一种高层建筑物变形监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高层建筑物变形监测系统，包括控制中心、多个监测站和多个参考站，所述监测站设置于建筑物易变形区域，所述参考站设置于稳固基点处，稳固基点可选择稳固的基岩，监测站和参考站处均设置有GNSS接收机，GNSS接收机通过网络连接控制中心，控制中心包括客户端、数据库和解算单元，所述客户端用于数据分析、图标显示及报警，所述解算单元用于接收GNSS接收机传送的数据并进行数据转换，所述数据库用于存储解算单元解算后的数据并作为客户端数据分析的数据来源。本实用新型提供的高层建筑物变形监测系统，基于北斗卫星定位技术，通过GNSS接收机持续对高层建筑物的沉降观测、倾斜观测及位移观测，避免安全危机。
【专利说明】一种高层建筑物变形监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测量系统领域，尤其是涉及一种变形或倾斜角度的测量系统。
【背景技术】
[0002]变形监测是建筑物竣工验收中的一项重要内容，也是营运过程中的一项重要工作，特别是对于高层建筑物及大型工程，必须进行长期的变形观测。而建筑物的变形监测不仅要求具有一定的测量理论基础，而且还应具备工程地质、水文地质和建筑结构等方面的理论知识，因此，变形观测系统的设计也是一项复杂的工作，需要多个领域综合协调考虑O
[0003]目前采用的监测手段较为简单，主要是人工观测地表裂缝、地面鼓胀、沉降、坍塌，建筑物变形等现象。初步判断建筑所处的变形阶段及中短期变形趋势。或者运用全站仪和水准仪初步测定位移大小。并且，只对个别边坡进行了较短期的测量，没有建立长期监测系统。
[0004]但是，对于高层楼宇、塔吊及输电塔等，如果发生变形，会存在倾倒的风险，危害生命及财产安全，因此，在使用过程中应进行持续观察，如发生变形，可及时采取措施，避免危害。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的问题是提供一种高层建筑物变形监测系统，可持续地对高层楼宇、塔吊及输电塔等高层建筑物进行沉降观测、倾斜观测(垂直度观测)及位移观测，并分析观察数据，及时发出变形警报。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种高层建筑物变形监测系统，包括控制中心、多个监测站和多个参考站，所述监测站设置于建筑物易变形区域，所述参考站设置于稳固基点处，稳固基点可选择稳固的基岩，监测站和参考站处均设置有GNSS接收机，GNSS接收机通过网络连接控制中心，控制中心包括客户端、数据库和解算单元，所述客户端用于数据分析、图标显示及报警，所述解算单元用于接收GNSS接收机传送的数据并进行数据转换，所述数据库用于存储解算单元解算后的数据并作为客户端数据分析的数据来源。
[0007]其中，所述客户端通过网络连接多个移动终端，并向移动终端传送数据分析结果及报警信号。
[0008]其中，监测站处设置有用于保护GNSS接收机的保护箱，和用于安放GNSS接收机、电源及无线网桥或光纤的支撑件。
[0009]其中，GNSS接收机采用GNS多模多频GNSS接收机。
[0010]进一步，GNSS接收机采用M300C GNSS接收机。
[0011]进一步，多个参考站的GNSS接收机组成参考网，并提供相互参考的多个参考数据。
[0012]其中，GNSS接收机处设置有防雷装置，所述防雷装置采用同轴电缆避雷器。
[0013]进一步，本高层建筑物变形监测系统，还包括配电、UPS、防雷、综合布线及外场机柜。
[0014]本实用新型具有的优点和积极效果是:通过在高层建筑物的易变形区域设置多个监测站，在稳固基点处设置参考站，利用GNSS接收机与北斗卫星通信，实时获取GNSS接收机的载波相位数据及网平差数据，通过控制中心对数据进行解算并分析，获得分析结果图形及报表，并通过客户端将图形及报表、报警信号传送至监控人员的移动终端上，以便及时处理危机。
[0015]总之，本实用新型提供的高层建筑物变形监测系统，基于北斗卫星定位技术，通过GNSS接收机持续对高层建筑物的沉降观测、倾斜观测及位移观测，避免安全危机。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构连接示意图
[0017]图2是本实用信息的网络拓扑图
[0018]图中:1-控制中心，2-监测站，3-参考站，4-GNSS接收机，5_客户端，6-数据库，7-解算单兀，8-移动终端，
【具体实施方式】
[0019]本系统建设中主要采用了北斗卫星定位和通讯技术、物联网技术以及计算机网络相关技术等核心技术。
[0020]下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
[0021]如图1所示，一种高层建筑物变形监测系统，包括控制中心1、多个监测站2和多个参考站3，所述监测站2设置于建筑物易变形区域，所述参考站3设置于稳固基点处，稳固基点可选择稳固的基岩，监测站2和参考站3处均设置有GNSS接收机4，GNSS接收机4通过网络连接控制中心I，控制中心I包括客户端5、数据库6和解算单元7，所述客户端5用于数据分析、图标显示及报警，所述解算单元7用于接收GNSS接收机4传送的数据并进行数据转换，所述数据库6用于存储解算单元7解算后的数据并作为客户端5数据分析的数据来源。
[0022]其中，客户端5可通过网络连接多个移动终端8，并向移动终端8传送数据分析结果及报警信号。移动终端8的用户为安全责任人、施工负责人或观测专家中的一人或多人，在发生变形时可及时获得报警信号，以启动相应的处理措施及预案。
[0023]GNSS接收机4传送的数据包括载波相位数据及网平差等，解算单元7根据每台GNSS接收机4对应的IP地址和端口号区分点号，实时解算出各监测点2的三维坐标并存储到数据库6中，客户端5通过对数据库6数据进行分析，显示出相对应的图形及报表，当建筑物位移出现异常时，及时发出报警信号，提醒相关部门尽快启动相应的处理措施及预案，避免灾害的发生，或及时转移财务、疏散群众，减少灾害发生后造成的损失。
[0024]本实用新型中的数据库6并非一个由各种数据简单合并而成的超大数据库，而是一种专为联机分析应用和信息系统提供数据源和决策工具的结构化数据环境。它由数据源、仓库管理、数据仓库和分析开采工具四部分组成。
[0025]本实用新型的一个实施例中，监测站2处还设置有用于保护GNSS接收机的保护箱，和用于安放GNSS接收机2、电源及无线网桥或光纤的支撑件。支撑件固接在高层建筑物的易变形区域，支撑件的形状无特殊要求，只要能为各部件提供稳固的支撑即可，此处不再赘述其具体结构。
[0026]本实用新型的一个实施例中，GNSS接收机4采用GNS多模多频GNSS接收机，优选天宸北斗卫星导航技术有限公司研发的M300C GNSS接收机，其采用BDS三频、GPS双频双系统进行联合定位，支持超长基线测量，作业距离最长可达300km，支持BDS B1/B2/B3, GPSL1/L2，支持单系统独立定位和多系统联合定位，100M内存数据存储，可自动记录原始数据，高可靠的载波跟踪技术，大大提高了载波精度，可提供高质量的原始观测数据。
[0027]本实用新型的一个实施例中，多个参考站3的GNSS接收机4可组成参考网，并连续跟踪观测卫星信号，提供相互参考的多个参考数据。通过数据通讯网络实时传输观测数据到控制中心1，为各监测站2提供高精度的载波相位数据及起算坐标。参考站3要求建立在地基稳定的地点，例如场地稳固，年平均下沉和位移小于3mm ;视野开阔，视场内障碍物的高度不宜超过15° ;远离大功率无线电发射源(如电视台，电台，微波站等)，其距离不小于200m，远离高压输电线和微波无线电传送通道的稳固基点处。
[0028]本实用新型的一个实施例中，GNSS接收机4处设置有防雷装置，所述防雷装置采用同轴电缆避雷器，优选型号为:ZGZ-200-1.8。本监测系统还包括配电、UPS、防雷、综合布线及外场机柜等辅助装置。
[0029]本实用新型的通信方式为:北斗设备输入输出数据均为数字信号，由串口服务器转换为电信号，再由光电转换器转换为光信号，后由光纤传输至值班室监控中心服务器，提高了数据传输的安全性和可靠性。
[0030]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种高层建筑物变形监测系统，其特征在于:包括控制中心(I)、多个监测站(2)和多个参考站(3)，所述监测站(2)设置于建筑物易变形区域，所述参考站(3)设置于稳固基点处，监测站(2)和参考站(3)处均设置有GNSS接收机(4)，GNSS接收机(4)通过网络连接控制中心，控制中心(I)包括客户端(5)、数据库(6)和解算单元(7)，所述客户端(5)用于数据分析、图标显示及报警，所述解算单元(7)用于接收GNSS接收机(4)传送的数据并进行数据转换，所述数据库(6)用于存储解算单元(7)解算后的数据并作为客户端(5)数据分析的数据来源。
2.根据权利要求1所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:客户端(5)通过网络连接多个移动终端(8)，并向移动终端(8)传送数据分析结果及报警信号。
3.根据权利要求1所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:监测站(2)处设置有用于保护GNSS接收机的保护箱，和用于安放GNSS接收机、电源及无线网桥或光纤的支撑件。
4.根据权利要求1所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:GNSS接收机(4)采用GNS多模多频GNSS接收机。
5.根据权利要求4所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:GNSS接收机(4)采用M300C GNSS接收机。
6.根据权利要求1所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:多个参考站(3)的GNSS接收机(4)组成参考网，并提供相互参考的多个参考数据。
7.根据权利要求1所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:GNSS接收机(4)处设置有防雷装置，所述防雷装置采用同轴电缆避雷器。
8.根据权利要求1所述的高层建筑物变形监测系统，其特征在于:还包括配电、UPS、防雷、综合布线及外场机柜。
【文档编号】G01B21/32GK204177377SQ201420666319
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】宗晓明 申请人:天宸北斗卫星导航技术（天津）有限公司