CN101660964B - 一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 - Google Patents
一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101660964B CN101660964B CN2009100114567A CN200910011456A CN101660964B CN 101660964 B CN101660964 B CN 101660964B CN 2009100114567 A CN2009100114567 A CN 2009100114567A CN 200910011456 A CN200910011456 A CN 200910011456A CN 101660964 B CN101660964 B CN 101660964B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal receiver
- gps signal
- accelerometer
- support
- triangular steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
一种GPS信号接收机与加速度计联合监测装置，主要由GPS信号接收机天线、圆水准器、脚螺旋、三角形钢板、抑径板、铜棒、支撑杆、三维加速度计和地线组成。其特征在于：三根支撑杆将三块三角形钢板连成的三层结构的底层连有一个抑径板，在一、二层及二、三层的支撑杆上装有脚螺旋；二层和三层钢板上装有圆水准器，二层钢板中心处装有三维加速度计，三层钢板中心处装有GPS接收机天线支撑，支撑上部装有GPS接收机天线；抑径板边缘四根铜棒的下端连接地线；通过抑径板可将装置固定在需要进行结构振动监测的部位。本发明的效果和益处是可以分层整平、可同时监测低频位移和高频加速度振动，可有效减少来多路径噪声，可有效避雷。
Description
技术领域
本发明属于土木工程结构健康监测技术领域，涉及一种GPS信号接收机与加速度计联合监测装置。
背景技术
近年来，随着GPS载波相对定位技术的逐步成熟，这一有着高效、快速、全自动、全天候和高精度等优越性能的变形监测方法在特大型土木工程中开始应用。GPS监测技术有着传统测量方法所无法具备的优势：1)各测站间无需通视，是相互独立的观测值；2)全天候作业，GPS监测工作可以在任何地点、任何时间连续地进行，一般不受天气状况的影响；3)定位精度高，实时定位精度平面可达10mm，高程可达20mm；4)观测时间短；5)能同时测定点的动静态三维坐标，不存在零点漂移现象；6)操作方便，可以方便地把GPS变形监测系统建成无人值守的自动监测系统。GPS监测技术已经从最初的大坝监测扩展到地震监测、山体滑坡、地面沉降、海洋平台、超高层建筑、大跨桥梁等复杂系统的监测。
然而，目前GPS信号接收机的最高采样频率仅为20Hz，按照耐奎斯特采样定理，基本满足了通常的土木工程结构在0.1～10Hz这一范围的要求，为了更好的得到动态变形的细节，扩大应用范围，采样频率一般应为待测最高频率的3～8倍，但现有的技术还不能解决这一难题。此外，GPS信号接收机造价昂贵，在野外全天候监测时应具有良好的防雷保护措施。
常规的结构高频振动监测工具主要是加速度计，但其缺点也非常明显：1)土木工程建筑物的整体惯性偏移速度较慢，采用加速度不能准确的运算结构整体的摆动幅度，且进行了两次积分，精度不高，很难达到厘米级水平；2)加速度计存在零点漂移现象，长时间连续监测较为困难。
因此，开发一种具有防雷保护措施，能够综合利用GPS信号接收机的低频特性与加速度计高频特性的联合监测装置，对于大型土木工程结构的健康监测具有重要的现实意义。
发明内容
本发明提供了一种GPS信号接收机与加速度计联合监测装置，其目的是解决GPS信号接收机天线难以整平、不能防雷、只能监测结构的低频振动特性、GPS信号受多路径影响严重等问题。
本发明的技术方案如下：
GPS信号接收机与加速度计联合监测装置，主要由GPS信号接收机天线支撑、GPS信号接收机天线、圆水准器、脚螺旋、三角形钢板、抑径板、铜棒、GPS信号接收机数据线、固紧螺栓、支撑杆、三维加速度计、三维加速度计数据线、地线、穿线孔和螺栓孔组成。主要技术方案为：通过三根支撑杆将三块三角形钢板连接成一个三层结构，在一层和二层的支撑杆以及二层和三层的支撑杆上装有起整平作用的脚螺旋；在第二层和第三层三角形钢板上安装圆水准器，在第二层三角形钢板的中心位置处安装三维加速度计，在第三层三角形钢板的中心位置处安装GPS信号接收机天线支撑，通过固紧螺栓将GPS信号接收机天线固定在GPS信号接收机天线支撑上；在抑径板边缘的四个对称位置处安装四根铜棒，铜棒的下端连接地线，将三块三角形钢板连接形成的三层结构固定到抑径板上；将GPS信号接收机数据线通过穿线孔连接到GPS信号接收机，将三维加速度计数据线通过穿线孔连接信号采集仪上；通过抑径板上的螺栓孔将装置固定在需要进行结构振动监测的部位。
本发明的效果和益处体现在该装置通过脚螺旋可以非常容易的整平GPS信号接收机的天线和加速度计，GPS信号接收机和加速度计可同时监测结构低频位移振动和高频加速度振动情况，抑径板可有效减少来自地面的多路径噪声对GPS信号的影响，通过将地线接地能够使仪器有效避雷，该装置为大型土木工程结构的健康监测提供了一个有力的工具，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是GPS信号接收机与加速度计联合监测装置的俯视图。
图2是图1中GPS信号接收机与加速度计联合监测装置的M侧立面图。
图3是图1中GPS信号接收机与加速度计联合监测装置的N侧立面图。
图4是图2中GPS信号接收机与加速度计联合监测装置的A-A剖面图。
图5是图2中GPS信号接收机与加速度计联合监测装置的B-B剖面图。
图6是图2中GPS信号接收机与加速度计联合监测装置的C-C剖面图。
图中：1.GPS信号接收机天线支撑；2.GPS信号接收机天线；3.圆水准器；4.脚螺旋；5.三角形钢板；6.抑径板；7.铜棒；8.GPS信号接收机数据线；9.固紧螺栓；10.支撑杆；11.三维加速度计；12.三维加速度计数据线；13.地线；14.穿线孔；15.螺栓孔。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的实施步骤。
步骤1.制作三块三角形钢板5，通过三根支撑杆10将三块三角形钢板5连接形成一个三层结构，其中在一层和二层的支撑杆以及二层和三层的支撑杆上装有起整平作用的脚螺旋4。
步骤2.在第二层和第三层三角形钢板5上安装圆水准器3，在第二层三角形钢板5的中心位置处安装三维加速度计11，在第三层三角形钢板5的中心位置处安装GPS信号接收机天线支撑1，在GPS信号接收机天线支撑1上通过固紧螺栓9固定GPS信号接收机天线2。
步骤3.在抑径板6边缘的四个对称位置处安装四根铜棒7，铜棒7的下端连接地线13，将3块三角形钢板5连接形成的三层结构焊接到抑径板6。
步骤4.将GPS信号接收机数据线8通过穿线孔14连接GPS信号接收机，将三维加速度计数据线12通过穿线孔14连接信号采集仪。
步骤5.通过抑径板6的螺栓孔15将装置固定在需要进行结构振动监测的部位，通过角螺旋4将第二层和第三层钢板5整平，将地线13接地。
Claims (1)
1.一种GPS信号接收机与加速度计联合监测装置，由GPS信号接收机天线支撑(1)、GPS信号接收机天线(2)、圆水准器(3)、脚螺旋(4)、三角形钢板(5)、抑径板(6)、铜棒(7)、GPS信号接收机数据线(8)、固紧螺栓(9)、支撑杆(10)、三维加速度计(11)、三维加速度计数据线(12)、地线(13)、穿线孔(14)和螺栓孔(15)组成；其特征在于：三根支撑杆(10)将三块三角形钢板(5)连接成一个三层结构，在一层和二层之间的支撑杆(10)以及二层和三层之间的支撑杆(10)上装有脚螺旋(4)；在第二层和第三层三角形钢板(5)上装有圆水准器(3)，在第二层三角形钢板(5)的中心位置处装有三维加速度计(11)，在第三层三角形钢板(5)的中心位置处装有GPS信号接收机天线支撑(1)，通过固紧螺栓(9)将GPS信号接收机天线(2)固定在GPS信号接收机天线支撑(1)上；在抑径板(6)边缘的四个对称位置处安装四根铜棒(7)，铜棒(7)的下端连接地线(13)，将三块三角形钢板(5)连接形成的三层结构固定到抑径板(6)上；将GPS信号接收机数据线(8)通过穿线孔(14)连接到GPS信号接收机，将三维加速度计数据线(12)通过穿线孔(14)连接信号采集仪上；通过抑径板(6)上的螺栓孔(15)将装置固定在需要进行结构振动监测的部位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100114567A CN101660964B (zh) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | 一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100114567A CN101660964B (zh) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | 一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101660964A CN101660964A (zh) | 2010-03-03 |
| CN101660964B true CN101660964B (zh) | 2011-03-16 |
Family
ID=41789109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100114567A Expired - Fee Related CN101660964B (zh) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | 一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101660964B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538742B (zh) * | 2012-01-09 | 2015-05-20 | 中国矿业大学 | 卫星定位与加速度计紧集成变形测量及预警系统与方法 |
| CN103292794B (zh) * | 2013-06-06 | 2015-08-05 | 湖南大学 | 用于加速度计和全站仪测量的联合安装系统 |
| CN110030320A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-19 | 苏州凌云视界智能设备有限责任公司 | 一种相机减震装置 |
| CN110455478B (zh) * | 2019-08-02 | 2024-07-30 | 天津大学 | 一种振动频率分区可控的坝体抗震试验模拟装置 |
| CN116046156A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-05-02 | 清华大学 | 轨道交通的振动测量系统 |
-
2009
- 2009-05-05 CN CN2009100114567A patent/CN101660964B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101660964A (zh) | 2010-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101660964B (zh) | 一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 | |
| Li et al. | Strong motion observations and recordings from the great Wenchuan Earthquake | |
| Yi et al. | Recent research and applications of GPS based technology for bridge health monitoring | |
| CN102288157B (zh) | 一种地基深层沉降监测方法 | |
| CN103438871B (zh) | 一种高速水流环境下桥墩冲刷监测系统及实现方法 | |
| CN206146730U (zh) | 土体三维有效应力测试装置 | |
| CN106956758B (zh) | 基于海底大地控制网的多传感器深海方舱 | |
| Li et al. | Measurement and analysis of wind-induced response of tall building based on GPS technology | |
| Finn | A new deepwater offshore platform-the guyed tower | |
| CN110618252A (zh) | 挤压性围岩地应力与变形潜势评价方法及测试装置 | |
| CN108548524A (zh) | 一种针对河床沉降变形的gps定位架结构及监测方法 | |
| CN109633723B (zh) | 一种附水平约束的单历元gnss解算方法 | |
| Yigit et al. | Preliminary evaluation of precise inclination sensor and GPS for monitoring full-scale dynamic response of a tall reinforced concrete building | |
| CN108918682B (zh) | 深切河谷斜坡岩体现今天然地应力室内测试分析方法 | |
| CN201434756Y (zh) | 一种gps信号接收机与加速度计联合监测装置 | |
| CN109930636A (zh) | 测量沉井底部深层地基承载力的装置及其安装和测量方法 | |
| CN103234462A (zh) | 一种结构位移逆向摄像测量方法 | |
| CN112344900B (zh) | 混凝土拱坝谷幅绝对变形监测装置及其监测方法 | |
| CN113804153A (zh) | 用于监测深层土体变形的液面控制可变电阻式全方位伸缩装置 | |
| Pan et al. | Correlating measured and simulated dynamic responses of a tall building to long‐distance earthquakes | |
| Dhinakaran | Hydrodynamic characteristics of Semicircular breakwaters | |
| CN102864794B (zh) | 利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法 | |
| CN210982435U (zh) | 挤压性围岩地应力与变形潜势测试装置 | |
| Cho et al. | Global In-Place Analysis of WTIV Leg for Korean West-South Offshore Wind Zone | |
| CN204612705U (zh) | 用于gnss测波的轻便型浮球 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110316 Termination date: 20130505 |