CN202948553U - 太阳能供电的无线监测装置 - Google Patents

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王铁流
周尚�
冯正乾
蔡卫华
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Abstract

本实用新型提供了一种太阳能供电的无线监测装置，涉及无线监测技术领域，包括：安装支架（4）、太阳电池板（1）、无线通信箱（2）、数据采集箱（3）、数据采集板（5）、蓄电池（6）、传感器（7）和无线通信模块（8），其中所述数据采集板（5）和蓄电池（6）安装于数据采集箱（3）内，无线通信模块（8）和天线连接安装于无线通信箱（2）中。本实用新型的太阳能供电的无线监测装置，能有效实现供电的独立性和可靠性，通过实时掌握高速铁路轨道路况信息有效保证铁路系统正常安全的运营。

Description

太阳能供电的无线监测装置
技术领域
本实用新型涉及无线监测技术领域，特别是涉及一种太阳能供电的无线监测装置。
背景技术
随着高速铁路的迅速发展、列车速度的不断提高和高架桥梁的广泛应用，高速铁路轨道路况信息和桥梁健康信息的及时采集对于铁路、桥梁系统正常安全的运营，保证人员安全尤为重要。目前国内高速铁路的路轨状态还是以人工巡检为主，在高速铁路停运的几个小时内，需要迅速的完成相应地段的安全检查。此方法不仅费时费力，且由于人工操作会带来一定的误差，影响监测结果。此外，绝大多数铁路都铺设在野外，设备工作环境恶劣，并且没有专门的监测供电系统。
因此，当下迫切需要本领域技术人员解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种有效的措施，以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能供电的无线监测装置，有效实现供电的独立性和可靠性，通过实时掌握高速铁路轨道路况信息有效保证铁路系统正常安全的运营。
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种太阳能供电的无线监测装置，包括：安装支架（4）、太阳电池板（1）、无线通信箱（2）、数据采集箱（3）、数据采集板（5）、蓄电池（6）、传感器（7）和无线通信模块（8），其中所述数据采集板（5）和蓄电池（6）安装于数据采集箱（3）内，无线通信模块（8）和天线连接安装于无线通信箱（2）中。
进一步地，所述安装支架（4）将太阳电池板（1）、无线通信箱（2）和数据采集箱（3）固定于支架上，支架内部中空，用于穿过电源线和信号电缆。
进一步地，所述太阳电池板（1）在安装支架（4）的顶端，呈45度角倾斜。太阳电池板（1）通过支架内部的电源线缆与数据采集箱（3）内的蓄电池相连。
进一步地，所述数据采集箱（3）安装在安装支架（4）中部，与无线通信箱（2）中的无线通信模块（8）连接，可最多连接8个不同种类的传感器（7）。
进一步地，无线通信箱（2）安装在太阳电池板（1）下方，与太阳电池板（1）一起倾斜的固定在安装支架（4）上。
综上，本方案所述的太阳能无线监测装置采用太阳能板为系统供电，无须铺设供电线缆，另外为传送数据方便，采用了无线传送方式，这样，不仅可以提高监测网络的使用寿命，还使本装置具有高效能、低成本、安装便捷、可拆卸重复安装等特点。
附图说明
图1是本实用新型的太阳能无线监测装置结构简图；
图2是本实用新型的太阳能无线监测装置内部连线示意图。
具体实施方式
为使本方案的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
从图1和图2可看到太阳能无线监测装置包括安装支架（4）、太阳电池板（1）、无线通信箱（2）、数据采集箱（3）、数据采集板（5）、蓄电池（6）、传感器（7）和无线通信模块（8），其中所述数据采集板（5）和蓄电池（6）安装于数据采集箱（3）内，无线通信模块（8）和天线连接安装于无线通信箱（2）中。
其中，安装支架4将太阳电池板1、无线通信箱2、数据采集箱3固定于支架上，支架内部中空，用于穿过电源线和信号电缆，整个太阳能无线监测装置，可根据需要调整监测地点。支架底座设计为圆盘状，可直接摆放，也可根据需要进行固定或者调整监测地点。
太阳电池板1在安装支架4顶端，呈45度角倾斜，可根据安装现场环境调整太阳电池板角度，提高采集效率。太阳电池板1通过支架内部的电源线缆与数据采集箱内的蓄电池相连，将采集到的太阳能储存于蓄电池6中，为无线监测装置提供电源供给。数据采集箱3安装在安装支架4中部，内部装有数据采集板5与蓄电池6，与无线通信模块8连接，可最多连接8个不同种类的传感器（7）。无线通信箱2中装有无线通信模块8和天线，无线通信箱2安装在太阳电池板1下方，与太阳电池板1一起倾斜的固定在安装支架4上。无线通信模块8与数据采集板5相连将采集的数据以无线传输方式，如利用GPRS网络或SMS方式传送到上位机总站，由上位机进行数据分析和处理，故无需铺设数据传输线。
数据采集板5实现对多种信息源、不同物理信号的采集与预处理，并根据系统功能要求对各种原始数据进行分解、变换以获取系统所需要的参数，并以一定的形式存储起来。
传感器7采用了多点温度传感器和多点位移传感器监测路桥系统的温度量和位移量，并将这些物理量转变为电信号，通过数据传输线缆传送至数据采集板5。因此本装置可完成多点温度和多点位移数据的采集。还可根据需要采用其他类型传感器。
从图2可看到本装置的数据采集板5将监测信号发送至传感器7，通过传感器7采集温度和位移数据。本装置中的传感器由2个温度传感器和4个拉杆式位移传感器和2个电涡流位移传感器组成，可实现2点的温度监测和6点的位移监测。传感器与数据采集控制模块通过线缆相连，将所采集的数据传送数据采集板的存储单元。数据采集板5与GPRS模块通过485连线将所采集的温度和位移数据传到GPRS模块中，GPRS模块将数据以无线方式传送至上位机。整个装置的供电由太阳电池板1产生电能，并将电能存储在装置中的蓄电池2中，为装置内的其他模块提供电能，其中1-1和1-3分别代表两个不同的位移传感器，1-2代表温度传感器，1-4代表电源开关。
本方案中数据采集板5用于实现对多种信息源、不同物理信号的采集与预处理，并根据系统功能要求对各种原始数据进行分解、变换以获取系统所需要的参数，并以一定的形式存储起来。
本方案中采用了多点温度传感器和多点位移传感器监测路桥系统的温度量和位移量，并将这些物理量转变为电信号，通过数据传输线缆传送至数据采集板。
本装置无需铺设电源线缆和数据传输线缆，且采用支架方式安装，具有高效能、低成本、安装便捷等特点，可很好的解决路桥系统的安全监测问题。同时，本装置安装布设方便，不受铁路监测系统的供电条件限制。
以上对本实用新型所提供的太阳能供电的无线监测装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种太阳能供电的无线监测装置，包括：安装支架（4）、太阳电池板（1）、无线通信箱（2）、数据采集箱（3）、数据采集板（5）、蓄电池（6）、传感器（7）和无线通信模块（8），其中所述数据采集板（5）和蓄电池（6）安装于数据采集箱（3）内，无线通信模块（8）和天线连接安装于无线通信箱（2）中。 
2.如权利要求1所述的太阳能供电的无线监测装置，其特征在于，所述安装支架（4）将太阳电池板（1）、无线通信箱（2）和数据采集箱（3）固定于支架上，支架内部中空，用于穿过电源线和信号电缆。 
3.如权利要求1所述的太阳能供电的无线监测装置，其特征在于，所述太阳电池板（1）在安装支架（4）的顶端，呈45度角倾斜，并通过支架内部的电源线缆与数据采集箱（3）内的蓄电池相连。 
4.如权利要求1所述的太阳能供电的无线监测装置，其特征在于，所述数据采集箱（3）安装在安装支架（4）中部，与无线通信箱（2）中的无线通信模块（8）连接。 
5.如权利要求1所述的太阳能供电的无线监测装置，其特征在于，无线通信箱（2）安装在太阳电池板（1）下方，与太阳电池板（1）一起倾斜的固定在安装支架（4）上。 
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105305935A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 上海工程技术大学 一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统
CN105371969A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 上海工程技术大学 一种轨道板温度远程监测系统
CN105910840A (zh) * 2016-05-20 2016-08-31 北京感知土木科技有限公司 基于太阳能供电和4g无线通信的桥梁结构安全监测系统

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