CN206832226U - 智能变形监测终端及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能变形监测终端以及内置该终端的系统，终端主要包括主板(1)、OEM板卡(2)、通讯模块(3)、GPRS接口(4)、WiFi接口(5)、GNSS天线接口(6)、SIM插口(7)以及SDHC插口(8)，所述GPRS接口(4)、WiFi接口(5)、GNSS天线接口(6)并排设置在主板(1)的一端，所述通讯模块(3)、SIM插口(7)和SDHC插口(8)设置在主板一侧。本实用新型提供的监测终端具有通讯多样化、兼容性好、智能化、高集成性等优点，安装方便、通讯方式精简、系统稳定，使用起来更简单，功能强大，系统稳定，供电安全，各个模块分工明确。

Description

智能变形监测终端及系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业监测设备，尤其涉及一种智能变形监测终端及系统，应用于自动化安全监测领域。

背景技术

人类社会的进步和国民经济的发展，加快了工程建设的进程，随着大规模工程构造物(地铁、隧道、高速铁路、大型桥梁、水工大坝)的修建越来越多，对精密工程测量技术要求也越来越高，尤其是变形监测技术提出了诸如实时、连续、高效、自动化、智能化等需求。现如今变形监测新设备不断涌现，能实现兼容测量机器人和传感器的监测终端已经存在，但是有的监测项目需要大量监测设备，目前的监测终端仍存在接口设置不合理，接口不足，供电模块不合理，在处理分析监测数据问题上仍有不足。

为了解决变形监测的问题，人们设计了很多种监测的方案，如 CN104613885A，一种隧道内管道监测预警系统；CN1050919151A，一种闸站水工建筑物变形监测及状态预警方法；CN105157596A，一种智能电力排管变形监测系统及方法；CN203414079U，智能型多点位移监测预警装置等，以及我公司申请的一体化智能监测终端(专利号：ZL201620532182.1)，这些方案都将各种监测传感器集成，用于变形监测或者预警。但是这些监测装置一般都会忽略定位功能，即使有定位模块也是简单的集成，不能有效地适用于野外环境。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，本实用新型提出了一种新型监测终端，以解决目前监测终端存在的诸如功能单一、集成复杂、兼容性、智能性欠缺以及定位不够精准不适用于野外环境等问题。

本实用新型提供的一种智能变形监测终端，主要包括主板、OEM板卡、通讯模块、GPRS接口、WiFi接口、GNSS天线接口、SIM插口以及SDHC插口，所述GPRS接口、WiFi接口、GNSS天线接口并排设置在主板的一端，所述通讯模块、SIM插口和SDHC插口设置在主板一侧，所述OEM板卡设置在主板的另一侧，所述的GPRS接口4、WiFi接口5、GNSS天线接口6并排设置一端相对的另一端并排设置有电源接口9、多个通用串口、调试网口14以及GNSS网口15。

优选的，上述主板为Linux系统核心主板，内置处理模块。

优选的，上述OEM板卡为北斗OEM板卡。

优选的，上述电源接口将电压转换器与终端分离，与适配器连接。

优选的，上述GNSS网口与服务器连接，所述调试网口通过网线接入因特网或者局域网或与电脑直连。

优选的，上述监测终端通过GNSS天线接口与GNSS天线连接。

优选的，上述GPRS接口连接GPRS天线，所述WiFi接口连接WiFi和有线网络，GNSS天线接口可连接GNSS天线，支持2G/3G/4G移动网、无线网、有线网和光纤以及局域网多种通讯方式。

优选的，上述智能变形监测终端外部包括电源指示灯、系统指示灯以及显示屏，显示屏显示连接状态，电源指示灯显示电源连通状态，系统指示灯显示系统运行状态。

本实用新型还提供了一种智能变形监测系统，内置如权利要求1-8所述的智能监测终端，还包括测量机器人、服务器主机、移动手机、连接线、棱镜、GNSS 天线设备、供电模块。

优选的，上述智能监测终端通过外部多个固定用螺丝孔固定在系统控制箱中。

本实用新型提供的智能变形监测终端及系统，具有以下有益的技术效果：

(1)通讯多样化、兼容性好、智能化、高集成性等优点，同时集成OEM板卡，功能更强大；

(2)OEM模块相当于一个GNSS接收机，采取相对定位技术、双差定位方法，接收不同频率信号，每个频率信号都有测距码和载波相位观测值，可以接收GPS/GLONASS/伽利略卫星信息，不仅可以相对定位确定GPS天线位置，单独定位还可以与测量机器人组合使用。

附图说明

图1为本实用新型智能变形监测终端内部结构示意图；

图2为本实用新型智能变形监测终端外部结构示意图；

图3为本实用新型智能变形监测系统(包含测量机器人、智能监测集成终端)工作示意图；

图4为本实用新型智能变形监测系统(包含测量机器人、GNSS天线、智能监测集成终端)工作流程图。

附图标记：1-主板；2-OEM板卡；3-通讯模块；4-GPRS接口；5-WiFi接口； 6-GNSS天线接口；7-SIM插口；8-SDHC插口；9-电源接口；10-第一通用串口；11-第二通用串口；12-第三通用串口；13-第四通用串口；14-调试网口；15-GNSS 网口；16-固定用螺丝孔；17-电源指示灯；18-系统指示灯；19-显示屏。

具体实施方式

为了更清楚的说明本实用新型，下面结合附图对实用新型做进一步的描述。

智能监测集成终端的提出，不仅解决了高集成化，数据通讯多样化，以及智能专业化等技术问题，还新增了GNSS监测功能，它同连接的测量机器人和传感器设备同时分析处理数据，提高了数据精确度和可靠性。此外，本实用新型结构简单，串口设置合理，系统稳定，安装方便。

实施例1

从图1、图2我们可以看出，智能监测集成终端，主要包括：系统核心主板1、 GNSS板卡、网络通讯模块和通讯接口、SIM卡槽和SD卡槽、网口、多个通用串口、电源接口、调试接口、天线接口、显示屏、指示灯和固定用螺丝孔。结构分明，功能强大，系统稳定。

具体的，主要包括主板1、OEM板卡2、通讯模块3、GPRS接口4、WiFi接口 5、GNSS天线接口6、SIM插口7以及SDHC插口8，GPRS接口4、WiFi接口5、GNSS 天线接口6并排设置在主板1的一端，通讯模块3、SIM插口7和SDHC插口8设置在主板一侧，OEM板卡2设置在主板1的另一侧，所述的GPRS接口4、WiFi接口5、 GNSS天线接口6并排设置一端相对的另一端并排设置有电源接口9、多个通用串口、调试网口14以及GNSS网口15。多个通用串口包括第一通用串口10、第二通用串口11、第三通用串口12、第四通用串口13。

其中，主板1为Linux系统核心主板，内置处理模块。OEM板卡2为北斗OEM 板卡。电源接口9将电压转换器与终端分离，与适配器连接。GNSS网口15与服务器连接，调试网口14通过网线接入因特网或者局域网或与电脑直连。监测终端通过GNSS天线接口6与GNSS天线连接。GPRS接口4连接GPRS天线，WiFi接口5连接WiFi和有线网络，GNSS天线接口6可连接GNSS天线，终端支持2G/3G/4G 移动网、无线网、有线网和光纤以及局域网多种通讯方式。

此外，智能变形监测终端外部包括电源指示灯17、系统指示灯18以及显示屏19，显示屏19显示连接状态，电源指示灯17显示电源连通状态，系统指示灯 18显示系统运行状态。

本实施例还同时提供了一种智能变形监测系统，内置如上所述的智能监测终端，还包括测量机器人、服务器主机、移动手机、连接线、棱镜、GNSS天线设备、供电模块。智能监测终端通过外部多个固定用螺丝孔16固定在系统控制箱中。

图1、图2配合标注将本实用新型内、外部结构图做了详细的展示。智能监测集成终端外壳采用铝镁合金，两端设置固定用螺丝孔，便于安装固定，显示屏设置在终端中心位置，两个指示灯在显示屏一侧，分别表示电源连通状态和系统运行状态，电源接口连接电源适配器，通过电压转换，将外部电源如太阳能电板、电瓶、家用电源转换成标准12V电压。SD卡支持最大4G的容量扩展， SIM卡槽用于插入移动、连通、电信电话卡，GPRS接口连接移动天线，GNSS 天线接口连接GNSS天线，WiFi接口连接WiFi或者有线网。

核心主板采用高性能高稳定的嵌入式Linux系统，内置的处理模块控制监测设备、读取和存贮监测数据、检查监测状态、检查网络状态和自动上传监测数据，通过定制的方式还能进一步地满足特殊要求。4个通用串口支持RS232和 RS485格式，兼容目前主流的绝大多数测量机器人、监测传感器。

高精度OEM板卡2设置在主板1一侧，它支持中国BDS、美国GPS、俄罗斯 GLONASS、欧盟Galileo卫星系统，通过接入GNSS天线，OEM板卡2接收卫星数据，并经过后处理，为安全监测提供定位数据。

实施例2

利用智能监测集成终端的组网自动化变形监测系统采用图4：某地铁自动化监测项目，地铁隧道采取的是封闭运营方式，监测人员不能即时有效的进入隧道内工作。同时，地铁隧道长，监测区域范围广，上述问题，我们通过以下方式解决，两台测量机器人观测相同的3个监测点，从而实现测站间连网。多台测量机器人均匀分布在隧道监测站，测量机器人通过RS232和RS485总线连接智能监测集成终端，监测集成终端插入SIM卡连接GPRS天线，并连接电源模块，同监测服务器远程通讯，服务器利用自动化变形监测软件控制测量机器人运行状态，24小时在线监测，数据实时存储、传输，监测软件同步处理分析，同时，手机app软件登陆查看工程项目实时数据变化情况。一旦发现异常，服务器利用软件通过移动网络提供微信报警，及时采取相应措施。

实施例3

某水电站及边坡大范围监测，测站位置环境特殊，周围不稳定，并且通视条件状况很差，这种情况仅仅测量机器人难以保证测量精度，如此，我们提出一种基于智能监测集成终端OEM板卡2和测量机器人联合作业的技术方案，将 GNSS天线固定在测量机器人正上方，确保接收机和测量机器人同轴，天线实时位置数据即为测量机器人位置数据。智能监测集成终端OEM板卡2利用GNSS天线接收到卫星数据，如果测量机器人测站不稳或者通视条件恶劣，那么多台监测终端接收的卫星数据连网平差后处理，然后获得GNSS天线实时位置坐标，此坐标也即测站坐标，能对测站定向实时偏差改正，从图4我们看出，就算测站不稳定或者通视条件恶劣，测量机器人实时测站位置信息也有了保障。

相对现有监测终端，本实用新型具有以下有益效果：

1、结构分明，串口多，布置合理，两个网口、多个通用串口和电源接口并排设置，GPRS天线接口、WiFi接口和GNSS天线接口并排设置，SIM卡槽和SD 卡槽在主板一侧，OEM板卡在主板另一侧，使用起来更简单。

2、功能强大，集成OEM板卡，接入GNSS天线可独立解算卫星数据。同时在接入其他监测设备时也可组合使用。

3、系统稳定，供电安全，各个模块分工明确。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能变形监测终端，其特征在于：所述监测终端主要包括主板(1)、OEM板卡(2)、通讯模块(3)、GPRS接口(4)、WiFi接口(5)、GNSS天线接口(6)、SIM插口(7)以及SDHC插口(8)，所述GPRS接口(4)、WiFi接口(5)、GNSS天线接口(6)并排设置在主板(1)的一端，所述通讯模块(3)、SIM插口(7)和SDHC插口(8)设置在主板一侧，所述的GPRS接口(4)、WiFi接口(5)、GNSS天线接口(6)并排设置一端相对的另一端并排设置有电源接口(9)、多个通用串口、调试网口(14)以及GNSS网口(15)。

2.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述主板(1)为Linux系统核心主板，内置处理模块。

3.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述OEM板卡(2)为北斗OEM板卡。

4.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述电源接口(9)将电压转换器与终端分离，与适配器连接。

5.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述GNSS网口(15)与服务器连接，所述调试网口(14)通过网线接入因特网或者局域网或与电脑直连。

6.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述监测终端通过GNSS天线接口(6)与GNSS天线连接。

7.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述GPRS接口(4)连接GPRS天线，所述WiFi接口(5)连接WiFi和有线网络，终端支持2G/3G/4G移动网、无线网、有线网和光纤以及局域网多种通讯方式。

8.根据权利要求1所述的智能变形监测终端，其特征在于：所述智能变形监测终端外部包括电源指示灯(17)、系统指示灯(18)以及显示屏(19)，显示屏(19)显示连接状态，电源指示灯(17)显示电源连通状态，系统指示灯(18)显示系统运行状态。

9.一种智能变形监测系统，其特征在于：所述智能监测系统内置如权利要求1-8所述的智能监测终端，还包括测量机器人、服务器主机、移动手机、连接线、棱镜、GNSS天线设备以及供电模块。

10.根据权利要求9所述的智能变形监测系统，其特征在于：所述智能监测终端通过外部多个固定用螺丝孔(16)固定在系统控制箱中。