CN208366270U - 一种基于北斗gps位移监测系统和装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于北斗GPS位移监测系统和装置，包括若干设置在滑坡外稳定区域的基准站、若干设置在滑坡上的移动站和控制服务器；基准站和移动站上均设置有GNSS接收机，GNSS接收机通过GPRS与控制服务器相通讯。本实用新型所提供的基于北斗GPS位移监测系统，采用多基站和移动站的设置，提高系统可靠性和长距离监测的精度，测站间不需要保持通视，因而可使变形监测网的布设更为自由、方便，节省大量的人力物力。GNSS测量不受气候条件的限制，且自动进行，可以实现远程以及恶劣天气条件下采集数据，避免人工读数和记录引起的人为误差，利于实现全系统的自动化。
Description
技术领域
本实用新型属于变形监测技术领域，特别涉及一种基于北斗GPS位移监测系统和装置。
背景技术
我国山地丘陵区约占国土面积的65％，地质条件复杂，构造活动频繁，崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害隐患多、分布广、防范难度大，是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一。未来一段时期内，地质灾害仍将呈高发频发态势，地质灾害防治工作面临的形势依然严峻。
变形监测就是利用先进的仪器设备和测量方法对变形体发生的形态变化现象进行监测，同时对变形体的变形形态进行数据分析、统计和预测等工作。变形监测研究首先要得到及时精确的变形数据信息，并且尽可能地通过这些数据信息来分析研究变形的内在规律、变形机理和外界影响，从而达到对变形体变形的影响进行预测、预报的作用。
常规变形监测技术包括采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器测定点的变形值，其优点是：1能够提供变形体整体的变形状态；2适用于不同的监测精度要求、不同形式的变形体和不同的监测环境；3可以提供绝对变形信息。缺点和不足：1野外作业工作量大；2布点受地形条件影响；3极端恶劣天气严重影响人身安全；4不易实现自动化监测。
随着社会经济和科学技术的快速发展，为了更有效保障国家财产及人身安全，利用传统的变形监测手段越来越不能满足变形监测要求，这就迫切需要更可靠的设备、更先进的技术应用到变形监测当中。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于北斗GPS位移监测系统，技术方案为：
一种基于北斗GPS位移监测系统，包括若干设置在滑坡外稳定区域的基准站、若干设置在滑坡上的移动站和控制服务器；基准站和移动站上均设置有GNSS接收机，GNSS接收机通过GPRS与控制服务器相通讯。
进一步地，基准站和移动站均包括底部埋入土中的底座、安装在底座上的安装架、GNSS接收机、GNSS天线、太阳能电池板和蓄电池；安装架上固定设置有保护箱、太阳能电池板安装架和避雷针，GNSS接收机和蓄电池位于保护箱内，GNSS天线安装在安装架顶端，太阳能电池板位于太阳能电池板安装架上；太阳能电池板与蓄电池相连接，GNSS接收机与蓄电池和GNSS天线相连接。
本实用新型另一方面还涉及一种基于北斗GPS位移监测装置，包括底部埋入土中的底座、安装在底座上的安装架、GNSS接收机、GNSS天线、太阳能电池板和蓄电池；安装架上固定设置有保护箱、太阳能电池板安装架和避雷针，GNSS接收机和蓄电池位于保护箱内，GNSS天线安装在安装架顶端，太阳能电池板位于太阳能电池板安装架上；太阳能电池板与蓄电池相连接，GNSS接收机与蓄电池和GNSS天线相连接。
进一步地，所述安装箱包括箱体和铰接在箱体一侧的箱门，箱体内设置有水平的第一隔板，GNSS接收机底端设置有水平向外延伸的固定板，固定板设有第一螺纹孔，第一隔板上设有与第一螺纹孔相适配的第二螺纹孔，GNSS接收机基于第一螺纹孔和第二螺纹孔通过螺母组件固定在第一隔板上；蓄电池位于第一隔板下方。
进一步地，箱体内还有第二隔板，蓄电池位于第二隔板上，第二隔板下侧面上设置有散热风扇，散热风扇与太阳能电池板相连接，第二隔板上设置有若干个竖直通风通孔。
更进一步地，第二隔板与箱体底面之间设置有纵截面为弧形的挡风板，弧形的开口向上。
更进一步地，底座包括第一水平部、第二水平部和位于第一水平部和第二水平部中间的竖直连接部；第一水平部、竖直连接部和第二水平部的下端均位于土中；第一水平部的横截面面积大于第二水平部的横截面面积。
更进一步地，箱体靠近箱门的门口处设置有环形挡板，环形挡板的外表面与箱体靠近箱门一侧的外表面相齐平，环形挡板上设置有第一密封条，箱门上设置有第二密封条；第一密封条和第二密封条的周长不相等。
本实用新型所提供的基于北斗GPS位移监测系统，采用多基站和移动站的设置，提高系统可靠性和长距离监测的精度，测站间不需要保持通视，因而可使变形监测网的布设更为自由、方便。可省略许多中间过渡点，且不必建标，从而可节省大量的人力物力。GNSS测量不受气候条件的限制，且自动进行，可以实现远程以及恶劣天气条件下采集数据，避免人工读数和记录引起的人为误差，利于实现全系统的自动化。
附图说明
图1.实施例1基于北斗GPS位移监测系统的结构示意图；
图2.实施例2或实施例6的基准站和移动站的结构示意图；
图3.实施例3的保护箱及其内部结构示意图；
图4.实施例3的底座结构示意图；
图5.实施例4的箱体第二隔板以下部分的纵剖示意图；
图6.实施例5的保护箱及其内部结构示意图；
说明书附图均为结构示意图，对实际结构不做限定作用，且附图之间无缩放关系。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述；在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
实施例1
一种基于北斗GPS位移监测系统，如图1所示，包括若干设置在滑坡外稳定区域的基准站1、若干在滑坡主剖面方向部署的移动站2和控制服务器3；基准站1和移动站2上均设置有GNSS接收机4，GNSS接收机4连续地提供动态的三维位置、三维速度和时间信息，通过GPRS与控制服务器3相通讯。
本实施力提供的GNSS接收机可以兼容北斗、GPS及俄罗斯GLONASS，可以为内置天线的接收机，也可以为外置天线的接收机，控制服务器为任意市售的可以进行数据接收和处理的服务器，不做具体限定。
本实施例提供的基于北斗GPS位移监测系统，监测站分为基准站、移动站，其中基准站部署在滑坡外稳定区域，移动站部署在滑坡上，移动站沿滑坡主剖面方向部署，当滑坡较大或有多个运动方向时，要增加部署数量，覆盖所有滑坡变形方向。它们通过接收卫星信号获取所在位置经纬度信息，再通过GPRS发送至控制中心，设置滑坡变形预警阈值，在控制服务器通过解算软件计算它们之间相对位移，根据相对位移变化进行预警。由于GNSS定位时测站间不需要保持通视，因而可使变形监测网的布设更为自由、方便；同时测定点的三维位移、全天候观测，可以获得mm级精度，由于GNSS接收机的数据采集工作是自动进行的，而且接收机又为用户预备了必要的入口，故用户可以较为方便地把GNSS变形监测系统建成无人值守的全自动化的监测系统。这种系统不但可保证长期连续运行，而且可大幅度降低变形监测成本，提高监测资料的可靠性。
实施例2
如图2所示，本实施例所提供的基于北斗GPS位移监测系统，与实施例1区别在于，进一步限定，基准站1和移动站2均包括底部埋入土中的底座201、安装在底座201上的安装架202、GNSS接收机4、GNSS天线203、太阳能电池板(附图中未显示)和蓄电池205；安装架202上固定设置有保护箱206、太阳能电池板安装架204和避雷针207，GNSS接收机4和蓄电池205位于保护箱206内，GNSS天线203安装在安装架202顶端，太阳能电池板位于太阳能电池板安装架204上；太阳能电池板与蓄电池205相连接，GNSS接收机4可与蓄电池205和GNSS天线203相连接。
安装架竖直安装在底座上，底座部分埋入土中以保证对土地的位移监测的准确性和设备的稳定性；本实施例采用的GNNS接收机可以为JYW-A300三星八频GNSS监测专用接收机，主机、天线分体式设计，GNSS天线到GNSS主机由同轴电缆通讯，灵活搭配，可广泛应用；内置高性能进口三星八频GNSS板卡，保障系统无故障运行45000小时；支持中国北斗二代BDS B1/B2、美国GPS L1/L2/L2C/L5以及俄罗斯GLONASS L1/L2的卫星系统；太阳能电池板与系电池相连接，进行电量蓄积，解决了滑坡体野外供电的问题，保护箱上均设置有供数据线通过的通孔。
实施例3
如图3所示，本实施例所提供的基于北斗GPS位移监测系统，与实施例2区别在于，进一步限定，所述保护箱206包括箱体301和铰接在箱体301一侧的箱门302，箱体301内设置有水平的第一隔板303，GNSS接收机4底端设置有水平向外延伸的固定板304，固定板304设有第一螺纹孔(附图中未显示)，第一隔板303上设有与第一螺纹孔相适配的第二螺纹孔(附图中未显示)，GNSS接收机4基于第一螺纹孔和第二螺纹孔通过螺母组件305固定在第一隔板303上；蓄电池205位于第一隔板303下方。如图4所示，底座201包括第一水平部308、第二水平部306和位于第一水平部308和第二水平部306中间的竖直连接部307；第一水平部308、竖直连接部307和第二水平部306的下端均位于土中；第一水平部308的横截面面积大于第二水平部306的横截面面积，第一隔板303上设置供数据线通过的通孔(附图中未显示)。
本实施例提供的基于北斗GPS位移监测系统，将GNNS接收机通过螺母组件固定在保护箱内的固定隔板上，保证其稳定性和可靠性；将蓄电池与接收机进行分离设置，以降低工作过程产生的热量的累计作用；进一步限定了底座的形状，底座的中心纵截面为类工型，第一水平部面积更大，且埋入土中，大大增加了安装柱和安装柱上的GNNS接收机的稳定性，且能进一步增加对土壤变化的敏感性，提高采集数据的精度。
实施例4
如图5所示，本实施例所提供的基于北斗GPS位移监测系统，与实施例3区别在于，进一步限定，箱体301内还有第二隔板401，第二隔板401位于第一隔板303下方呈水平设置，蓄电池205位于第二隔板401上，第二隔板401下侧面上设置有散热风扇402，散热风扇包括驱动微电机和风扇叶，风扇叶是倒挂在第二隔板下侧面的，散热风扇402与太阳能电池板相连接，第二隔板401上设置有若干个竖直通风通孔403；第二隔板401与箱体301底面之间设置有纵截面为弧形的挡风板404，弧形的开口向上。
散热风扇的设置，为长期进行蓄电和放电的蓄电池起到散热作用，提高寿命，将散热风扇与太阳能电池板相连接，不增加蓄电池的工作，且能保证避免持续运行，在夜晚或者阴天等外部气温较低的状态下不工作，最大化的提供高需求下的散热作用。开设开口向上的挡风板，挡风板的为圆弧形，将风扇产生的风向上引导，进一步增加对蓄电池的风力传导。
实施例5
如图6所示，本实施例所提供的基于北斗GPS位移监测系统，与实施例4区别在于，进一步限定，箱体301靠近箱门302的门口处设置有环形挡板501，环形挡板501的前表面与箱体301靠近箱门302一侧的前表面相齐平，环形挡板501上设置有第一密封条502，箱门302上设置有第二密封条503；第一密封条502和第二密封条503的周长不相等。图6中的环形挡板是一个方环形，环形挡板501位于箱体的开口处，其外侧面均与箱体的内侧面相接触，前表面与将箱体前表面相齐平；图6中给的第二密封条比第一密封条大，当箱门关闭后，第二密封条位于第一密封条外侧，箱门关紧，双层密封条的设置大大提高了防水性，即使有雨水从箱门的缝隙进入，也会被密封条阻拦，更适用于恶劣的野外环境。
实施例6
一种基于北斗GPS位移监测装置，如图2所示，包括底部埋入土中的底座201、安装在底座201上的安装架202、GNSS接收机4、GNSS天线203、太阳能电池板和蓄电池205；安装架202上固定设置有保护箱206、太阳能电池板安装架204和避雷针207，GNSS接收机4和蓄电池205位于保护箱206内，GNSS天线203安装在安装架202顶端，太阳能电池板位于太阳能电池板安装架204上；太阳能电池板与蓄电池205相连接，GNSS接收机4与蓄电池205和GNSS天线203相连接。由于本实施例提供的基于北斗GPS位移监测装置为基于北斗GPS位移监测系统的一部分，其功能和效果与前述实施例相同，不做过多解释。
实施例7
一种基于北斗GPS位移监测装置，与实施例5区别在于，进一步限定，所述保护箱206包括箱体301和铰接在箱体301一侧的箱门302，箱体301内设置有水平的第一隔板303，GNSS接收机4底端设置有水平向外延伸的固定板304，固定板304设有第一螺纹孔，第一隔板303上设有与第一螺纹孔相适配的第二螺纹孔，GNSS接收机4基于第一螺纹孔和第二螺纹孔通过螺母组件305固定在第一隔板303上；蓄电池205位于第一隔板303下方。
箱体301内还有第二隔板401，蓄电池205位于第二隔板401上，第二隔板401下侧面上设置有散热风扇402，散热风扇402与太阳能电池板相连接，第二隔板401上设置有若干个竖直通风通孔403。第二隔板401与箱体301底面之间设置有纵截面为弧形的挡风板404，弧形的开口向上。
以上实施例仅为对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于北斗GPS位移监测系统，其特征在于，包括若干设置在滑坡外稳定区域的基准站(1)、若干设置在滑坡上的移动站(2)和控制服务器(3)；所述基准站(1)和移动站(2)上均设置有GNSS接收机(4)，所述GNSS接收机(4)通过GPRS与控制服务器(3)相通讯。
2.如权利要求1所述的基于北斗GPS位移监测系统，其特征在于，所述基准站(1)和移动站(2)均还包括底部埋入土中的底座(201)、安装在所述底座(201)上的安装架(202)、GNSS天线(203)、太阳能电池板和蓄电池(205)；所述安装架(202)上固定设置有保护箱(206)、太阳能电池板安装架(204)和避雷针(207)，所述GNSS接收机(4)和蓄电池(205)位于所述保护箱(206)内，所述GNSS天线(203)安装在所述安装架(202)顶端，太阳能电池板位于所述太阳能电池板安装架(204)上；所述太阳能电池板与所述蓄电池(205)相连接，所述GNSS接收机(4)与所述蓄电池(205)和GNSS天线(203)相连接。
3.如权利要求2所述的基于北斗GPS位移监测系统，其特征在于，所述保护箱(206)包括箱体(301)和铰接在箱体(301)一侧的箱门(302)，所述箱体(301)内设置有水平的第一隔板(303)，所述GNSS接收机(4)底端设置有水平向外延伸的固定板(304)，固定板(304)设有第一螺纹孔，第一隔板(303)上设有与所述第一螺纹孔相适配的第二螺纹孔，GNSS接收机(4)基于第一螺纹孔和第二螺纹孔通过螺母组件(305)固定在第一隔板(303)上；所述蓄电池(205)位于所述第一隔板(303)下方。
4.如权利要求3所述的基于北斗GPS位移监测系统，其特征在于，所述箱体(301)内还有第二隔板(401)，所述蓄电池(205)位于第二隔板(401)上，所述第二隔板(401)下侧面上设置有散热风扇(402)，所述散热风扇(402)与所述太阳能电池板相连接，所述第二隔板(401)上设置有若干个竖直通风通孔(403)。
5.如权利要求4所述的基于北斗GPS位移监测系统，其特征在于，所述第二隔板(401)与箱体(301)底面之间设置有纵截面为弧形的挡风板(404)，所述弧形的开口向上。
6.如权利要求3所述的基于北斗GPS位移监测系统，其特征在于，所述箱体(301)靠近箱门(302)的门口处设置有环形挡板(501)，所述环形挡板(501)的外表面与所述箱体(301)靠近箱门(302)一侧的外表面相齐平，所述环形挡板(501)上设置有第一密封条(502)，所述箱门(302)上设置有第二密封条(503)；所述第一密封条(502)和第二密封条(503)的周长不相等。
7.一种基于北斗GPS位移监测装置，其特征在于，包括底部埋入土中的底座(201)、安装在所述底座(201)上的安装架(202)、GNSS接收机(4)、GNSS天线(203)、太阳能电池板和蓄电池(205)；所述安装架(202)上固定设置有保护箱(206)、太阳能电池板安装架(204)和避雷针(207)，所述GNSS接收机(4)和蓄电池(205)位于所述保护箱(206)内，所述GNSS天线(203)安装在所述安装架(202)顶端，太阳能电池板位于所述太阳能电池板安装架(204)上；所述太阳能电池板与所述蓄电池(205)相连接，所述GNSS接收机(4)与所述蓄电池(205)和GNSS天线(203)相连接。
8.如权利要求7所述的基于北斗GPS位移监测装置，其特征在于，所述底座(201)包括第一水平部(308)、第二水平部(306)和位于所述第一水平部(308)和第二水平部(306)中间的竖直连接部(307)；所述第一水平部(308)、竖直连接部(307)和第二水平部(306)的下端均位于土中；所述第一水平部(308)的横截面面积大于第二水平部(306)的横截面面积。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190111 |