CN106225837A - 一种地质监测基站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地质监测基站，包括有基座，所述基座上设有监测箱，所述监测箱内设有电池腔、电路腔以及通信腔；所述电路腔内设有监测电路，所述监测电路包括有主控器以及分别与主控器信号连接的风速传感器、水位传感器、通信装置；所述风速传感器设于监测箱的顶部，所述水位传感器设于基座上；所述电池腔内设有可充电电池，可充电电池用于给监测电路供电；所述通信装置包括有天线，天线设于通信腔内；通过将通信系统的嫁接，实现智能监测，方便监测，简单有效，减少自然灾害的损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种地质监测基站。
背景技术
地质灾害主要由自然或人为地质作用引起，对地质环境造成灾难性的破坏，它主要包括地震、山体滑坡、泥石流、地面沉降、火山喷发和地面裂缝等。近年来，在世界范围内，地质灾害呈高发性态势，在我国地质灾害现象也有加剧态势，且带来的人力财力损失十分惨重。然而，现有的突发性地质灾害不能及时向外传递信息、报警( 预警) 及定位。采用人工对灾害突发点报警及定位即危险又描述不准确，实时性差。而且无法实现24 小时的无缝监测。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种地质监测基站。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种地质监测基站，包括有基座，所述基座上设有监测箱，所述监测箱内设有电池腔、电路腔以及通信腔；所述电路腔内设有监测电路，所述监测电路包括有主控器以及分别与主控器信号连接的风速传感器、水位传感器、通信装置；所述风速传感器设于监测箱的顶部，所述水位传感器设于基座上；所述电池腔内设有可充电电池，可充电电池用于给监测电路供电；所述通信装置包括有天线，天线设于通信腔内。
其中，所述天线包括有叠加在一起的第一PCB板及第二PCB板；所述第一PCB板顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集；所述第二PCB板顶面设有第二微带单元；第一PCB板及第二PCB板叠加时，第二微带单元位于第二PCB板顶面及第一PCB板底面。
其中，每个微带振集包括有一个梯形的梯形振子臂、分别设于梯形振子臂的两侧的、呈三角形的第一角臂和第二角臂；第一角臂、第二角臂与梯形振子臂之间均连设有弧形连接臂；
其中，每个第一角臂和第二角臂的一个角均指向第一PCB板的中心；每个第一角臂和第二角臂靠近第一PCB板中心的角处设有条形空槽；每个第一角臂和第二角臂上还设有镂空单元，镂空单元包括有F形镂空杆；第一微带单元还包括有两个矩形馈电片，每个微带振集的梯形振子臂分别与对应的矩形馈电片馈电耦合连接。
其中，所述第二微带单元包括有圆环形的环形辐射臂，所述环形辐射臂向内延伸出有两个相对设置的横杆，每个横杆向中心延伸出弧形的弧形辐射臂。
其中，两个馈电耦合片相邻处均设有一个耦合缺口。
其中，所述第一PCB板及第二PCB板叠加在一起时，每个横杆位于相应微带振集的梯形振子臂的垂直投影区域内。
其中，每个第一角臂和第二角臂的三个角均为圆弧角。
其中，两个弧形辐射臂之间的最大距离为M，最小距离为N，条形空槽的长度为L，则M=N+0.86L。
其中，所述第一PCB板和第二PCB板均为正方形，所述第一PCB板的四个角处设有L形的隔离微带臂；两个微带振集中间设有两个T形寄生振子臂；所述第一PCB板和第二PCB板均为正方形，且第一PCB板和第二PCB板均有两个边上设有矩形寄生振子臂。
其中，监测电路还包括有用于实时定位监测基站位置的北斗定位器，所述北斗定位器与主控器信号连接；
其中，监测电路还包括有信息存储装置以及温度探测器，所述信息存储装置以及温度探测器分别与主控器信号连接，所述信息存储装置用于记录数据信息，所述温度探测器用于探测环境温度变化；
其中，还包括有太阳能电池板，所述太阳能电池板设于监测箱的顶面，所述太阳能电池板用于给可充电电池充电；其中，还包括有罩设监测箱的玻璃罩体，所述风速传感器露设于玻璃罩体顶面。
本发明的有益效果为：通过将通信系统的嫁接，实现智能监测，方便监测，简单有效，减少自然灾害的损失。
附图说明
图1是本发明的主视图
图2是本发明的监测电路的原理图；
图3是本发明天线的主视图；
图4是第一PCB板的俯视图；
图5是第二PCB板的俯视图；
图6是微带振集的结构示意图；
图7是本发明天线具体实施例的S11参数的仿真和测试曲线图。
图8是本发明天线具体实施例的增益仿真测试曲线图和效率测试曲线图；
图9是本发明天线具体实施例在5GHz的归一化辐射方向图。
图1至图9中的附图标记说明：
1-基座；2-监测箱；3-通信腔；4-电路腔；5-电池腔；6-太阳能电池板；7-风速传感器；8-玻璃罩体；9-水位传感器；
H1-第一PCB板；H11-梯形振子臂；H12-弧形连接臂；H13-第一角臂；H14-第二角臂；H15-条形空槽；H16-镂空单元；H17-F形镂空杆；
H2-第二PCB板；H21-环形辐射臂；H22-横杆；H23-弧形辐射臂；
H3-矩形馈电片；H4-矩形寄生振子臂；H5-隔离微带臂；H6-T形寄生振子臂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图9所示，本实施例所述的一种地质监测基站，包括有基座1，所述基座1上设有监测箱2，所述监测箱2内设有电池腔5、电路腔4以及通信腔3；所述电路腔4内设有监测电路，所述监测电路包括有主控器以及分别与主控器信号连接的风速传感器7、水位传感器9、通信装置；所述风速传感器7设于监测箱2的顶部，所述水位传感器9设于基座1上；所述电池腔5内设有可充电电池，可充电电池用于给监测电路供电；所述通信装置包括有天线；天线设于通信腔内；通过将通信系统的嫁接，实现智能监测，方便监测，简单有效，减少自然灾害的损失。
本实施例所述的一种地质监测基站，所述天线包括有叠加在一起的第一PCB板H1及第二PCB板H2；所述第一PCB板H1顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集；所述第二PCB板H2顶面设有第二微带单元；第一PCB板H1及第二PCB板H2叠加时，第二微带单元位于第二PCB板H2顶面及第一PCB板H1底面。本实施例所述的一种地质监测基站，每个微带振集包括有一个梯形的梯形振子臂H11、分别设于梯形振子臂H11的两侧的、呈三角形的第一角臂H13和第二角臂H14；第一角臂H13、第二角臂H14与梯形振子臂H11之间均连设有弧形连接臂H12；本实施例所述的一种地质监测基站，每个第一角臂H13和第二角臂H14的一个角均指向第一PCB板H1的中心；每个第一角臂H13和第二角臂H14靠近第一PCB板H1中心的角处设有条形空槽H15；每个第一角臂H13和第二角臂H14上还设有镂空单元H16，镂空单元H16包括有F形镂空杆H17；第一微带单元还包括有两个矩形馈电片H3，每个微带振集的梯形振子臂H11分别与对应的矩形馈电片H3馈电耦合连接。本实施例所述的一种地质监测基站，所述第二微带单元包括有圆环形的环形辐射臂H21，所述环形辐射臂H21向内延伸出有两个相对设置的横杆H22，每个横杆H22向中心延伸出弧形的弧形辐射臂H23。第一PCB板H1及第二PCB板H2叠加时，第一微带单元和第二微带单元相互作用时，在尽可能的避免耦合干扰后，其能达到优异的天线特性，参照图7，本发明实施例仿真与测试的|S11|参数较为吻合，测试的10dB阻抗带宽是28.4％，阻带|S11|接近于0。参照图8，本发明实施例仿真与测试的增益曲线比较吻合，测试通带内平均增益8.2dBi,并且在通带边沿有很高的滚降度，在很宽的阻带内带外抑制超过20dBi，0～10GHz范围内有较好的滤波效果。本发明实施例的带内效率高达95％。参阅图9，中心频率5GHz的归一化方向图。最大辐射方向在辐射体的正上方，主极化比交叉极化大25dBi以上。通带内其他频率的方向图与5GHz的方向图类似，整个通带内方向图稳定。
本实施例所述的一种地质监测基站，两个馈电耦合片相邻处均设有一个耦合缺口。可以有效降低耦合干扰。
本实施例所述的一种地质监测基站，所述第一PCB板H1及第二PCB板H2叠加在一起时，每个横杆H22位于相应微带振集的梯形振子臂H11的垂直投影区域内。增加增益，减少场外干扰。
本实施例所述的一种地质监测基站，每个第一角臂H13和第二角臂H14的三个角均为圆弧角。电流更圆滑，增加带宽。
本实施例所述的一种地质监测基站，两个弧形辐射臂H23之间的最大距离为M，最小距离为N，条形空槽H15的长度为L，则M=N+0.86L。满足该公式的时候，测试通带内平均增益可达到9.15dBi的水平。
本实施例所述的一种地质监测基站，所述第一PCB板H1和第二PCB板H2均为正方形，所述第一PCB板H1的四个角处设有L形的隔离微带臂H5；两个微带振集中间设有两个T形寄生振子臂H6；所述第一PCB板H1和第二PCB板H2均为正方形，且第一PCB板H1和第二PCB板H2均有两个边上设有矩形寄生振子臂H4。能有效降低驻波比，提高天线特性。
本实施例所述的一种地质监测基站，监测电路还包括有用于实时定位监测基站位置的北斗定位器，所述北斗定位器与主控器信号连接；可以有效监测设备位置，防止丢失，也容易查找。
本实施例所述的一种地质监测基站，监测电路还包括有信息存储装置以及温度探测器，所述信息存储装置以及温度探测器分别与主控器信号连接，所述信息存储装置用于记录数据信息，所述温度探测器用于探测环境温度变化。
本实施例所述的一种地质监测基站，还包括有太阳能电池板6，所述太阳能电池板6设于监测箱2的顶面，所述太阳能电池板6用于给可充电电池充电；其中，还包括有罩设监测箱2的玻璃罩体8，所述风速传感器7露设于玻璃罩体8顶面。玻璃罩体8防风防沙，提高设备使用寿命。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种地质监测基站，其特征在于：包括有基座（1），所述基座（1）上设有监测箱（2），所述监测箱（2）内设有电池腔（5）、电路腔（4）以及通信腔（3）；所述电路腔（4）内设有监测电路，所述监测电路包括有主控器以及分别与主控器信号连接的风速传感器（7）、水位传感器（9）、通信装置；所述风速传感器（7）设于监测箱（2）的顶部，所述水位传感器（9）设于基座（1）上；所述电池腔（5）内设有可充电电池，可充电电池用于给监测电路供电；所述通信装置包括有天线，天线设于通信腔（3）内。
2.根据权利要求1所述的一种地质监测基站，其特征在于：所述天线包括有叠加在一起的第一PCB板（H1）及第二PCB板（H2）；所述第一PCB板（H1）顶面设有第一微带单元，所述第一微带单元包括有两个形状相同、对称设置微带振集；所述第二PCB板（H2）顶面设有第二微带单元；第一PCB板（H1）及第二PCB板（H2）叠加时，第二微带单元位于第二PCB板（H2）顶面及第一PCB板（H1）底面。
3.根据权利要求2所述的一种地质监测基站，其特征在于：每个微带振集包括有一个梯形的梯形振子臂（H11）、分别设于梯形振子臂（H11）的两侧的、呈三角形的第一角臂（H13）和第二角臂（H14）；第一角臂（H13）、第二角臂（H14）与梯形振子臂（H11）之间均连设有弧形连接臂（H12）；
每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）的一个角均指向第一PCB板（H1）的中心；每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）靠近第一PCB板（H1）中心的角处设有条形空槽（H15）；每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）上还设有镂空单元（H16），镂空单元（H16）包括有F形镂空杆（H17）；第一微带单元还包括有两个矩形馈电片（H3），每个微带振集的梯形振子臂（H11）分别与对应的矩形馈电片（H3）馈电耦合连接。
4.每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）的一个角均指向第一PCB板（H1）的中心；每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）靠近第一PCB板（H1）中心的角处设有条形空槽（H15）；每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）上还设有镂空单元（H16），镂空单元（H16）包括有F形镂空杆（H17）；第一微带单元还包括有两个矩形馈电片（H3），每个微带振集的梯形振子臂（H11）分别与对应的矩形馈电片（H3）馈电耦合连接。所述第二微带单元包括有圆环形的环形辐射臂（H21），所述环形辐射臂（H21）向内延伸出有两个相对设置的横杆（H22），每个横杆（H22）向中心延伸出弧形的弧形辐射臂（H23）。
5.根据权利要求3所述的一种地质监测基站，其特征在于：两个馈电耦合片相邻处均设有一个耦合缺口。
6.根据权利要求3所述的一种地质监测基站，其特征在于：所述第一PCB板（H1）及第二PCB板（H2）叠加在一起时，每个横杆（H22）位于相应微带振集的梯形振子臂（H11）的垂直投影区域内。
7.根据权利要求3所述的一种地质监测基站，其特征在于：每个第一角臂（H13）和第二角臂（H14）的三个角均为圆弧角。
8.根据权利要求3所述的一种地质监测基站，其特征在于：两个弧形辐射臂（H23）之间的最大距离为M，最小距离为N，条形空槽（H15）的长度为L，则M=N+0.86L。
9.根据权利要求3所述的一种地质监测基站，其特征在于：所述第一PCB板（H1）和第二PCB板（H2）均为正方形，所述第一PCB板（H1）的四个角处设有L形的隔离微带臂（H5）；两个微带振集中间设有两个T形寄生振子臂（H6）；所述第一PCB板（H1）和第二PCB板（H2）均为正方形，且第一PCB板（H1）和第二PCB板（H2）均有两个边上设有矩形寄生振子臂（H4）。
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