本实用新型涉及工程变形监测技术领域，特别涉及一种基于北斗/GPS与串口转GPRS的自动化沉降监测装置。
背景技术：
目前我国绝大部分沉降监测都是采取传统的测量方法，利用人工配合水准仪、全站仪等传统测量仪器进行测量。该方法不仅在精度和效率上受到了测量人员自身操作水平的限制，而且在暴雨、酷热等极端条件下无法施展，特别是在连续出现极端天气的季节，严重影响了施工进度，造成一定的人力物力的浪费。
在一部分大型工程的沉降监测上，除了传统的测量方法，还采用了基于GNSS技术的监测方法。这种方法采用GPS静态测量技术，能够较为精确地测量出监测站的坐标，获取沉降数据。但是，这种方法只能应用到长时间沉降量较小或沉降缓慢的情况之下，不适用于快速沉降的情况下，并且需要较长时间的观测数据进行解算，无法实现沉降数据的实时获取。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种基于北斗/GPS与串口转GPRS的自动化沉降监测装置，以期能解决测量作业中高温等恶劣环境的人工环节，将复杂的测量作业转化为自动化作业，从而保证快速沉降地区的实时监测。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型一种基于北斗/GPS与串口转GPRS的自动化沉降监测装置的特点包括：定位单元、通信单元、电源单元和警示箱；
所述定位单元由北斗\GPS模块、北斗\GPS天线和ARM核心板组成；
所述通信单元由串口转GPRS模块、GPRS吸盘天线组成；
所述电源模块为电源适配器；
在所述警示箱的顶部外设置有所述北斗\GPS天线和GPRS吸盘天线；
在所述警示箱的内部设置有黑盒子和所述电源适配器，在所述黑盒子内设置有所述北斗\GPS模块、串口转GPRS模块和ARM核心板；
所述北斗\GPS模块通过所述黑盒子上的GPS天线连接口与所述北斗\GPS天线连接；
所述ARM核心板分别与所述北斗\GPS模块和串口转GPRS模块相连接；
所述串口转GPRS模块通过所述黑盒子上的GPRS吸盘天线连接口与所述GPRS吸盘天线有线连接；
所述电源适配器通过所述黑盒子上的电源适配器连接口与所述北斗\GPS模块、串口转GPRS模块、ARM核心板有线连接。
本实用新型所述的自动化沉降监测装置的特点也在于：
所述北斗\GPS天线获取GPS导航信号和北斗导航信号并传递给所述北斗\GPS模块；所述北斗\GPS模块将所接收到的GPS导航信号和北斗导航信号分别转换成二进制的GPS坐标数据和北斗坐标数据，并传递给所述ARM核心板；所述ARM核心板将所述二进制的GPS坐标数据和北斗坐标数以及GNSS基站发送的差分信号转换为实时三维数据后通过所述串口转GPRS模块发送给云服务器。
所述ARM核心板的型号为ARM9、所述北斗/GPS模块的型号为K505；
所述ARM核心板的PA2/UART2_TX引脚和PA3/UART2_RX引脚分别与所述北斗/GPS模块的COM2_RX引脚和COM2_TX引脚相连接，用于传输所述GPS坐标数据和北斗坐标数据；
所述ARM核心板的PC12/UART5_TX引脚和PD2/UART5_RX引脚分别与北斗/GPS模块的COM3_RX引脚和COM3_TX引脚相连接，用于传输所述差分信号。
所述串口转GPRS模块型号为DTU-RS232/485；
所述ARM核心板与所述GPRS模块的串行连接关系为：所述ARM核心板的PC10/UART4_TX引脚、PC11/UART4_RX引脚和PA8分别与GPRS模块的UART1_RXD引脚、UART1_TXD引脚和UART1_DCD引脚相连，用于传输所述实时三维数据。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
1、本实用新型提供了一个能够无线连接的沉降监测装置，使得安装本实用新型的变形监测点只需供电即可开始监测，随时可以取换再利用，从而有效的减少了硬件上的成本。
2、本实用新型所用北斗/GPS模块同时接收GPS与北斗的信号，和单一的依靠GPS或北斗的导航设备相比性能更加稳定，数据更加精确。
3、本实用新型结合GPRS模块、北斗/GPS模块进行数据自动化处理及无线传输，解决了测量作业中高温等恶劣环境对施工以及测量人员的影响，将复杂的测量作业转化为简单的自动化操作，利用优良的算法对卫星定位数据进行实时、高效的分析处理，可以为快速沉降地区(如采矿塌陷区)提供实时的沉降观测值，进一步增强安全性，还可以为管理部门的决策提供科学依据。
附图说明
图1为本实用新型装置主视图；
图2为本实用新型装置中黑盒子的主视图；
图3为本实用新型装置中黑盒子的剖视图；
图4为本实用新型ARM核心板与北斗\GPS模块及串口转GPRS模块连接图；
图中标号：1北斗\GPS模块；2北斗\GPS天线；21GPS天线连接口；3串口转GPRS模块；4GPRS吸盘天线；41GPRS吸盘天线连接口；5电源适配器；51电源适配器连接口；6ARM核心板；7警示箱；8黑盒子；9开关。
具体实施方式
本实施例中，一种基于北斗/GPS与串口转GPRS的自动化沉降监测装置，包括：定位单元、通信单元、电源单元和警示箱7；
定位单元由北斗\GPS模块1、北斗\GPS天线2和ARM核心板6组成；
通信单元由串口转GPRS模块3、GPRS吸盘天线4组成；
电源模块为电源适配器5；
如图1所示，在警示箱7的顶部外设置有北斗\GPS天线2和GPRS吸盘天线4；
警示箱7用于存放硬件设备，防水防晒，在警示箱7的内部背面上下安装有黑盒子8和电源适配器5，如图3所示，在黑盒子8内设置有北斗\GPS模块1、串口转GPRS模块3和ARM核心板6；ARM核心板位于黑盒子8的底部，北斗\GPS模块1与串口转GPRS模块3并列安装在黑盒子8的顶部。
警示箱7底部有两个大孔用于贯穿电缆线、GNSS天线与GPRS吸盘天线4。
如图2所示，黑盒子8包括盒体和前盖；盒体为15cm*13cm*3cm的长方体且底面左右各宽出2cm，前盖为13cm*3cm长方形；在盒体左右两侧边缘上各布有3个贯穿孔用于固定在警示箱上，前盖四角与盒体前部四角均有四个贯穿孔用于闭合黑盒子；
前盖中部从左至右有四个直径2cm圆孔，从左到右三孔为GPRS吸盘天线连接口41、电源适配器连接口51以及北斗\GPS天线连接口21，第四个孔为硬件电源开关。
北斗\GPS模块1通过黑盒子8上的GPS天线连接口21与北斗\GPS天线2连接；
ARM核心板6分别与北斗\GPS模块1和串口转GPRS模块3相连接；
串口转GPRS模块3通过黑盒子8上的GPRS吸盘天线连接口41与GPRS吸盘天线4有线连接；
电源适配器5通过黑盒子8上的电源适配器连接口51与北斗\GPS模块1、串口转GPRS模块3、ARM核心板有线连接，从而为各个模块提供电源；
北斗\GPS天线2为GNSS高精度天线，并获取GPS导航信号和北斗导航信号后传递给北斗\GPS模块1；北斗\GPS模块1将所接收到的GPS导航信号和北斗导航信号分别转换成二进制的GPS坐标数据和北斗坐标数据，并传递给ARM核心板6；ARM核心板6将二进制的GPS坐标数据和北斗坐标数以及GNSS基站发送的差分信号转换为厘米级的实时三维数据后通过串口转GPRS模块的4G网络功能发送给云服务器。
如图4所示，具体实施中，ARM核心板6的型号为ARM9、北斗/GPS模块1的型号为K505；
ARM核心板6的PA2/UART2_TX引脚和PA3/UART2_RX引脚分别与北斗/GPS模块的COM2_RX引脚和COM2_TX引脚相连接，用于传输GPS坐标数据和北斗坐标数据，即二进制的GPS星历与测距、载波相位观测数据以及二进制的星历与测距、载波相位观测数据；
ARM核心板6的PC12/UART5_TX引脚和PD2/UART5_RX引脚分别与北斗/GPS模块的COM3_RX引脚和COM3_TX引脚相连接，用于传输差分信号；
串口转GPRS模块3型号为DTU-RS232/485；
ARM核心板与GPRS模块的串行连接关系为：ARM核心板的PC10/UART4_TX引脚、PC11/UART4_RX引脚和PA8分别与GPRS模块的UART1_RXD引脚、UART1_TXD引脚和UART1_DCD引脚相连，用于传输实时三维数据，从而将ARM核心板处理后的高精度定位信息发送到云端服务器中。