【技术实现步骤摘要】
本申请涉及边坡安全监测领域，尤其涉及一种水电站坝肩边坡gnss自动化表面变形监测系统及方法。
技术介绍
1、坝肩边坡是水电站安全监测工作的重中之重，其安全与否直接影响到整个枢纽区水工建筑物的安全稳定运行，目前很多水电站枢纽区边坡一般都是人工采用表面变形观测点进行观测，或者采用外观监测自动化系统利用全站仪对表面变形观测点开展自动化观测，这些方法都已基本满足表面变形自动化监测需要，但是在特殊工况下(如暴雨、地震)无法开展有效监测，不具备实时在线监测功能，边坡表面变形监测的有效性及数据的连续性存在一定不足，边坡应急监测能力有待提升。
技术实现思路
1、本申请提供一种水电站坝肩边坡gnss自动化表面变形监测系统及方法，以至少解决特殊工况下无法开展有效监测的技术问题。
2、本申请第一方面实施例提出一种水电站坝肩边坡gnss自动化表面变形监测系统，所述系统包括：感知层、数据传输层和控制层，其中所述控制层包括数据解算模块；
3、所述感知层，用于基于预先布设的gnss基准站和gnss监测站采集边坡监测区域内各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据；
4、所述数据传输层，用于将所述各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据传输到所述控制层；
5、所述数据解算模块，用于对所述各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据进行预处理，得到预设时长内各时刻的gnss预处理数据，然后利用多基准站差分定位算法对所述预设时长内各时刻的gnss预处理
6、所述数据解算模块，还用于根据所述到各监测点在各时刻的三维坐标确定预设时长内各监测点的变形数据，其中，所述变形数据包括：位移量、水平合位移、位移变化速率。
7、优选的，所述控制层还包括：联动触发模块；
8、所述联动触发模块，用于根据各监测点的位移变化速率确定所述边坡监测区域的现时综合评判位移变化速率，当所述现时综合评判位移变化速率大于等于预设的位移变化速率阈值时，向外观监测自动化系统发送监测指令，利用外观监测自动化系统对所述边坡监测区域内进行变形监测。
9、进一步的，所述数据解算模块包括：数据预处理单元和gnss基线解算单元；
10、所述数据预处理单元，用于采用智能清洗的方法对预设时长内各时刻的gnss原始观测数据中的粗差进行剔除，然后利用最小二乘法对剔除粗差后的观测数据进行拟合与平滑处理，得到预设时长内各时刻的gnss预处理数据；
11、所述gnss基线解算单元，用于利用多基准站差分定位算法对所述预设时长内各时刻的gnss预处理数据进行求解，得到各监测点在各时刻的三维坐标，然后根据所述到各监测点在各时刻的三维坐标确定预设时长内各监测点的变形数据。
12、进一步的，所述控制层还包括：设备远程控制模块；
13、所述设备远程控制模块，用于对gnss基准站和gnss监测站进行调试及访问。
14、进一步的，所述控制层还包括：设备管理模块和显示模块；
15、所述设备管理模块，用于实时获取gnss基准站和gnss监测站的搜星数量、电量、水平精度因子大小和高程精度因子大小的运行状态数据；
16、所述显示模块，用于展示所述运行状态数据。
17、进一步的，所述控制层还包括：数据管理模块；
18、所述数据管理模块，用于预设时长内各监测点的变形数据进行数据管理和图表分析，得到数据分析图表，然后将所述数据分析图表发送到所述显示模块；
19、所述显示模块，还用于展示所述数据分析图表。
20、进一步的，所述控制层还包括：预警管理模块；
21、所述预警管理模块，用于获取历史时段内所述边坡监测区域的位移变化速率平均值，然后分别确定预设时长内各监测点的位移变化速率与所述位移变化速率平均值的比值，若比值小于第一预警阈值，则不进行预警，若比值大于等于第一预警阈值且小于第二预警阈值，则生成黄色预警信号并进行黄色预警，若比值大于等于第二预警阈值且小于第三预警阈值，则生成橙色预警信号并进行橙色预警，若比值大于等于第三预警阈值，则生成红色预警信号并进行红色预警；
22、所述预警管理模块，还用于将所述黄色预警信号、橙色预警信号、红色预警信号发送到所述显示模块；
23、所述显示模块，还用于显示所述黄色预警信号、橙色预警信号、红色预警信号。
24、本申请第二方面实施例提出一种水电站坝肩边坡gnss自动化表面变形监测方法，所述方法包括：
25、基于预先布设的gnss基准站和gnss监测站采集边坡监测区域内各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据；
26、对所述各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据进行预处理，得到预设时长内各时刻的gnss预处理数据，然后利用多基准站差分定位算法对所述预设时长内各时刻的gnss预处理数据进行求解，得到各监测点在各时刻的三维坐标；
27、根据所述到各监测点在各时刻的三维坐标确定预设时长内各监测点的变形数据，其中，所述变形数据包括：位移量、水平合位移、位移变化速率。
28、优选的，所述方法还包括：
29、获取历史时段内所述边坡监测区域的位移变化速率平均值；
30、分别确定预设时长内各监测点的位移变化速率与所述位移变化速率平均值的比值，若比值小于第一预警阈值，则不进行预警，若比值大于等于第一预警阈值且小于第二预警阈值，则进行黄色预警，若比值大于等于第二预警阈值且小于第三预警阈值，则进行橙色预警，若比值大于等于第三预警阈值，则进行红色预警。
31、优选的，所述方法还包括：
32、根据各监测点的位移变化速率确定所述边坡监测区域的现时综合评判位移变化速率；
33、当所述现时综合评判位移变化速率大于等于预设的位移变化速率阈值时，向外观监测自动化系统发送监测指令，利用外观监测自动化系统对所述边坡监测区域内进行变形监测。
34、本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
35、本申请提出了一种水电站坝肩边坡gnss自动化表面变形监测系统及方法，其中所述方法包括：感知层、数据传输层和控制层，其中所述控制层包括数据解算模块；所述感知层，用于基于预先布设的gnss基准站和gnss监测站采集边坡监测区域内各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据；所述数据传输层，用于将所述各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据传输到所述控制层；所述数据解算模块，用于对所述各监测点在预设时长内各时刻的gnss原始观测数据进行预处理，得到预设时长内各时刻的gnss预处理数据，然后利用多基准站差分定位算法对所述预设时长内各时刻的gnss预处理数据进行求解，得到各监测点在各时刻的三维坐标；所述数据解算模块，还用于根据所述到各监测点在各时刻的三维坐标确定预设时长本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水电站坝肩边坡GNSS自动化表面变形监测系统，其特征在于，所述系统包括：感知层、数据传输层和控制层，其中所述控制层包括数据解算模块；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：联动触发模块；
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据解算模块包括：数据预处理单元和GNSS基线解算单元；
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：设备远程控制模块；
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：设备管理模块和显示模块；
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：数据管理模块；
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：预警管理模块；
8.一种基于权利要求1-7任一所述的水电站坝肩边坡GNSS自动化表面变形监测系统的水电站坝肩边坡GNSS自动化表面变形监测方法，其特征在于，所述方法包括：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所
...【技术特征摘要】
1.一种水电站坝肩边坡gnss自动化表面变形监测系统，其特征在于，所述系统包括：感知层、数据传输层和控制层，其中所述控制层包括数据解算模块；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：联动触发模块；
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据解算模块包括：数据预处理单元和gnss基线解算单元；
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：设备远程控制模块；
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制层还包括：设...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴智明，廖贵能，赵培双，李洪波，杨福平，彭欣欣，余意，查海华，马江霞，王海燕，罗国立，翟笠，王文华，刘军显，刘焌楠，王爽，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。