【应用】司南导航提供高层建筑安全监测系统，GNSS实时监测并回传形变数据，保证群众生命财产安全
作为现代建筑艺术的结晶，超高的建筑以其华丽绚烂的立面、地处枢纽的显要区位、城市地标的独特认知，成为塑造城市地标、展现经济政绩、推广城市形象的利器。但是，高层建筑虽有优势，但同时也有着一系列的弊端。最受人关注的一点，就是高层建筑的安全性。
司南导航自主设计的高层建筑安全监测系统是通过高精度卫星定位系统GNSS、数字化倾斜仪、数字化裂缝计、数字化静力水准仪等监测设备，对高层建筑的位移、偏摆、沉降、倾斜、裂缝、应力应变等形变数据进行实时监测，并通过通讯网络将数据实时传回监测数据平台“司南云”，系统实时监测建筑的形变情况，在发生重大险情前及时报警，以保证群众生命财产安全。
图 1
●了解建筑物的慢速的沉降是否均匀平稳；
●实时动态监测建筑物的动态变化，包括摆幅、倾角、扭曲；
●了解建筑物是否具有竖向的压缩变化；
●辅助分析建筑物频谱；
●设置偏移预警值，必要时可以报警。
监测系统组成
●数据采集子系统：由GNSS接收机及天线组成，多系统多频点定位可以有效提供监测精度及可靠性；静力水准仪、测斜仪、裂缝传感器等设备可以提供高层建筑物扭曲、摆幅等等的实时数据。
●数据传输通讯子系统：根据现场情况，可以选择4G、LoRa等通讯方式进行数据传输；
●数据处理、分析子系统：采用专用CDM解算软件进行自动化数据处理、分析；
●辅助支持子系统：系统具备完善的防雷系统（包括电力线路防雷和直接雷防护）和稳定的供电系统（太阳能供电和市电配合使用）。
表 1 司南高层建筑安全监测系统设备构成表
图 2 司南高层建筑安全监测系统图
监测系统特点
●高精度卫星导航定位静态处理技术：获得测点的静态处理坐标，结合水准资料监测建筑物变形、建筑物竖向压缩等内容。
●高动态卫星导航实时定位技术：实时地监控各监测点， 得到建筑物实时的变化状态。
行业优势
充分利用在高层监测变形监测方面的技术积累， 打造先进工艺和质量优势，以三维引擎建立高层建筑物的三维模型，实时动态监测高层建筑物的倾角、扭矩，包含基坑监测、建筑物动态变形监测、建筑物沉降监测、建筑物疲劳监测等，在该领域处于国内领先的技术水平，为高层建筑施工项目提供了可靠、实用、专业的系统解决方案。
相关产品
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。
配置参数
●M300 Plus 北斗/GNSS监测型接收机
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 4 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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