CN203572965U - 多路天线切换装置 - Google Patents

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孙豪
王杰俊
何伟
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Abstract

本实用新型涉及一种多路天线切换装置，包括切换器，四路天线的输出端均与该切换器连接，切换器的输出端通过一个卫星接收器与计算机连接，切换器与计算机相连接，该切换器包括合路器，四路天线的输出端均与合路器连接，合路器可以采用二合一的合路器或者是四合一的合路器。采用了该结构的多路天线切换装置，良好地代替了人员的外出测试，在距离较远的情况下也能完成在室内的监控测试和数据采集，而且大大降低了测试成本，只需使用一台卫星信号接收机，每一路天线均设置有电源开关及电流监测保护电路，可以对于每一路天线进行分别的控制和短路功能的保护，可以实行无人值守，年运行率高，切换装置可以常年运作。

Description

多路天线切换装置
技术领域
本实用新型涉及测绘技术领域，具体是指一种多路天线切换装置。
背景技术
卫星信号提供的精确的坐标和时间来定位和测量，而且已经证实对于变形监测是很有效的工具，如斜坡，建筑物，大坝和大桥等监测，它比传统的测量方法精度要高，而且更加方便实施.然而，当我们将其运用在变形监测上时，也会遇到一些不利的地方.主要缺点是我们需要大规模监测多个监测点的时候，需要在每个点上安置一个卫星接收器，这样一来成本会很高，因此需要设计一种成本较低的天线切换装置，只设置一个卫星接收器来连接多个测试点的天线，以实现室内远距离实时监测，很好的克服了多点长时间测试的困难，在远距离测试时，只要定点架设好多个天线，工作人员就可以在室内进行数据采集记录，不需要跑到很远的现场去进行长时间采集数据，不影响信噪比，不影响测试精度。省时省力，省去很多成本，利用多天线技术，可以对可能发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害区域进行不间断的连续的监控。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种成本低、可实行无人值守、可、运行可靠率高的多路天线切换装置。
为实现上述的目的，本实用新型的多路天线切换装置采用以下技术方案：
该多路天线切换装置，其主要特点是，包括切换器，四路天线的输出端均与该切换器连接，所述的切换器的输出端通过一个卫星接收器与计算机连接，所述的切换器与所述的计算机相连接，该切换器包括合路器，所述的四路天线的输出端均与合路器连接。
该多路天线切换装置中的切换器还设置有电源开关及电流监测保护电路，所述的天线均通过电源开关及电流检测保护电路与单片机相连接。
该多路天线切换装置中的合路器的输出端与低噪声放大器连接。
该多路天线切换装置中的单片机与显示及控制模块连接。
该多路天线切换装置中的天线包括第一路天线、第二路天线、第三路天线和第四路电线，所述的第一路天线和所述的第二路天线与第一合路器连接，所述的第三路天线和所述的第四路天线与第二合路连接，所述的第一合路器和所述的第二合路器分别与第三合路器连接；或者，所述的第一路天线、所述的第二路天线、所述的第三路天线和所述的第四路电线均与第四合路器连接。
采用了该结构的多路天线切换装置，良好地代替了人员的外出测试，在距离较远的情况下也能完成在室内的监控测试和数据采集，而且大大降低了测试成本，只需使用一台卫星信号接收机，每一路天线均设置有电源开关及电流监测保护电路，可以对于每一路天线进行分别的控制和短路功能的保护，可以实行无人值守，年运行率高，切换装置可以常年运作。
附图说明
图1为实用新型的天线切换装置的总体示意框图。
图2为本实用新型的天线切换器的内部结构示意框图。
具体实施方式
为了能更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
该多路天线切换装置，包括切换器，四路天线的输出端均与该切换器连接，四路天线安装在不同的地方，切换器的输出端通过一个卫星接收器与计算机连接，切换器与计算机相连接，该切换器包括合路器，四路天线的输出端均与合路器连接。
切换器还设置有电源开关及电流检测保护电路，天线均通过电源开关及电流监测保护电路与单片机相连接。使用单片机的I/O口进行实时检测，当天线正常工作时，I/O采样电路都是高电平，整机正常工作。然而当天线短路或者TNC接头不小心短路时，天线馈电会被瞬间拉低，使得I/O口采样电路瞬间采到低电平，单片机马上中断，并切断该路电源，并在面板上发出报警信息，红灯亮起，但其他天线必须继续工作，以保持对其他点的继续监控。短路的天线会被一直跳过，不能被使用，但也会每隔一段时间进行检查是否天线恢复正常。
合路器的输出端与低噪声放大器连接。单片机与显示及控制模块连接。
合路器可以采用二合一的方式，或者是四合一的方式，每级合路器都会有3dB以上的衰减，所以尽量减少衰减。加上长距离同轴线的线损都需要进行补偿，天线包括第一路天线、第二路天线、第三路天线和第四路电线，第一路天线和第二路天线与第一合路器连接，第三路天线和第四路天线与第二合路连接，第一合路器和第二合路器分别与第三合路器连接；或者，第一路天线、第二路天线、第三路天线和第四路电线均与第四合路器连接。合路器的选择要满足整个带宽的要求。
从国内外的有关研究和应用可以看出GPS（Global Positioning System，全球定位系统的简称）自动化监测系统已经在桥梁、大型建筑、地震、大坝等行业中应用并取得较好的效益。目前，采用GPS技术用于桥梁等工程变形监测的手段已经被广泛的应用于世界各地。
GPS用于变形监测，监测的区域一般不是很大，但变形监测点设置比较密集。当GPS用于大坝形变监测，往往是对一定范围内具有代表性的区域建立变形观测点，在远方距离监测点适合的位置（如稳固的基岩上）建立基准点。在基准点架设GPS接收机，根据其高精度的已知三维坐标，经过定期连续观测从而得到变形点坐标（或者基线）的变化量。根据观测点的型变量，建立安全监测模型，从而分析滑坡，大坝等的变形规律并实现及时的反馈。事实上，为了建立一个更接近实际情况的安全监测模型，合理的密集分布监测点是需要的。
大坝和滑坡在短时间内不会出现很大的位移，要通过观测整体的微小变形量，构造统计分析模型，预测变形体长期的变化趋势，为以后的分析决策提供依据。为了进行形变分析，需要获得监测点高精度位置坐标数据，通常要求监测点的观测数据达到毫米级的精度，这也是GPS定位技术能否应用于变形观测的一个关键性问题。
利用多天线技术在苗家坝滑坡区GPS自动化检测预警系统有很好的利用。
82年的苗家坝滑坡分为上、下两段，上段体积达380万m3，下段抵齐澎溪河岸，体积达200万m3；滑坡范围30万m3。1982年7月16日因前期降水时间长，强度大，地表水猛增，导致上段滑体剧烈滑动，在滑坡体后缘形成了鼓丘和一条长100m、宽40m的低洼带；滑坡壁陡峭直立，呈圈椅状，滑坡体垂直下落25～40m，水平移动120～140m，且上段挤动下段向河边移动了27.5m。
这套预警系统中需要有8个监控点，运用2台本装置可以实现室内完全监控，只需2台卫星接收器，节约仪器成本3/4。人力成本也大大下降，而且能在室内24小时监控，有效的防止了滑坡的发生。
采用了该结构的多路天线切换装置，良好地代替了人员的外出测试，在距离较远的情况下也能完成在室内的监控测试和数据采集，而且大大降低了测试成本，只需使用一台卫星信号接收机，每一路天线均设置有电源开关及电流监测保护电路，可以对于每一路天线进行分别的控制和短路功能的保护，可以实行无人值守，年运行率高，切换装置可以常年运作。
本实用新型的多路天线切换装置的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，并未涉及任何控制软件或者计算机程序的改进，即使这些具体硬件电路被认为用到必要的控制软件或者计算机程序，这些控制软件或者计算机程序也均为现有技术中的常规软件或者程序，因此本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件即可以实现相应功能。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (5)

1.一种多路天线切换装置，其特征在于，包括切换器，四路天线的输出端均与该切换器连接，所述的切换器的输出端通过一个卫星接收器与计算机连接，所述的切换器与所述的计算机相连接，该切换器包括合路器，所述的四路天线的输出端均与合路器连接。 
2.根据权利要求1所述的多路天线切换装置，其特征在于，所述的切换器还设置有电源开关及电流监测保护电路，所述的天线均通过电源开关及电流检测保护电路与单片机相连接。 
3.根据权利要求1所述的多路天线切换装置，其特征在于，所述的合路器的输出端与低噪声放大器连接。 
4.根据权利要求2所述的多路天线切换装置，其特征在于，所述的单片机与显示及控制模块连接。 
5.根据权利要求1所述的多路天线切换装置，其特征在于，所述的天线包括第一路天线、第二路天线、第三路天线和第四路电线，所述的第一路天线和所述的第二路天线与第一合路器连接，所述的第三路天线和所述的第四路天线与第二合路连接，所述的第一合路器和所述的第二合路器分别与第三合路器连接；或者，所述的第一路天线、所述的第二路天线、所述的第三路天线和所述的第四路电线均与第四合路器连接。 
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