【应用】采用超低功耗设计的司南导航地质灾害监测系统，精度达毫米级且系统可靠性高，有效预测地质灾害
多年来，我国一直饱受地质灾害影响，不论是人民的生命安全，还是国家财产安全都存在极大的风险隐患，其中主要包括形态包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷和裂缝等。因此，加强地质灾害监测防治刻不容缓。司南导航地质灾害监测系统涵盖GNSS、裂缝传感器、雨量计、崩塌计、倾角传感器、泥水位监测仪等多类型监测传感器，多种通讯系统、风光互补供电系统、工业级防雷防电系统及专业变形监测数据处理分析软件，各种应用客户端软件等，针对不同类型监测项目可采用不同组合方式，为客户提供最优化、最可靠、最有效的变形监测系统解决方案。
图 1
●在可能发生地质灾害的区域结合水文地质条件，合理布设监测点，形成整体的地质灾害监测网;
●监测系统能够实时显示监测点的变化情况，如位移量、位移速度、加速度、位移矢量图等;
●监测系统提供预警功能，针对紧急情况下定的抢险救援工作可以提供有效数据依据，确保危险区域发生灾害前及时有效的应急响应;
●系统支持进行多级报警，通过多种方式将报警信息发送给相关责任人，其它监测手段获得的监测数据，进一步预测灾害的发生趋势。
系统组成
地质灾害安全监测系统由数据采集传感器子系统、数据传输通讯子系统、数据处理机发布中心子系统及辅助支持子系统组成。地质灾害监测系统由传感器采集系统，数据传输通讯系统，数据处理中心以及系统监控平台。
图 2
表 1 司南导航地质灾害监测系统辅助单元构成
图 3 司南导航地质灾害监测系统模拟场景图
系统特点
●精度达毫米级
应用北斗卫星导航定位系统，拥有行业最高认证精度，全系统多频点抗干扰能力强，同时公司具备完整的数据后处理方案，实现地质灾害点表面三维形变高精度监测。
●支持多模通信
支持GPRS/北斗短报文/4G/LoRa/NB-lot等多种通信方式，可做备份传输，信息传输实时性强。
●超低功耗设计
一体化集成设计，低功耗支持多年免维护运行，设备无故障时间达到3年以上，性能稳定，安装简便，监测种类齐全
●远程设备管理
真正实现设备远程互联，可借助平台实现设备的远程管理以及系统升级同时也支持手机客户端登陆系统，随时随地方便快捷查看数据和报警信息
●系统可靠性高
针对不同灾害形态，有效进行传感器选择搭配，同时积极响应国家政策，实现普适型监测设备推广，既做到了成本控制，同时也保证系统长时间工作的稳定性和可靠性。
●自主平台服务
公司自主搭建大数据平台服务架构，利用云服务实时进行数据的分发、处理、均衡、管理与分析，并利用web进行数据的交互，针对每一个监测点情况进行专业模型分析，根据数据融合结果起到预警与调度作用
图 4
行业优势
充分利用在地质灾害监测方面的技术积累， 打造先进工艺和质量优势，在滑坡安全监测、泥石流安全监测、崩塌安全监测领域处于国内领先的技术水平，多次为国家重大灾害预警项目提供了可靠、实用、专业的地质灾害监测与预警系统解决方案，并与中国地质大学、华南师范大学等建立了良好的校企合作关系。
图 5 司南导航地质灾害监测系统模拟场景图
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A300 GNSS接收机是基于GNSS高精度定位技术及低功耗高精度GNSS芯片，融合MEMS传感器技术、窄带通信技术等，应用于野外地质灾害的普适型GNSS接收机。针对地质灾害监测的特点，可自动切换工作模式，进一步降低监测站系统功耗，进而降低整个监测系统的建设和运维成本。A300拥有丰富的无线通讯方式，可搭配导航云平台实现对设备的远程监控和管理，可广泛应用于地灾监测、矿山监测、水利安全、国土资源等领域。
表 1 配置参数
●M300 Plus 北斗/GNSS监测型接收机
表 2 配置参数
●M300 GNSS接收机
M300是上海司南卫星导航技术股份有限公司自主研发的高精度定位GNSS接收机（GPS+BDS+GLONSS+Galileo），采用司南导航完全自主知识产权的多模多频GNSS板卡，紧跟世界卫星导航发展的步伐，是我国北斗卫星系统在高精度领域应用的典范。
M300 GNSS接收机可以单系统定位，也可以多系统联合定位，随着我国北斗卫星系统可靠性和实用性不断加强，特别在恶劣环境下的应用，北斗+GPS联合应用，增加跟踪卫星数量，提高GNSS高精度定位的可用性及可靠性，使在高遮挡地区的定位应用成为可能。
表 3 配置参数
●CDMonitor（变形监测数据处理软件）
目前，社会生活中的诸多关键领域如大坝、滑坡、桥梁、高层建筑等，利用各种技术手段对重要建筑物及构筑物进行高精度的安全监测，已成为一种保障安全生产的重要方法，其中GNSS卫星导航技术是整个安全监测系统的核心技术之一，GNSS高精度解算软件是卫星导航技术算法的集大成者，其重要意义不言而喻。
CDMonitor变形监测系统软件（以下简称：CDM软件），是司南导航为高精度变形监测应用研制的专用软件，解算精度可达毫米级，能够满足各领域对高精度GNSS监测技术的要求。为了便于读者进行深入了解，本文将从软件结构、软件功能、核心算法等方面对CDM进行多角度解析。
图 3 GNSS监测系统组成示意图
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