专利名称：全区几何变形的安全监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种安全监测装置，尤指一种运用多点卫星定位以精确求得高 精度区域变形的全区几何变形的安全监测装置。
背景技术：
受到全球暖化的影响，各国的天然灾害，如台风、地震、飓风、海啸的发 生率以较以往更加频繁，且破坏性则愈来愈严重，而这些天灾总是会造成环境严重的破 坏及人口的伤亡，以中国台湾为例，台湾属亚热带海岛型气侯，每年的降雨量远远超过 世界各国降雨量的平均值，也因此导致山坡地形亦因长期的大雨冲刷而发生泥石流，进 而造成山坡地严重变形，使得与原貌大幅度改变，此外，泥石流的发生往往都在于一瞬 间，并无法有效监控及提早通知相关住户撤离，所以易造成人口伤亡。另外，台湾的地理位置是属于欧亚大陆板块及菲律宾板块的交界处，因此地震 十分频繁，由于此种天然地理位置易发生地震，所以造成的灾害会使地形变化及房屋倒 塌或倾斜，但目前并无法有效地达到随即监测相关地形、建筑物或桥梁等变形状态。

实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种全区几何变形的安全监测装置，其主 要是依照所欲监控的场合、地形或结构物进行无线传感器的分设，由于无线传感器 包含地理定位接收器及感测网络，因此藉由各无线传感器能随即监测并运算出该场 合、地形或结构物的变形状态及各无线传感器周遭的环境状态，另可利用差分定位法 DGPS (Differential Global Positioning System)针对地理定位接收器进行演算调整其误差 值，而后再将其运算后的相关数据经由公共通讯网路传输至终端服务器，以供长期监控 及分析，反之，亦可将实时的监测结果传输至终端服务器，再通过终端服务器进行监测 结果演算分析，通过上述结构能节省分布费用，且提升整体监控精准度。一种全区几何变形的安全监测装置由以下部分组成复数无线传感器，该无线传感器分设于所欲监测的位置以形成一监控区域，而 各该无线传感器包含一地理定位接收器及一感测网络；及一终端服务器，该终端服务器通过公共通讯网路与各该无线传感器呈一无线通 讯状态；更包括一设于该无线传感器或该终端服务器的运算装置；其中，该地理定位接收器为全球卫星定位系统Global PositionSystem ； GPS的接
收器；其中，该感测网络为无线感测网络Wireless Sensor Network ； WSN ；更包括一运用于该地理定位接收器的差分定位法DGPS ；其中，该终端服务器进一步为监控中心服务器。本实用新型的优点在于利用多点卫星定位讯号，可精确估算求得高精度的变形；利用多点卫星定位讯号，可长期监控并掌握受测场合、地形或结构物的几何变形数 据；利用无线传输器，可同时将讯号经由无线传输，以节省传输线的分布费用；利用多 组无线传输器进行监控，即使其中一组无线传输器失效，其它组无线传输器仍可正常运 作，且不影响监控其变形的精准度。

图1为本实用新型的整体架构示意图。图2为本实用新型的流程示意图。图3为本实用新型的使用状态示意图。图4为本实用新型运用于建筑物的使用状态示意图。图5为本实用新型运用于桥梁的使用状态示意图。
具体实施方式
如附图1和附图2所示，为本实用新型全区几何变形的安全监测装置的整体架 构示意图及无线传输器的流程示意图，由图中可清楚看出，本实用新型其主要是依照所 欲监控的场合、地形或结构物进行无线传感器1的分设，由于无线传感器1包含地理定 位接收器10(如全球卫星定位系统接收器(GPS receiver))及感测网络12(如无线 感测网络(Wireless Sensor Network ； WSN))，因此藉由各无线传感器1能随即监测并运 算出该场合或地形的变形状态及各无线传感器1周遭的环境状态，另可利用差分定位法 DGPS (Differential Global Positioning System)(图面未示出)针对地理定位接收器10进行 调整其误差值，而后再通过设于无线传感器1内的运算装置3进行相关数据演算，并经由 公共通讯网路传输至终端服务器2，以供长期监控及分析，反之，亦可将实时的监测结果 直接无线传输至终端服务器，再通过设于终端服务器2 (亦可为监控中心服务器)的运算 装置3进行监测结果的演算以求得相关分析数据。藉由上述的结构、组成设计，就本实用新型的使用情形说明如下，请同时配合 参阅附图3，为本实用新型运用于山坡地的使用状态示意图，由图中可清楚看出，将无线 传感器1运用于山坡地，首先，将各无线传感器1分别设置于山披地上欲进行监测的位 置，而被无线传感器1所设置的范围则形成一监控区域4，由于各无线传感器1内设有地 理定位接收器10，如全球卫星定位系统接收器GPS receiver，及感测网络12，如无 线感测网络 Wireless Sensor Network ； WSN。地理定位接收器10是利用位于地球同步轨道上的同步卫星，以其相对位置的关 系，来测出精确的位置，并同时用做精密的“测量”工具。因此当各无线传感器1进行 大范围、大面积的设置时，即可藉由地理定位接收器10作为地面测量，另外，利用多组 的无线传感器1所构成的监测网能使整体监测效果不会受限于山坡地本身曲面而影响其 监测结果。另外，感测网络12，如无线感测网络Wireless SensorNetwork; WSN,具有感
应、无线通讯及处理信息的能力，亦可处理收集到的数据，并将处理过后的数据以无线 传输的方式送到终端服务器2。当各无线传感器1布署于山披地时，可对任何地形提供长 期监测并实时传输数据。[0023]因此利用多个无线传感器1能建立监测网，并随时监测山坡地的变形状态以及 监测环境的状况，并藉由无线传感器1将数据通过公共通讯网路传回终端服务器2，通过 上述结构能节省分布费用，且提升整体监控精准度。如附图4所示，为本实用新型运用于建筑物的使用状态示意图，由图中可清楚 看出，将无线传感器la运用于建筑物，首先，将各无线传感器la分别设置于建筑物上欲 进行监测的位置，而被无线传感器la所设置的范围则形成一监控区域la，由于各无线传 感器la内设有地理定位接收器10a，如全球卫星定位系统接收器GPS receiver及感测 网络12a，如无线感测网络Wireless Sensor Network ； WSN，因此能针对该建筑物可长 期监控并掌握监控区域4a的几何变形资料，以随时掌握建筑物结构，以确保整体的安全 性。如附图5所示，为本实用新型运用于桥梁的使用状态示意图，由图中可清楚看 出，将无线传感器lb运用于桥梁，首先，将各无线传感器lb分别设置于桥梁欲进行监测 的位置，而被无线传感器lb所设置的范围则形成一监控区域4b，由于各无线传感器lb内 设有地理定位接收器10b，如全球卫星定位系统接收器GPS receiver及感测网络12b， 如无线感测网络Wireless Sensor Network; WSN,因此能针对该桥梁长期监控并掌握监 控区域4a的几何变形资料，以随时掌握桥梁结构，以确报整体的安全性。
权利要求1.一种全区几何变形的安全监测装置，其特征在于包括复数无线传感器，该无线传感器分设于所欲监测的位置以形成一监控区域，而各该 无线传感器包含一地理定位接收器及一感测网络；及一终端服务器，该终端服务器通过公共通讯网路与各该无线传感器呈一无线通讯状态。
2.依据权利要求1所述的全区几何变形的安全监测装置，其特征在于更包括一设 于该无线传感器或该终端服务器的运算装置。
3.依据权利要求1所述的全区几何变形的安全监测装置，其特征在于其中该地理 定位接收器为全球卫星定位系统Global Position System ； GPS的接收器。
4.依据权利要求1所述的全区几何变形的安全监测装置，其特征在于其中该感测 网络为无线感测网络Wireless Sensor Network ； WSN。
5.依据权利要求1所述的全区几何变形的安全监测装置，其特征在于更包括一运 用于该地理定位接收器的差分定位法DGPS。
6.依据权利要求1所述的全区几何变形的安全监测装置，其特征在于其中该终端 服务器进一步为监控中心服务器。
专利摘要本实用新型有关于一种全区几何变形的安全监测装置，其主要是依照所欲监控的场合、地形或结构物进行无线传感器的分设，由于无线传感器包含地理定位接收器及感测网络，因此藉由各无线传感器能随即监测该场合或地形的位置状态，再将其监测数据通过各无线传感器本身进行定位运算，并把计算后的变形状态经由公共通讯网路传输至终端服务器，以供长期监控及分析，反之，亦可将实时的监测结果传输至终端服务器，再通过终端服务器进行监测结果演算分析，通过上述结构能节省分布费用，且提升整体监控精准度。
文档编号G01S19/42GK201803709SQ20102025298
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者张在欣, 萧兴台 申请人:明德工业有限公司, 萧兴台