CN214407450U - 一种节能的沉降监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能的沉降监测装置，包括监测墩，监测墩包括埋于地下的底座以及垂直固定在底座上的支撑柱，支撑柱的下半部上固定有防爆控制箱，防爆控制箱中设有GNSS接收机、与GNSS接收机连接的无线通讯装置以及与GNSS接收机和无线通讯装置连接的太阳能供电控制器，支撑柱的顶部安装有天线罩，天线罩中设有与GNSS接收机连接的GNSS天线，支撑柱的中部固定有至少两个径向分布的太阳能电池板，每个太阳能电池板均与太阳能供电控制器连接。其能够依靠自身供电，不需要电网供电，节约电能，其还具有监测精度高、结构紧凑、功能性强的优点。

Description

一种节能的沉降监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测技术领域，更为具体来说，本实用新型为一种节能的沉降监测装置。

背景技术

对于建设在沿海回填土、软弱地基、振动环境等特殊复杂地质上的工程，工程结构物的沉降除受结构物自身重力影响外，还受外界环境因素影响较大。目前基于北斗的沉降自动化监测装置被广泛应用在各种行业领域，但现有的监测装置不能反映出不同外界环境因素对沉降的影响，不利于分析沉降原因及规律，并进一步采取有针对性的防护措施。而且现有的监测装置都需要拉电线连接配电网进行供电，拉接的电线裸露于地表容易造成安全事故，再者裸露的电线也容易遭受破坏，严重影响监测装置的连续性监测，其次还需要多支付一部分电费，提高了运营成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能的沉降监测装置，其能够依靠自身供电，不需要电网供电，节约电能，其还具有监测精度高、结构紧凑、功能性强的优点。

为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种节能的沉降监测装置，包括监测墩，所述监测墩包括埋于地下的底座以及垂直固定在底座上的支撑柱，所述支撑柱的下半部上固定有防爆控制箱，防爆控制箱中设有GNSS接收机、与GNSS接收机连接的无线通讯装置以及与GNSS接收机和无线通讯装置连接的太阳能供电控制器，所述支撑柱的顶部安装有天线罩，所述天线罩中设有与GNSS接收机连接的GNSS天线，所述支撑柱的中部固定有至少两个径向分布的太阳能电池板，每个所述太阳能电池板均与太阳能供电控制器连接。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述监测墩的底座上还固定有电池存放箱，所述电池存放箱中存放有储能电池，所述储能电池与太阳能电池板和太阳能供电控制器通过电连接线连接。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述太阳能电池板设置为四块，四块所述太阳能电池板通过安装架等间距的固定在支撑柱上，所述安装架包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板的一端垂直固定在支撑柱上，第一安装板的另一端与第二安装板的下端垂直固定连接，第二安装板的上端倾斜固定有太阳能电池板。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述支撑柱的上半部上还固定有水平布置的支撑板，所述支撑板上固定安装有倾角监测传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、雨量传感器和振动传感器，所述倾角监测传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、雨量传感器和振动传感器分别与无线通讯装置连接。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述支撑板的形状呈360°扇形，所述倾角监测传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、雨量传感器、振动传感器沿支撑柱的径向均匀间隔布置，所述倾角监测传感器的底面与支撑板的顶面贴合。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述倾角监测传感器设有两个且使其对称设置。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述监测墩的底座和支撑柱由钢筋混凝土一体浇注形成，支撑柱中埋设有三根PVC穿线管，所述GNSS天线和GNSS接收机之间的连接线占用一根所述PVC穿线管，所述倾角监测传感器、风速风向传感器、温湿度传感器、雨量传感器、振动传感器和无线通讯装置之间的连接线占用一根所述PVC穿线管，所述太阳能电池板、太阳能控制器和储能电池之间的连接线占用一根所述PVC穿线管，三根所述PVC穿线管从支撑柱穿出后从防爆控制箱的底部接入防爆控制箱。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述防爆控制箱采用铝合金制作，防爆控制箱的防水等级为IP67。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述无线通讯装置为DTU无线终端设备。

进一步的，本实用新型一种节能的沉降监测装置，其中,所述防爆控制箱中还设有浪涌保护器，所述浪涌保护器与太阳能供电控制器并联。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中设有太阳能电池板并将太阳能电池板径向分布在支撑柱上，通过太阳能供电控制器为GNSS接收机和无线通讯装置进行供电，实现依靠自身供电，不需要电网供电，节约电能。通过GNSS天线和GNSS接收机实时接收北斗卫星信号，并将接收的北斗卫星信号通过无线通讯装置传输给解算平台，通过解算平台解算出三维坐标，根据三维坐标的变化即可判断设置监测墩的地点是否发生沉降，还设有多类型的传感器，同步采集监测点的各项环境参数，以此分析沉降规律与不同环境参数的关系。同时本实用新型还具有监测精度高、结构紧凑、功能性强的优点。

附图说明

图1为本实用新型的一种节能的沉降监测装置立体图；

图2为本实用新型的一种节能的沉降监测装置另一角度的立体图；

图3为本实用新型的一种节能的沉降监测装置中电气连接部分的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的一种节能的沉降监测装置进行详细的解释和说明。

如图1、图2并结合图3所示，本实用新型公开了一种节能的沉降监测装置，该装置包括监测墩1，监测墩1包括埋于地下的底座11以及垂直固定在底座11上的支撑柱12。在支撑柱12的下半部上固定有防爆控制箱2，并在防爆控制箱2中设有GNSS接收机21、与GNSS接收机21连接的无线通讯装置22以及与GNSS接收机21和无线通讯装置22连接的太阳能供电控制器23。支撑柱12的顶部安装有天线罩121，天线罩121中设有与GNSS接收机21连接的GNSS天线211。在支撑柱12的中部固定有至少两个径向分布的太阳能电池板3，每个太阳能电池板3均与太阳能供电控制器23连接。

在实际应用时，本实用新型中设有太阳能电池板3并将太阳能电池板3径向分布在支撑柱12上，通过太阳能供电控制器23为GNSS接收机21和无线通讯装置22进行供电，实现依靠自身供电，不需要电网供电，节约电能。通过GNSS天线211和GNSS接收机21实时接收北斗卫星信号，并将接收的北斗卫星信号通过无线通讯装置22传输给解算平台，通过解算平台解算出三维坐标，根据三维坐标的变化即可判断设置监测墩1的地点是否发生沉降。通过设置天线罩121可以对GNSS天线211进行保护，提高装置的可靠性。本实新型中的防爆控制箱2中还设有浪涌保护器24，浪涌保护器24与太阳能供电控制器23并联。利用浪涌保护器24可以对GNSS接收机21和无线通讯装置22进行保护，避免在雷雨天气受到雷击破坏，进一步的提升装置的安全性。其次作为具体的实施方式，本实用新型中的无线通讯装置22采用DTU无线终端设备，方便进行数据扩展及转化应用。为了提高使用寿命，扩大应用场景，防水防爆，将防爆控制箱2采用铝合金制作，其防爆控制箱2的防水等级可达IP67。

如图1并结合图3所示，本实施例中的监测墩1的底座11上还固定有电池存放箱4。电池存放箱4中存放有储能电池41，储能电池41与太阳能电池板3和太阳能供电控制器23通过电连接线连接。通过以上设置可以在阳光充沛的时段将太阳能电池板3产生的多余电量储存至电池存放箱4内的储能电池41中，在阴雨天太阳能电池板3供能不足时释放储能电池41储存的电能以满足各个用电部件的需求。储能电池41可以为锂电池也可以是其它类型的储能电池，储能电池的输出电压为12V可以供各个用电部件直接使用。

如图1和图2所示，在本实施例中更具体地，太阳能电池板设置3为四块，四块太阳能电池板3通过安装架等间距的固定在支撑柱12上。上述的安装架包括第一安装板31和第二安装板32。其中，第一安装板31的一端垂直固定在支撑柱12上，第一安装板31的另一端与第二安装板32的下端垂直固定连接。第二安装板32的上端倾斜固定有太阳能电池板3。通过上设置可以利用太阳能电池板3在四个方向吸收太阳能，以保障各个部件能够有充足的电能可以利用。

如图1、图2和图3所示，因造成地质沉降除了受结构物自身重力影响外，受到外界环境因素的影响也较大。例如风向、雨量、温湿度、振动等外界环境因素。为此本实施例在支撑柱12的上半部上还固定有水平布置的支撑板5，并在支撑板5上固定安装有倾角监测传感器51、风速风向传感器52、温湿度传感器53、雨量传感器54和振动传感器55，并让倾角监测传感器51、风速风向传感器52、温湿度传感器53、雨量传感器54和振动传感器55分别与无线通讯装置22连接，通过无线通讯装置22传递各个传感器监测的数据。当然可以理解的是倾角监测传感器51、风速风向传感器52、温湿度传感器53、雨量传感器54和振动传感器55的电能需求均由太阳能电池板3或储能电池41提供。其中倾角监测传感器51主要受结构物力学设计、不均匀受力变形等影响而动作，倾角监测传感器51可以采用“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”式三种其中的一种；风速风向传感器52主要受风力、风向、风速影响而动作，风速风向传感器52可以采用螺旋桨式、三杯单翼式、超声波式风速风向传感器其中的一种；温湿度传感器53主要受环境温度湿度影响而动作，温湿度传感器53可以采用热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器(RTD)、IC温度传感器其中的一种类型的传感器；雨量传感器54主要受降雨大小影响而动作，雨量传感器54可以采用流量式雨量传感器、静电式雨量传感器、压电式雨量传感器，红外线式雨滴传感器其中的一种；振动传感器55主要受周围施工、车辆行驶、动设备运行等产生的振动影响而动作，振动传感器55电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式、光电式等类型中的其中一种。

在上述实施例的基础上，具体地，上述的支撑板5的形状呈360°扇形。其中倾角监测传感器51、风速风向传感器52、温湿度传感器53、雨量传感器54、振动传感器55沿支撑柱12的径向均匀间隔布置，各司其职互不影响。将其中的倾角监测传感器51的底面与支撑板5的顶面贴合，并将倾角监测传感器51设有两个且使其对称设置，以保证三向角度监测的可靠性和精确度。

如图2所示，为排除各类型连接的相互干扰并提升装置整体的整洁度。本实施例中监测墩1的底座11和支撑柱12由钢筋混凝土一体浇注形成，支撑柱12中埋设有三根PVC穿线管13。其中GNSS天线211和GNSS接收机21之间的连接线占用一根PVC穿线管13；倾角监测传感器51、风速风向传感器52、温湿度传感器53、雨量传感器54、振动传感器55和无线通讯装置22之间的连接线占用一根PVC穿线管13；太阳能电池板3、太阳能控制器23和储能电池41之间的连接线占用一根PVC穿线管13；三根PVC穿线管13从支撑柱12穿出后从防爆控制箱2的底部接入防爆控制箱2。通过以上设置将三种类型的连接线分开，既消除了不同类型连接线之间的相互干扰由提升了装置整体的整洁性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能的沉降监测装置，其特征在于：包括监测墩(1)，所述监测墩(1)包括埋于地下的底座(11)以及垂直固定在底座(11)上的支撑柱(12)，所述支撑柱(12)的下半部上固定有防爆控制箱(2)，防爆控制箱(2)中设有GNSS接收机(21)、与GNSS接收机(21)连接的无线通讯装置(22)以及与GNSS接收机(21)和无线通讯装置(22)连接的太阳能供电控制器(23)，所述支撑柱(12)的顶部安装有天线罩(121)，所述天线罩(121)中设有与GNSS接收机(21)连接的GNSS天线(211)，所述支撑柱(12)的中部固定有至少两个径向分布的太阳能电池板(3)，每个所述太阳能电池板(3)均与太阳能供电控制器(23)连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述监测墩(1)的底座(11)上还固定有电池存放箱(4)，所述电池存放箱(4)中存放有储能电池(41)，所述储能电池(41)与太阳能电池板(3)和太阳能供电控制器(23)通过电连接线连接。

3.根据权利要求2所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述太阳能电池板(3)为四块，四块所述太阳能电池板(3)通过安装架等间距的固定在支撑柱(12)上，所述安装架包括第一安装板(31)和第二安装板(32)，所述第一安装板(31)的一端垂直固定在支撑柱(12)上，第一安装板(31)的另一端与第二安装板(32)的下端垂直固定连接，第二安装板(32)的上端倾斜固定有太阳能电池板(3)。

4.根据权利要求3所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述支撑柱(12)的上半部上还固定有水平布置的支撑板(5)，所述支撑板(5)上固定安装有倾角监测传感器(51)、风速风向传感器(52)、温湿度传感器(53)、雨量传感器(54)和振动传感器(55)，所述倾角监测传感器(51)、风速风向传感器(52)、温湿度传感器(53)、雨量传感器(54)和振动传感器(55)分别与无线通讯装置(22)连接。

5.根据权利要求4所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述支撑板(5)的形状呈360°扇形，所述倾角监测传感器(51)、风速风向传感器(52)、温湿度传感器(53)、雨量传感器(54)、振动传感器(55)沿支撑柱(12)的径向均匀间隔布置，所述倾角监测传感器(51)的底面与支撑板(5)的顶面贴合。

6.根据权利要求5所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述倾角监测传感器(51)设有两个且使其对称设置。

7.根据权利要求5所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述监测墩(1)的底座(11)和支撑柱(12)由钢筋混凝土一体浇注形成，支撑柱(12)中埋设有三根PVC穿线管(13)，所述GNSS天线(211)和GNSS接收机(21)之间的连接线占用一根所述PVC穿线管(13)，所述倾角监测传感器(51)、风速风向传感器(52)、温湿度传感器(53)、雨量传感器(54)、振动传感器(55)和无线通讯装置(22)之间的连接线占用一根所述PVC穿线管(13)，所述太阳能电池板(3)、太阳能供电控制器(23)和储能电池(41)之间的连接线占用一根所述PVC穿线管(13)，三根所述PVC穿线管(13)从支撑柱(12)穿出后从防爆控制箱(2)的底部接入防爆控制箱(2)。

8.根据权利要求1所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述防爆控制箱(2)采用铝合金制作，防爆控制箱(2)的防水等级为IP67。

9.根据权利要求1所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述无线通讯装置(22)为DTU无线终端设备。

10.根据权利要求1所述的一种节能的沉降监测装置，其特征在于：所述防爆控制箱(2)中还设有浪涌保护器(24)，所述浪涌保护器(24)与太阳能供电控制器(23)并联。

Images