一文搞懂 GNSS 位移监测站：从卫星信号到毫米级位移数据的实现逻辑

【SJ-WY1】GNSS位移监测站是一种利用全球导航卫星系统（GNSS）技术对目标物体的位移变化进行实时、高精度监测的设备，广泛应用于地质灾害监测、工程结构健康监测等领域。

一、工作原理

1. 卫星信号接收：GNSS位移监测站的天线接收来自多颗GNSS卫星（如GPS、北斗、GLONASS、Galileo等）发射的信号，这些信号包含了卫星的位置信息和发射时间。

2. 数据解算：监测站的接收机对接收到的卫星信号进行处理，计算出卫星与监测站之间的距离。通过同时接收多颗卫星的信号，并利用三角测量原理，确定监测站在地球坐标系中的三维坐标。

3. 位移计算：将当前时刻监测点的坐标与初始坐标或前一时刻的坐标进行比较，计算出监测点在水平方向（东西方向和南北方向）和垂直方向（高程方向）的位移量。

4. 数据传输与分析：监测站将计算得到的位移数据通过无线通信模块（如4G、以太网等）传输到监控中心。监控中心对接收到的数据进行存储、处理和分析，生成位移变化曲线、报表等，为决策提供依据。

二、系统构成

1. GNSS天线：用于接收卫星信号。

2. 太阳能电池板：为设备提供电源，部分设备也支持市电供电。

3. 主控制机箱：内有主控传输模块，负责数据处理和传输。

4. 安装支架：用于固定设备，确保其稳定运行。

三、应用场景

1. 地质灾害监测

（1）山体滑坡监测：在滑坡体的关键部位安装监测站，实时监测其三维位移变化，提前发现滑坡前兆。

（2）泥石流监测：在泥石流沟谷及其周边区域设置监测站，监测沟谷地形的变化和潜在泥石流源区的位移情况。

（3）地面塌陷监测：在可能出现地面塌陷的区域安装监测站，监测地面沉降和水平位移。

2. 工程结构健康监测

（1）大坝安全监测：实时监测大坝的位移变化，评估其稳定性。

（2）桥梁健康监测：监测桥梁的形变情况，确保桥梁的安全运行。

（3）矿山边坡监测：监测矿山边坡的位移变化，预防边坡坍塌。