CN204575091U - 一种卫星定位沉降监测精度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卫星定位沉降监测精度测试装置，包括水平底座、对卫星天线进行支撑的顶板、带动顶板上下升降的升降机构、对卫星天线的高程变化量进行测试的百分表和位于百分表正下方的复位机构，卫星天线安装于顶板的一侧上方，百分表通过支架安装于顶板的另一侧上方，升降机构和复位机构均安装在水平底座上，顶板水平安装于升降机构上方；升降机构包括升降螺丝、升降螺母和升降管，顶板安装于升降管顶部；复位机构包括复位管、复位螺丝和复位螺母，百分表的测杆支顶于复位螺丝顶部。本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便对卫星天线的高程进行精确调整，并能同步准确测出卫星天线的高程变化量。

Description

一种卫星定位沉降监测精度测试装置

技术领域

本实用新型属于岩土工程沉降监测技术领域，尤其是涉及一种卫星定位沉降监测精度测试装置。

背景技术

北斗导航定位系统是我国自主研制的利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简单数字报文通信及高精度授时服务的定位系统。基于北斗卫星导航定位系统开发的北斗卫星沉降监测系统，目前已在大坝、高边坡、尾矿库和建筑物的沉降监测中得到应用。北斗卫星沉降监测系统一般采取在地质稳固点设立基准站，在监测区域内设置若干个监测站，在基准站和监测站均安装高精度北斗卫星接收机进行连续观测，并利用通信网络将基准站和监测站接收的伪距、星历等北斗卫星数据传到数据中心处理，如2015年01月21日公开的公开号为CN104296721A、发明名称为《基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统及方法》的发明专利申请文件中公开的基于卫星定位与静力水准测量的分层沉降监测系统为北斗卫星沉降监测系统。

由于沉降监测要求的卫星定位精度很高，需要对北斗导航定位系统观测数据进行高精度定位解算，以提高北斗卫星定位沉降监测数据的准确性。但对上述定位解算方法进行试验验证时，需要调整北斗卫星沉降监测系统中监测站上北斗天线的高程并形成一个高程差，再将通过定位解算算法计算得出的北斗天线高程变化量与北斗天线的实际高程变化量进行对比，以验证定位解算算法的可靠性。但目前，缺少一种能精细调整北斗天线的高程并能对调整高度进行准确测量的测试装置。因而，需设计一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的卫星定位沉降监测精度测试装置，能简便对卫星天线的高程进行精确调整，并能同步准确测出卫星天线的高程变化量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便对卫星天线的高程进行精确调整，并能同步准确测出卫星天线的高程变化量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：包括水平底座、对卫星天线进行支撑的顶板、带动顶板上下升降且顶板上下升降过程中对所述卫星天线的高程同步进行调整的升降机构、对所述卫星天线的高程变化量进行测试的百分表和位于百分表正下方的复位机构，所述卫星天线安装于顶板的一侧上方，所述百分表通过支架安装于顶板的另一侧上方，所述升降机构和所述复位机构均安装在水平底座上，所述顶板水平安装于所述升降机构上方；所述升降机构包括固定在水平底座上的升降螺丝、套装在升降螺丝上且能沿升降螺丝上下移动的升降螺母和随升降螺母同步上下移动的升降管，所述升降螺丝为呈竖直向布设的螺丝，所述升降管套装在升降螺丝外侧且其安装于升降螺母上方，所述升降螺母和升降管均与升降螺丝呈同轴布设；所述顶板安装于升降管顶部；所述复位机构包括固定在水平底座上的复位管、插装于复位管内且能在复位管上下移动的复位螺丝和套装在复位螺丝上的复位螺母，所述复位螺丝为呈竖直向布设的螺丝，所述复位螺母固定在复位管顶部，所述复位螺母和复位管均与复位螺丝呈同轴布设；所述百分表的测杆呈竖直向布设，所述测杆支顶于复位螺丝顶部。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述升降管底端同轴安装有环槽扣件，所述环槽扣件为套装在升降螺丝外侧的连接件；所述环槽扣件位于升降螺母上方，所述环槽扣件与升降螺母之间通过多个沿圆周方向布设的滚珠进行连接；所述升降螺母的中部上方设置有环形凸台，所述环槽扣件底部开有供所述环形凸台插入的环形凹槽，多个所述滚珠均位于同一水平面上且其均位于所述环形凸台与所述环形凹槽之间，所述环形凸台顶部和所述环形凹槽底部均开有多个分别供多个所述滚珠卡装的第二凹槽。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述复位螺丝顶部设置有供所述测杆底端支顶的第一凹槽。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述水平底座为钢底座，所述升降管和复位管均为钢套管，所述升降螺丝和复位管均焊接固定在水平底座上。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述百分表的测杆与复位螺丝呈同轴布设。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述升降管、支架和所述卫星天线与顶板之间均以栓接方式进行连接。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述卫星天线为北斗导航定位系统的北斗天线，所述北斗天线与所述北斗导航定位系统的卫星信号接收机连接，所述卫星信号接收机装于机箱内。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：还包括上下移动过程中对升降管进行平衡的平衡机构，所述平衡机构包括多个沿圆周方向均匀布设在升降管外侧的平衡轨道和多个分别沿多个所述平衡轨道上下移动的滑轮，所述平衡轨道为呈竖直向布设且供滑轮上下移动的轨道，多个所述平衡轨道均固定在水平底座上；多个所述滑轮与升降管之间均通过一根连接杆进行连接，所述连接杆呈水平布设。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述升降机构位于水平底座的右侧上方，所述复位机构位于水平底座的左侧上方，所述卫星天线位于顶板的右侧上方，所述支架位于顶板的左侧上方。

上述一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征是：所述顶板为处于力矩平衡状态的水平板。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且组装方便、投入成本较低，主要由百分表、水平底座以及安装于水平底座上的升降机构、平衡机构和复位机构组成。

2、加工制作及使用操作简便。

3、所采用的升降机构结构简单、设计合理且调整简便，能简便对升降管的高度进行精确调整，并相应对卫星天线的高程进行精确调整。同时，通过平衡机构能确保升降管竖向移动过程平稳进行，升降过程平稳、安全。

4、所采用的复位机构结构简单、设计合理且使用操作简便，能够完成对百分表的调零工作，保证了测试过程的连续性。

5、使用效果好、实用价值高且推广应用前景广泛，能简便对卫星天线的高程进行精确调整，并能同步准确测出卫星天线的高程变化量以为卫星定位沉降监测精度测试提供真实位移量，能简便、快速完成卫星定位沉降监测精度的测试过程。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便对卫星天线的高程进行精确调整，并能同步准确测出卫星天线的高程变化量。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型升降结构和平衡机构的底部结构示意图。

图3为图1的I-I剖面图。

附图标记说明:

1—水平底座；    2—升降螺丝； 3—升降螺母；

4—环槽扣件；    5—升降管；   6—滑轮；

6-1—连接杆；    7—平衡轨道； 8—顶板；

9—北斗天线； 10—机箱；     11—百分表；

12—支架；    13—复位螺丝； 14—复位螺母；

15—复位管；  16—钢珠。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括水平底座1、对卫星天线进行支撑的顶板8、带动顶板8上下升降且顶板8上下升降过程中对所述卫星天线的高程同步进行调整的升降机构、对所述卫星天线的高程变化量进行测试的百分表11和位于百分表11正下方的复位机构，所述卫星天线安装于顶板8的一侧上方，所述百分表11通过支架12安装于顶板8的另一侧上方，所述升降机构和所述复位机构均安装在水平底座1上。所述顶板8水平安装于所述升降机构上方。所述升降机构包括固定在水平底座1上的升降螺丝2、套装在升降螺丝2上且能沿升降螺丝2上下移动的升降螺母3和随升降螺母3同步上下移动的升降管5，所述升降螺丝2为呈竖直向布设的螺丝，所述升降管5套装在升降螺丝2外侧且其安装于升降螺母3上方，所述升降螺母3和升降管5均与升降螺丝2呈同轴布设；所述顶板8安装于升降管5顶部。所述复位机构包括固定在水平底座1上的复位管15、插装于复位管15内且能在复位管15上下移动的复位螺丝13和套装在复位螺丝13上的复位螺母14，所述复位螺丝13为呈竖直向布设的螺丝，所述复位螺母14固定在复位管15顶部，所述复位螺母14和复位管15均与复位螺丝13呈同轴布设。所述百分表11的测杆呈竖直向布设，所述测杆支顶于复位螺丝13顶部。

本实施例中，所述水平底座1为钢底座，所述升降管5和复位管15均为钢套管，所述升降螺丝2和复位管15均焊接固定在水平底座1上。

结合图2，本实施例中，所述升降管5底端同轴安装有环槽扣件4，所述环槽扣件4为套装在升降螺丝2外侧的连接件；所述环槽扣件4位于升降螺母3上方，所述环槽扣件4与升降螺母3之间通过多个沿圆周方向布设的滚珠进行连接。所述升降螺母3的中部上方设置有环形凸台，所述环槽扣件4底部开有供所述环形凸台插入的环形凹槽，多个所述滚珠均位于同一水平面上且其均位于所述环形凸台与所述环形凹槽之间，所述环形凸台顶部和所述环形凹槽底部均开有多个分别供多个所述滚珠卡装的第二凹槽。

本实施例中，多个所述滚珠呈均匀布设。

本实施例中，所述滚珠为钢珠16。并且，所述第二凹槽为圆形凹槽。

实际使用时，所述升降管5和环槽扣件4的内径均大于升降螺丝2的丝杆外径。本实施例中，升降螺母3的内径为d1，环槽扣件4的内径为d2且d2＝d1+2mm，多个所述滚珠沿圆周线C1进行布设且圆周线C1的直径为d3＝d2+5mm。

本实施例中，所述复位螺丝13顶部设置有供所述测杆底端支顶的第一凹槽。所述第一凹槽为倒锥形凹槽。

并且，所述百分表11的测杆与复位螺丝13呈同轴布设。

本实施例中，所述升降管5、支架12和所述卫星天线与顶板8之间均以栓接方式进行连接。

本实施例中，所述卫星天线为北斗导航定位系统的北斗天线9。所述北斗天线9与所述北斗导航定位系统的卫星信号接收机连接，所述卫星信号接收机装于机箱10内。

同时，本实用新型还包括上下移动过程中对升降管5进行平衡的平衡机构，所述平衡机构包括多个沿圆周方向均匀布设在升降管5外侧的平衡轨道7和多个分别沿多个所述平衡轨道7上下移动的滑轮6，所述平衡轨道7为呈竖直向布设且供滑轮6上下移动的轨道，多个所述平衡轨道7均固定在水平底座1上。结合图3，多个所述滑轮6与升降管5之间均通过一根连接杆6-1进行连接，所述连接杆6-1呈水平布设。

本实施例中，所述平衡轨道7的数量为两个，两个所述平衡轨道7对称布设在升降管5的左右两侧。

实际使用时，可根据具体需要，对平衡轨道7的数量和各平衡轨道7的布设位置进行相应调整。

本实施例中，所述平衡轨道7均为钢轨且其底部焊接固定在水平底座1上。

实际使用过程中，通过所述平衡机构使得升降管5能在竖直方向下平稳移动。

本实施例中，所述升降机构位于水平底座1的右侧上方，所述复位机构位于水平底座1的左侧上方，所述卫星天线位于顶板8的右侧上方，所述支架12位于顶板8的左侧上方。

本实施例中，所述顶板8为处于力矩平衡状态的水平板。所述百分表11和支架12与所述卫星天线作用于顶板8上的力的力矩之和为零。

本实施例中，所述升降螺丝2的高度h1与复位螺丝13的高度h4相同，所述升降管5的高度h2和复位管15的高度h5相同，且h2＝h5＝h1-10mm，所述平衡轨道7的高度h3＝h1+30mm。

实际加工时，可根据具体需要，对升降螺丝2、复位螺丝、升降管5、复位管15和平衡轨道7的高度进行相应调整。

本实用新型的使用过程，包括以下步骤：

步骤一、旋拧升降螺母3，使升降螺母3与水平底座1之间的间距为 同时旋拧复位螺丝13，使百分表11的测针底端支顶在复位螺丝13顶部的倒锥形凹槽内，观测并记录当前百分表11的读数和通过卫星定位沉降监测系统(具体是北斗导航定位系统)计算得出的北斗天线9的初始高程值。

步骤二、待北斗导航定位系统满足对历元数据的采集时间要求后，拧转升降螺母3并带动升降管5向下移动，待移动到位后，记录此时百分表13的读数，百分表13两次的读数差值为北斗天线9的实际高程变化值(即实际竖向位移值)；同时，北斗导航定位系统通过定位解算算法计算得出北斗天线9的高程变化值(该值为卫星定位沉降监测数值)，将通过定位解算算法计算得出北斗天线9的高程变化值与百分表13测试出的北斗天线9的实际高程变化值作差，所得差值为卫星定位沉降监测数据的测量误差；之后，通过旋拧升降螺母3带动升降管5向下或向上移动，直至测量误差为零，这样便能找出卫星定位沉降监测数据的测量误差为零时所述卫星天线的下降高度及所述卫星天线的高程值，因而采用本实用新型能对卫星定位沉降监测精度进行准确判定。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：包括水平底座(1)、对卫星天线进行支撑的顶板(8)、带动顶板(8)上下升降且顶板(8)上下升降过程中对所述卫星天线的高程同步进行调整的升降机构、对所述卫星天线的高程变化量进行测试的百分表(11)和位于百分表(11)正下方的复位机构，所述卫星天线安装于顶板(8)的一侧上方，所述百分表(11)通过支架(12)安装于顶板(8)的另一侧上方，所述升降机构和所述复位机构均安装在水平底座(1)上，所述顶板(8)水平安装于所述升降机构上方；所述升降机构包括固定在水平底座(1)上的升降螺丝(2)、套装在升降螺丝(2)上且能沿升降螺丝(2)上下移动的升降螺母(3)和随升降螺母(3)同步上下移动的升降管(5)，所述升降螺丝(2)为呈竖直向布设的螺丝，所述升降管(5)套装在升降螺丝(2)外侧且其安装于升降螺母(3)上方，所述升降螺母(3)和升降管(5)均与升降螺丝(2)呈同轴布设；所述顶板(8)安装于升降管(5)顶部；所述复位机构包括固定在水平底座(1)上的复位管(15)、插装于复位管(15)内且能在复位管(15)上下移动的复位螺丝(13)和套装在复位螺丝(13)上的复位螺母(14)，所述复位螺丝(13)为呈竖直向布设的螺丝，所述复位螺母(14)固定在复位管(15)顶部，所述复位螺母(14)和复位管(15)均与复位螺丝(13)呈同轴布设；所述百分表(11)的测杆呈竖直向布设，所述测杆支顶于复位螺丝(13)顶部。

2.按照权利要求1所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述升降管(5)底端同轴安装有环槽扣件(4)，所述环槽扣件(4)为套装在升降螺丝(2)外侧的连接件；所述环槽扣件(4)位于升降螺母(3)上方，所述环槽扣件(4)与升降螺母(3)之间通过多个沿圆周方向布设的滚珠进行连接；所述升降螺母(3)的中部上方设置有环形凸台，所述环槽扣件(4)底部开有供所述环形凸台插入的环形凹槽，多个所述滚珠均位于同一水平面上且其均位于所述环形凸台与所述环形凹槽之间，所述环形凸台顶部和所述环形凹槽底部均开有多个分别供多个所述滚珠卡装的第二凹槽。

3.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述复位螺丝(13)顶部设置有供所述测杆底端支顶的第一凹槽。

4.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述水平底座(1)为钢底座，所述升降管(5)和复位管(15)均为钢套管，所述升降螺丝(2)和复位管(15)均焊接固定在水平底座(1)上。

5.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述百分表(11)的测杆与复位螺丝(13)呈同轴布设。

6.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述升降管(5)、支架(12)和所述卫星天线与顶板(8)之间均以栓接方式进行连接。

7.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述卫星天线为北斗导航定位系统的北斗天线(9)，所述北斗天线(9)与所述北斗导航定位系统的卫星信号接收机连接，所述卫星信号接收机装于机箱(10)内。

8.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：还包括上下移动过程中对升降管(5)进行平衡的平衡机构，所述平衡机构包括多个沿圆周方向均匀布设在升降管(5)外侧的平衡轨道(7)和多个分别沿多个所述平衡轨道(7)上下移动的滑轮(6)，所述平衡轨道(7)为呈竖直向布设且供滑轮(6)上下移动的轨道，多个所述平衡轨道(7)均固定在水平底座(1)上；多个所述滑轮(6)与升降管(5)之间均通过一根连接杆(6-1)进行连接，所述连接杆(6-1)呈水平布设。

9.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述升降机构位于水平底座(1)的右侧上方，所述复位机构位于水平底座(1)的左侧上方，所述卫星天线位于顶板(8)的右侧上方，所述支架(12)位于顶板(8)的左侧上方。

10.按照权利要求1或2所述的一种卫星定位沉降监测精度测试装置，其特征在于：所述顶板(8)为处于力矩平衡状态的水平板。