应用架构概述
通达北斗监测解决方案是基于“北斗+物联网+云计算”技术，根据监测业务的需求将卫星天线和其他的环境传感器安装在监测物上，实时采集监测数据，采集的数据进行本地缓存和打包，通过4G通信网传到云服务器。由于形变监测数据采集频次高，数据量累计快，所以普通“服务器+数据库”模式无法满足系统要求，只能采用云方式对采集的数据进行存储、管理、统计分析。客户可直接通过PC的网页、手机APP、微信等进行访问，并可根据业务需求建立多级、多渠道的预警方式，如下图：
应用方案优势
应用架构-硬件展示
监测传感器：安装在监测物上（楼宇、坝体、桥梁、滑坡山体等），可以实时采集监测物的外部形状变化、内部变化、周围环境的参数，常用的传感器有表面形变监测、内部形变监测、雨量、视频等等，如下图：
· GNSS表面形变位移监测
利用高精GNSS卫星定位技术结合现代通讯技术、计算机技术、系统集成技术等技术手段,实时在线获得形变体上监测点高精度的三维坐标。通过对坐标变化数据的定量分析，实现对监测物的表面位移状况的实时监测，精度可达亚毫米级，实时水平解算精度优于±2.0mm，实时高程解算精度优于±5.0mm。
· 内部位移监测
固定式测斜仪由固定式测斜仪、测杆、导向轮、连接软缆、传输电缆等组成。测斜仪采用的是耐冲击型倾斜传感器，可靠性好稳定时间快，安装附件少组装方便，配合测斜管使用，可方便实现测量的自动化，广泛适用于测量土石坝、面板坝、边坡、路基、基坑、岩体滑坡等结构物的水平或垂直位移、垂直沉降及滑坡的监测，安装示意如下：
· 降雨量监测
翻斗式雨量计是一个可以实时观测雨量数据数字化的重要雨量观测仪器，它具有时间准确、自动记录数据和便于数据采集整编处理等优势川，安装示意如下：
· 倾角计
无线倾角振动传感器，是一款集数据采集、无线通信、电池供电、自我防护于一体的三轴倾角、振动监测传感器，主要功能是实时监测倾斜、振动变化并实时上传,安装示意如下：
· 数据采集器
大型的监测项目，单一的监测传感设备往往不能满足要求，需要融合多种监测传感设备协同监测，通过通达智能盒子将现场传感器端和云管理平台紧密结合，同时盒子内部提供BS结构的管理页面，方便维护远程管理监测设备。
北京总部
- 赵先生 电话：13681009560 EMAIL：zhaoxin_tongda@126.com QQ：22880988
西南合作伙伴
- 荆昕 电话：13888128080
- 焦阳 电话：13529019999
- 牛亚鹏 电话：18227666628
- 张博 电话：13211706205
RTK车辆、机械设备定位方案
基于北斗差分技术实现对室外露天空旷区域车、机械设备的精确定位，定位精度可到水平±3厘米，垂直±5厘米，适用于室外运行的车辆、龙门吊、天车、斗轮机，⽆⼈机、⽆⼈⻋、⽆⼈船、 农业、机械控制等机械设备的精准定位用途。设备⽀持 BDS、GPS、GALILEO、GLONASS、QZSS、NavIC 的六星信号接收功能同时支持 IMU惯导。设备可同时接收解算65颗以上多频全球导航定位卫星信号，可在严重卫星信号遮 挡的情况下依然提供⾼可靠性的定位数据，提供⽆中断的导航定位输出，为城市峡⾕等困难场景提供了可靠的导航定位解决⽅案。
· 系统架构
定位系统架构如下图所示，系统主要由2部分组成，1部分是车辆者机械设备上安装的车载终端，一部分是差分基准站。
人员定位方案
人员定位是一款高精度便携式定位终端。室外支持北斗差分RTK定位，室内支持UWB定位，可以实现室内外精确定位无缝切换，有效的解决了室内外高精度定位的需求，差分定位支持第三方提供的高精度服务(如千寻，移动等)，同时支持自建基准站模式，室外定位精度最高可到3厘米，室内定位精度可到10~30厘米，终端支持定制最高100hz数据输出，适用于高动态定位场景。如有特殊要求可支持定制开发。
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北斗通信采用北斗三号短报文，发射终端采用天线主机一体化设计，集成了RDSS天线、射频收发电路、功放电路、基带电路等，集成度高、功耗低，配有专用的固定结构，安装使用极为方便，终端为适应海上、沙漠、野外等恶劣环境，其设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐蚀等要求。目前已经在气象、水利数据采集及传输，渔业船位监控、公安、特种车辆、救援系统中得到广泛应用。
单向组网
双向组网
北斗三号短报文通信卡等级表
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危楼监测 地铁沿线建筑、基坑、危旧房等受施工、地下水开采、地震、建筑工艺等内在和外力的影响下，会产生一定的起伏波动和姿态变化，如果超过一定界限，建筑就会产生变形、开裂、坍塌、倾倒等致命的危险。 利用北斗高精度自动化连续监测技术为基础，结合建筑领域相关传感器，建立一套高效率、高集成度、高可靠性的安全监测预警系统，能为城乡公共安全、防灾减灾能力的建设提供预警和有力的决策支持。 
危楼监测（示范应用） 
硬件部署示意图 
建筑档案管理界面
可视化形变监控 利用三维仿真技术，根据结构实时监测数值与初始数值绘成三维图形，并进行叠加进行展示。 
建筑状态监控
巡检日志管理 巡检人员可以查询自己的巡检日志记录，负责人可以查询到自己负责建筑的巡检日志记录。 
地质滑坡监测 通过基于北斗高精度的毫米级服务，充分利用移动互联网等通信技术，对威胁城镇、重大工程所在区域、交通干线及其它重要设施的地质灾害隐患，布设专业监测仪器进行实时监测，形成监测数据智能采集、及时发送和自动分析的监测预警系统，来连续获得地质灾害大数据，并形成科学的预判，将会是有效的防灾减灾办法。 
应用架构 
硬件安装示例 在滑坡体寻找相对稳固的监测点，通过硬连接方式使得卫星天线与滑坡体成为一个整体，卫星天线和电缆都是防水的，接收机需要加装防水机柜，系统供电可以通过太阳能电池板进行。 
滑坡差分数据算法 在滑坡体附近的稳固地基，设立1个或更多的参考监测点，并通过人工手段获得参考点的实际坐标值，参考点实际坐标值与卫星观测值进行比较，算出误差修正值，修正监测点的观测值。 
山体滑坡预测理论模型 山体滑坡变形具有阶段性，典型的滑坡变形位移可分为3个阶段，即①初始变形阶段（监测点日变率在1mm以下）、②稳定变形阶段（监测点日变率在1-10mm之间）、③加速变形阶段（监测点日变率在10mm以上）。 
多数据融合监测 山体滑坡监测长期暴露的在野外，受自然环境影响造成监测数据失真，遇突发极端天气（如暴雨）需要提高数据上传的频次，系统可以增加环境监控传感器，通过外部环境的数据融合对目标观测值和系统参数进行校准和调节。 
桥梁监测 由于地震、撞击、共振等对桥梁的重要承重墩梁造成伤害的，可以根据桥梁的结构特性和观测需求，在关键部位安装北斗位置传感器，实时监测结构点的位移变化，及时判断桥梁的沉降及水平位移，通过人机联防、多维度的预警，及时降低重大事故的发生。 
桥梁监测监测网部署示意 桥梁形变卫星监测点的数量通常为5个，分别布设于桥梁起始点、跨中1/4、跨中1/2、跨中3/4、桥梁的结束点，同时在桥梁的周边稳固地段设立基准观测点，两个基准观测点分别位于桥头和桥尾，基准观测点与监测点共同构成桥梁的监测网。此外可以在桥头、跨中1/2、桥尾同时设置视频监控点，卫星监测点监控到形变异常时，可以驱动附近的视频监控进行视频抓拍，并将抓拍的视频与形变数据同时传到监控中心。 
桥梁监测硬件拓扑图 
矿山采空区监测 矿山采空区是威胁矿山安全的重要因素。特别是周围采矿，放炮对采空区的影响，经常造成采空区矿顶岩石坠落和巷道坍塌。给矿上生产带来巨大的麻烦，严重威胁到矿山生产员工。可能给矿上带来灾害性效果。因而需要对采空区重点地段进行长期实时监测。 
矿区监测网络拓扑图 采空区是威胁矿山安全的重要因素，特别是周围采矿，放炮对采空区的影响，经常造成采空区矿顶岩石坠落和巷道坍塌。给矿上生产带来巨大的麻烦，严重威胁到矿山生产员工，可能给矿上带来灾害性效果。因而需要对采空区重点地段进行长期实时监测，采空区观测，是在矿区主、副井井筒及其主井井塔和副井井架周边架设卫星监测点，通过卫星监测点沉降反应出整个矿区的沉降情况，为了提高观测精度，可以在主副井周边稳固地段架设基准站，基准站和监测点共同构建整个矿区的监测网络。 
硬件连接拓扑图 
监测点安装示意图
基准站安装示意图 基准站应布设在采空区外围稳定地表，选点的要求是点位稳固，尽量埋设在基岩上或在楼顶上，基准点附近没有遮挡、视野开阔，以保证卫星信号的良好接收。为便于进行基准点的稳定性校核，同时为今后矿区的监测网提供可靠的，高精度的基准数据，基准点的数量最好为2个，构成框架网。 
功能架构图 
铁塔监测 监测因地面变化、地质灾害引起的塔基形变，在塔基旁边安装北斗高精度监测传感器，数据发送到千寻见微（FindMM）云平台，获得毫米级的结果。通达位置云平台获取各监测点实时三维坐标，并与初始坐标进行对比而获得该监测点倾斜和沉降变化量。 
大坝监测 水库大坝安全一直是我国防汛抗洪的难点和重点，目前中国的大坝数量已居世界首位，但溃败率亦居世界前列，水库大坝在水负荷作用下会产生变形，当变形过大时，大坝将处于疲劳状态，严重时会有溃坝的危险，大坝及库区滑坡的变形监测不仅关系到工程自身的安危，更关系到下游人民的生命、财产安全，使用北斗静态毫米级的三维位置服务，生成高精度单元形变信息，通达位置云平台调用这些数据进行分析预警，并且将这些数据直观的展示在界面上，有效的对大坝进行监测和分析。 
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解决方案
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北斗地基增强系统 卫星直接观测受大气、电离层影响，往往精度只能达到10米左右。如果需要提高精度就需要依靠地面基准站和差分算法，差分算法的原理：根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时地将这一改正数发送到附近的用户接收机。用户不但接收卫星信号，同时也接收基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，以提高定位精度。差分定位算法分为单基站差分、多基准站的局部区域差分和广域差分。 由中国兵器工业集团作为总体研制单位建设的北斗地基增强系统由基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据播发系统和用户终端五部分组成，2018年5月23日，北斗地基增强系统已完成基本系统研制建设，具备为用户提供广域实时米级、分米级、厘米级和后处理毫米级定位精度的能力。 北斗高精度安全监测服务 依托遍布全国的北斗地基增强基准站网络，云端一体化监测传感器，以及后处理的高精度定位差分算法，以互联网云平台提供毫米级位置计算公共服务，实现高精度、智能化的安全监测。 
安康铁路工务段山体滑坡沉降监测 
长沙望城500Kv变电站边坡监测 
高铁地基沉降 中国兵器工业集团满完成苏北高铁北斗高精度应用示范工程连盐线坐标基准工程及路基沉降监测系统的施工建设及调试工作。这标志着信息院正式迈入中国铁路北斗高精度应用项目的大门，成为国内首家将北斗高精度卫星定位技术用于监测铁路基准点坐标准确性及路基沉降的单位。 
铁法煤业尾矿坝在线监测系统 
阜新蒙古自治县源磷尾矿坝在线监测系统 
铁塔监测 
楼宇监测 
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北斗产业情况介绍
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2018年3月30日我国成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星，并与此前发射的北斗三号卫星进行组网运行，按计划２０１８年底服务“一带一路 ”沿线国家和地区，基于北斗的位置产业将进入爆发期，北斗和云计算、大数据、互联网进行了融合，实现了‘北斗+互联网’新的产业模式，这种位置服务产业模式未来市场巨大。据统计，过去5年国内卫星导航产业年产值年均增长率超过15%，2017年突破2500亿元，北斗贡献率超过70%。乐观估计，2020年国内位置服务产业产值将达到4000亿元。 |
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信息中心与北斗的关系
2014年，中国兵器工业集团公司成功竞标国家北斗地基增强系统研制建设项目，信息中心作为副总师单位，承担了项目的核心建设任务，包括：国家框架网基准网络系统、国家数据综合处理系统、国家北斗数据中心、信息安全防护体系及系统运维管理等工作。经过两年的艰苦努力，信息中心完成150个基准站和地震、气象、国土等6个分中心的链路建设，完成国家北斗数据综合处理中心建设，为整个国家北斗产业化应用奠定了坚实的基础。
通达与北斗的关系
中国兵器工业信息中心——北斗地面增强系统建设运维；地面增强系统数据中心管理维护。
北京通达信科科技有限公司——中国兵器工业信息中心全资子公司；应用软件研发、实施、服务与咨询为主营业务的高科技企业。
千寻位置服务——千寻位置是全球领先的精准位置服务公司，公司成立于2015年8月，有中国兵器工业集团和阿里巴巴集团共同出资设立。
通达位置服务云平台——2016年通达与千寻位置合作，开发基于北斗高精准位置服务的云应用平台。
通达的优势
通达位置服务体系框架
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