CN105090752B - 一种管道地质灾害野外监测桩 - Google Patents

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Abstract

一种管道地质灾害野外监测桩，太阳能电池板通过嵌入槽直接嵌入固定到顶板上；数据采集模块、太阳能控制器、蓄电池和无线传输模块均上下分层集中排布在背板上；背板安装在后板上，数据采集模块、太阳能控制器、蓄电池和无线传输模块均位于监测桩外壳之内并密封。本发明性能好、防水防尘、运输方便、维护方便、灵活性强、能耗低；成本低。首先，由于体积小、重量轻，装置的运输成本降低；其次，支架无需特别定制加工，配件成本降低；太阳能电池板采用嵌入式，减少了太阳能电池板安装固定的费用。

Description

一种管道地质灾害野外监测桩
技术领域
本发明涉及长距离石油、天然气输送管道轴向应力应变的野外监测技术领域，尤其是涉及一种管道地质灾害野外监测桩。
背景技术
现有技术中的野外监测设备一般是由前端采集设备(传感器)、太阳能供电系统或风力发电系统、采集设备、无线传输设备、设备支架五大部分组成。在野外无人值守状况下，野外监测装置能够完成对管道的远程监测。但是，由于野外恶劣的环境，系统的供电不稳定，设备能耗问题成为一大问题；系统整体体积较大，存在运输及安装困难的问题；地理环境及周边环境的差异，要求装置的安装高度也有所不同，支架需要特殊定制，存在装置高度控制不灵活的问题。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的管道地质灾害野外监测桩，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种管道地质灾害野外监测桩，包括太阳能供电模块、数据采集模块、无线传输模块、连接管、监测桩外壳和背板；所述太阳能供电模块包括太阳能电池板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能电池板、所述蓄电池和所述太阳能控制器相互之间连接；所述监测桩外壳包括顶板和后板，所述后板上加装所述背板；
所述连接管的顶端设置所述监测桩外壳，所述顶板朝向阳方向倾斜设置，所述顶板上设有嵌入槽，所述太阳能电池板通过所述嵌入槽直接嵌入固定到所述顶板上；
所述数据采集模块、所述太阳能控制器、所述蓄电池和所述无线传输模块均上下分层集中排布在所述背板上；所述背板安装在所述后板上，所述数据采集模块、所述太阳能控制器、所述蓄电池和所述无线传输模块均位于所述监测桩外壳之内并密封。
所述监测桩外壳为ABS工程塑料板制成。
所述连接管为标准连接管。
为满足实际工程的需要，结合长输油气管道自身的特点，考虑可以通过将装置的供电、采集和传输三大系统集成，不仅减小了装置的体积，更便于运输和安装；同时采用标准连接管材，灵活控制装置的高度。此外，设备集成后易于进行安装维护，小体积的装置一定程度上也减小了被盗的风险。
本发明的有益效果可以总结如下：
1、性能好。本监测桩外壳采用ABS工程塑料板制成，具有良好的韧性、强度及电气绝缘性。
2、防水防尘。本监测桩外壳采用焊接方式进行组装，后板安装后使用密封胶密封，密封性能好；同时，后板加装背板，可以有效防止冷凝水在功能模块表面附着。
3、运输方便。本监测桩整体尺寸：200*170*425(mm，长*宽*高，按最宽位置测量)，体积小、重量轻，便于实际工程的运输和搬运。
4、维护方便。本监测桩的功能模块采用上下分层排布方式，集中安装在监测桩的后板上，集成度高，结构简单，仅需拆卸后板进行维护。
5、灵活性强。底座采用标准连接管，支撑管材及配件采购方便。可以根据施工地点的实际情况，采购标准连接管材，灵活调节监测桩的实际高度。
6、能耗低。设备处于待机状态，在不进行数据的无线传输时，系统功耗不足1W；无线传输进行时，最高能耗仅5W左右，降低了能量的消耗。在太阳能连续无法正常供电的情况下，保证了设备正常工作的周期。
7、成本低。首先，由于体积小、重量轻，装置的运输成本降低；其次，支架无需特别定制加工，配件成本降低；太阳能电池板采用嵌入式，减少了太阳能电池板安装固定的费用。
附图说明
图1为本发明中背板从监测桩外壳中拆出后的结构示意图。
图2为本发明中背板安装到监测桩外壳中后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示的一种管道地质灾害野外监测桩，包括太阳能供电模块、数据采集模块1、无线传输模块2、连接管3、监测桩外壳和背板5；所述太阳能供电模块包括太阳能电池板6、蓄电池8和太阳能控制器7，所述太阳能电池板6、所述蓄电池8和所述太阳能控制器7相互之间连接；所述监测桩外壳包括顶板和后板，所述后板上加装所述背板5；所述连接管3的顶端设置所述监测桩外壳，所述顶板朝向阳方向倾斜设置，所述顶板上设有嵌入槽，所述太阳能电池板6通过所述嵌入槽直接嵌入固定到所述顶板上；所述数据采集模块1、所述太阳能控制器7、所述蓄电池8和所述无线传输模块2均上下分层集中排布在所述背板5上；所述背板5安装在所述后板上，所述数据采集模块1、所述太阳能控制器7、所述蓄电池8和所述无线传输模块2均位于所述监测桩外壳之内并密封。
在更加优选的实施例中，所述监测桩外壳为ABS工程塑料板制成。所述连接管3为标准连接管。
野外监测桩是集太阳能供电模块、数据采集模块1和无线传输模块2于一体的野外监测设备，如图1所示。太阳能供电模块为设备提供电能，主要包括太阳能电池板6、太阳能控制器7、电池(蓄电池8)三大部分。数据采集模块1是设备的核心模块，采集模块通过监测桩底部连接管3与传感器输出线缆连接，进行数据采集及保存，此外还为无线传输模块2供电。无线传输模块2主要是将数据远程传输到客户端，以便分析处理。同时，可根据实际工程需要调节监测桩高度。
本监测桩的特殊之处：本监测桩采集数据时的能耗不足1W，进行数据传输时能耗为5W左右，属于低能耗野外监测设备，保证了设备在长期恶劣环境下能够稳定工作；将太阳能电池板6直接嵌入到设备顶板上，减少了太阳能电池板6支架的定制和安装工作；将功能模块采用上下分层集中排布的方式，大大减小了设备的整体体积，同时将功能模块集中到后板上，便于后期的维护工作；底部采用标准连接管3，配件采购方便，便于灵活调节监测桩的高度。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种管道地质灾害野外监测桩，其特征在于：包括太阳能供电模块、数据采集模块、无线传输模块、连接管、监测桩外壳和背板；所述太阳能供电模块包括太阳能电池板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能电池板、所述蓄电池和所述太阳能控制器相互之间连接；所述监测桩外壳包括顶板和后板，所述后板上加装所述背板；
所述连接管的顶端设置所述监测桩外壳，所述顶板朝向阳方向倾斜设置，所述顶板上设有嵌入槽，所述太阳能电池板通过所述嵌入槽直接嵌入固定到所述顶板上；
所述数据采集模块、所述太阳能控制器、所述蓄电池和所述无线传输模块均上下分层集中排布在所述背板上；所述背板安装在所述后板上，所述数据采集模块、所述太阳能控制器、所述蓄电池和所述无线传输模块均位于所述监测桩外壳之内并密封；
所述监测桩外壳为ABS工程塑料板制成。
2.根据权利要求1所述的管道地质灾害野外监测桩，其特征在于：所述连接管为标准连接管。
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