要素传感器距水面高度. 利用趸船实验数据对该方法进行验证,统计有效反演次数,分析海况对反演结果的影响以及反演高度时均变化. 结果表明:利用该方法反演船载气象要素传感器距水面高度是可行的.      

GNSS技术在尾矿库坝体变形监测中的应用

尾矿库的安全稳定在矿山安全生产和环境保护中具有十分重要的意义。GNSS是尾矿库坝体变形监测的一种方法,与传统监测方法相比具有诸多优点。本文详细介绍了GNSS技术在尾矿库坝体变形监测中的应用情况,着重介绍了监测系统构成和软件功能。     

模架无线实时变形监测系统的设计与精度标定

介绍了模架无线实时变形监测系统的基本构成和主要工作过程,提出了使用绝对激光跟踪仪对其核心部件位移和角度传感器进行监测精度标定,设计了模架无线实时监测传感器工作和标定试验模型,通过试验分析为传感器精度的判定和升级研发提供了有效的数据支撑。     

GPS技术在滑坡变形监测中的应用

首先阐明滑坡监测的重要性和必要性，然后分析常规滑坡监测的大地测量技术，并重点介绍了GPS技术应用滑坡监测的优缺点。接着根据GPS天线阵列技术和滑坡监测要求，设计了一套GPS天线阵列滑坡监测系统，并在一个电站的滑坡进行现场测试，对数据处理结果的精度和监测系统的硬件成本进行了比较分析，最后作者认为：GPS技术是一种很好滑坡监测方法，特别是GPS天线阵列技术，其成本低廉，更容易建立远程自动化滑坡监测系统，有很好的实际意义和广阔的市场前景.     

基于三维激光扫描的植被覆盖边坡监测

针对植被覆盖边坡难以获取高精度地面点云数据,导致精确监测边坡地表变形较为困难的问题,本文提出了一种利用布设在边坡体上的传感器获取表面点云数据以提取边坡变形的方法。布设在边坡上的GNSS天线整流罩外形是半径逐渐变化的球形设备,利用点云切片拟合出圆心坐标和半径,通过拟合残差和验后中误差评估点云精度,实现质量控制。通过两期半径的对比,实现同名点匹配,根据两期圆心坐标达到点式监测的目的;根据边坡上的台阶及雨量计的外围设备实现面式监测。实测数据表明,三维激光扫描与GNSS的监测结果一致,可以提取毫米级别的变形。