(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210975126.5 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 华北水利水电大 学 地址 450000 河南省郑州市金 水区北环路 36号 (72)发明人 张霞　冯振旗　谢智龙　张攀　 苏钊贤　徐伟　王洋　姚迟　 林子淇　 (74)专利代理 机构 北京深川专利代理事务所 (普通合伙) 16058 专利代理师 李焕焕 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01) H04Q 9/00(2006.01) G01S 19/42(2010.01)G01S 19/39(2010.01) G01S 19/41(2010.01) G01D 21/02(2006.01) H04W 4/80(2018.01) H04L 67/02(2022.01) H04L 67/55(2022.01) (54)发明名称 基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界 桩及监控系统 (57)摘要 本发明提供基于智能感知、 图像识别和无基 准站差分GPS定位技术的智能界桩， 所述智能界 桩包括监控模块， 所述监控模块内嵌在智能界桩 的内部； 感应模块， 所述感应模块内嵌在智 能界 桩的内部； 传输模块， 所述传输模块为无线传输 组件， 内嵌在智能界桩的内部； 定位模块， 所述智 能界桩的内部安装有GPS/ 北斗定位模块， 并采用 无基准站差分定位技术， 所述传输模块采用内置 或外置供电的方式为网络传输模块供电， 所述传 输模块采用高带宽、 低时延 模式实时将各种监测 信息传输至云端智能界桩管 理系统， 方便云端计 算分析数据， 优点为不仅能准确的对河湖划 界、 简化定位设施设备， 而 且提高定位灵活性。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115442398 A 2022.12.06 CN 115442398 A 1.基于智能感知、 图像识别和无基准站差分GPS定位技术的智能界桩， 其特征在于： 所 述智能界桩 包括 监控模块， 所述 监控模块内嵌在智能界桩的内部； 感应模块， 所述感应模块内嵌在智能界桩的内部； 传输模块， 所述传输模块 为无线传输组件， 内嵌在智能界桩的内部； 定位模块， 所述智能界桩的内部安装有GPS/北斗定位模块， 并采用无基准站差分定位 技术； 所述智能界桩通过NB ‑IoT网络或4G/5G网络， 实时精准反馈界桩周围环境、 动态等信 息， 并同步传输 至智能界桩监控管理系统。 2.根据权利要求1所述的基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩， 其特征在于： 所述智能界桩的内部内嵌有智能语音系统， 用于配合感应模块 播报语音。 3.根据权利要求2所述的基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩， 其特征在于： 所述传输模块采用内置或外置供电的方式为网络传输模块供电， 所述传输模块采用高带 宽、 低时延模式实时将各种监测信息传输至云端智能界桩管理系统， 方便云端计算分析数 据。 4.根据权利要求3所述的基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩， 其特征在于： 所述智能界桩的内部安装有感知震动 或倾斜的监测模块， 同时内嵌水位检测、 桩体淹没检 测等组件， 当界桩检测到自身角度发生倾斜、 位置发生变化、 桩体被河水淹没等异常状态 时， 通过数据端口、 电子锅自动同步信息将加速度计参数、 水平仪参数、 定位坐标传送至河 湖管理智能界桩监控系统， 并发出警戒指令， 及时通知管理人员到 达现场巡检或处 理。 5.根据权利要求4所述的基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩， 其特征在于： 所述智能界桩内置监控探头， 用于固定时间间隔采集桩体周围环境图片并实时传输至河湖 管理智能界桩监控系统。 6.根据权利要求5所述的基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩， 其特征在于： 所述无基准站差分定位技术中差分定位模式采用两台以上的接收机， 同时对一组相同的卫 星进行观测， 以确定 接收机天线间的相互位置关系。 7.一种智能界桩的监控系统， 其特征在于： 包括权利要求1 ‑6所述的智能界桩， 利用云 平台计算和存储资源， 基于云服务提供商的Pssa服务， 开发部署河湖管理智能界桩监控系 统。 8.根据权利要求7所述的一种智能界桩的监控系统， 其特征在于： 所述监控系统包括使 用ArcMap、 ArcScene绘制GIS地图要素， 所述GIS地图要素包括行政区划图、 DEM图， 将所述 GIS地图要素加载至mxd地图文档， 并对各地图要素进行符号 化渲染。 9.根据权利要求8所述的一种智能界桩的监控系统， 其特征在于： 所述监控系统还包括 在电子地图中标记智能界桩位置， 并调整相关参数完成界桩状态的监测。 10.根据权利要求9所述的一种智能界桩的监控系统， 其特征在于： 所述监控系统还包 括将mxd地图文档发布至服务端上的ArcGIS  Server服务器， 在发布时指定服务类型， 通过 Web数据服 务向客户端 多用户同时推送GIS地图。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115442398 A 2基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩及 监控系统 技术领域 [0001]本发明涉及河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划界的技术领域， 具体涉及 基于无基站差分 GPS定位技术的河湖智能界桩及监控系统。 背景技术 [0002]依法依规开展河湖与水利工程管理范围划定工作， 明确管理界线， 设立界桩等保 护标志， 对河湖等自然生态空间进行统一确权登记， 形成归属清晰、 权责明确、 监管有效的 自然资源资产 产权制度， 是深化水利改革、 加强水利工程管理的重要内容。 [0003]然而， 一些河湖和水利工程管理范围、 保护范围边界模糊 不清， 管理权属分散， 协 调困难， 工作繁多且难度大， 界桩经常损毁， 加上河湖情况变化快， 造成越界侵占河湖和水 利工程用地范围， 建筑及垃圾乱占、 乱堆、 乱建和乱采现象时有发生， 严重影响河湖与水利 工程行洪及生态安全。 [0004]面对以上难题， 首先要解决的就是河湖和水利工程管理范围、 保护边界划 分不清 晰的问题。 引入智能界桩及其监测系统， 利用界桩中感应探针的智能监测特性， 实时探测、 响应告警、 主动推送信息， 能够 有效降低巡查人员的巡逻次数， 及时发现损坏或被破坏的界 桩信息， 有目的地进 行现场勘察。 利用该系统 能优化界桩的管理工作， 把工作重点从现场巡 逻界桩转移到线上监测 和预警分析， 提高对界桩区域的监 督和管理效率。 [0005]检索到专利号为CN114241336A， 专利名称 为一种基于动态低分辨遥 感图像的河湖 水域确权划界方法的公开材料， 通过分析该公开材料可知， 其包括： 根据所述动态低分辨遥 感图像， 获取包括所述河湖水域的边界的低分辨图像； 获取所述低分辨图像的模糊水域边 界区域； 将所述模糊水域边界区域分段划分为若干个依 次连接的单元图形； 根据若干个所 述单元图形的图像特征， 将所述模糊水域边界进 行精细划分， 得到确权划界线； 根据所述水 域准确边界线对所述河湖水域进 行确权划界； 根据低分辨遥感图像获取河湖水域的低分辨 图像的边界， 划分为若干个依次连接的单元图形后， 再进行精细划分， 得到确权划界线， 该 方法不能精确的得到河湖的边界位置， 不能达 到精确的边界确权 。 [0006]检索到专利号为CN114565493A， 专利名称 为一种河湖 “四乱”问题智能研判方法与 系统的公开技术， 通过分析可知将对河湖 岸线时空管理的相关数据入库， 建立标准化、 动态 化的数据支撑管理系统， 建立研判规则和模型， 研判模型包括河道管理范围研判、 河湖本底 数据研判、 岸线利用与保护规划研判、 涉河项目审批研判、 四乱专题数据研判， 该公开技术 中， 没有提到通过精确的划界实现确权 。 发明内容 [0007]有鉴于此， 本发明提供基于无基站差分GPS定位技术的河湖智能界桩， 不仅能准确 的对河湖划界、 简化定位设施设备， 而且提高定位灵活性。 [0008]为了解决上述技术问题， 本 发明提供基于智能感知、 图像识别和无基准站差分GPS 定位技术的智能界桩， 所述智能界桩 包括说　明　书 1/6 页 3 CN 115442398 A 3