CN219798217U - Gnss位移监测站 - Google Patents

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柴金飞
马伟斌
王敬
牛增建
郭小雄
李尧
赵鹏
许学良
安哲立
邹文浩
王子洪
马召辉
张金龙
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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Railway Engineering Research Institute of CARS
Guoneng Shuohuang Railway Development Co Ltd
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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
Railway Engineering Research Institute of CARS
Guoneng Shuohuang Railway Development Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种GNSS位移监测站,包括基础墩,设置在预挖制的地坑内;所述基础墩内开设有电池存放井,所述电池存放井内放置有电池箱,所述电池存放井的开口处设有所述电池存放井的井盖;观测支柱,所述观测支柱的底端与所述基础墩固定;设备机柜,固定在所述观测支柱上;安装支架,固定在所述观测支柱上,所述安装支架上安装有太阳能电池板;GNSS天线,安装在所述观测支柱的顶端。本实用新型提高了GNSS位移监测站的地基稳固性,以及对设备的防水性。

Description

GNSS位移监测站
技术领域
本实用新型涉及铁路隧道洞口仰坡监测技术领域,尤其涉及一种GNSS位移监测站。
背景技术
铁路隧道的检查制度规定,需要对隧道洞口仰坡进行经常检查、定期检查、特殊检查,主要对隧道洞口仰坡的状况进行巡视检查,需要安装GNSS位移监测设备,及时发现病害,进行维修和整治工作。以往安装一套GNSS位移监测设备主要靠5-6人耗费2月以上才能完成,费时费力。另外GNSS位移监测设备安装在野外,存在雨水渗透损坏设备的问题,以及由于隧道洞口仰坡处地质松散且地面凹凸不平,GNSS位移监测站还存在稳定性安装的要求。
实用新型内容
为解决当前GNSS位移监测站存在雨水渗透损坏设备以及稳定性安装要求的技术问题,本实用新型提供了一种GNSS位移监测站。
本实用新型实施例提供一种GNSS位移监测站,包括:
基础墩,设置在预挖制的地坑内;所述基础墩内开设有电池存放井,所述电池存放井内放置有电池箱,所述电池存放井的开口处设有所述电池存放井的井盖;
观测支柱,所述观测支柱的底端与所述基础墩固定;
设备机柜,固定在所述观测支柱上;
安装支架,固定在所述观测支柱上,所述安装支架上安装有太阳能电池板;
GNSS天线,安装在所述观测支柱的顶端。
在一个实施方式中,所述电池存放井开设有排水孔。
在一个实施方式中,所述GNSS位移监测站还包括天线罩,所述天线罩安装在所述观测支柱的顶端,所述GNSS天线设置在所述天线罩内部。
在一个实施方式中,所述GNSS位移监测站还包括PVC波纹管,用于包裹所述设备机柜内的外露的信号线。
在一个实施方式中,所述设备机柜和所述电池箱的材质采用不锈钢。
在一个实施方式中,所述电池箱的内部设置有保温层。
在一个实施方式中,所述观测支柱包括顶部支座、支柱和底部支座,所述顶部支座、支柱和底部支座依次固定连接,所述底部支座与所述基础墩固定;所述GNSS天线和所述天线罩安装在所述顶部支座上。
在一个实施方式中,所述天线罩采用螺丝连接方式或者卡扣连接方式安装在所述顶部支座上。
在一个实施方式中,所述基础墩内固设有预埋件,所述预埋件包括强制对中基座和调平法兰底座,所述调平法兰底座对中放置在所述强制对中基座的上表面;所述底部支座上的第一孔对准所述调平法兰底座上的第二孔并采用螺栓固定。
在一个实施方式中,所述电池箱的箱门通过密封胶条和/或密封胶进行密封;所述电池箱的进线孔通过防水接头盒/或防水密封胶进行密封;所述电池箱内部的蓄电池线和蓄电池的连接使用防水等级为IP68的专用防水导线连接器。
本实用新型提供的一种GNSS位移监测站,与现有技术相比,有益效果至少具有:采用基础墩作为观测支柱的固定基础,对于土地松软且地面不平坦的地表,GNSS位移监测站的地基的稳固性更好。另外,通过设置电池存放井,将存放电池的电池箱放入地下,可利用土壤防止电池存放井内温度过低而导致电池供电故障。同时在电池存放井内设置排水孔,可防止由于电池存放井内积水造成的电池短路等设备故障。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
图1显示了本实用新型的GNSS位移监测站的结构示意图;
图2显示了本实用新型的GNSS位移监测站的基础墩的俯视示意图;
图3显示了本实用新型的顶端支座上的法兰的结构示意图;
图4显示了本实用新型的设备机箱的结构示意图;
图5显示了本实用新型的GNSS位移监测站安装流程图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
附图标记:1-GNSS天线,2-天线罩,3-设备机箱,4-观测支柱,5-PVC弯管,6-井盖,7-电池存放井,8-排水孔,9-太阳能电池板,10-安装支架,11-钢筋箍圈,12-强制对中基座,13-基础墩,14-第二固定孔,15-中心孔,16-过线孔,17-第一固定孔,18-角钢,19-线孔,20-第三固定孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例一
本实用新型的实施例提供了一种GNSS位移监测站,如图1所示,包括基础墩13、观测支柱4、设备机柜3、安装支架10和太阳能电池板9。
如图2所示,所述基础墩13设置在预挖制的地坑内。所述基础墩13内开设有电池存放井7,所述电池存放井7内放置有电池箱。所述电池箱内存放的电池可以为锂电池,也可以为蓄电池。所述设备机柜的材质采用不锈钢。所述电池箱的外部采用不锈钢材质,优选304不锈钢。所述电池箱的内部设置有保温层。所述电池存放井7的开口处设有所述电池存放井7的井盖6,通过打开所述电池存放井7的井盖6,可以检查所述电池存放井7内的电池以及所述电池存放井7内部的情况。通过电池存放井7将电池箱存放在地下,可以利用土壤防止电池存放井内温度过低而导致电池供电故障。其中更优的实施例中,所述电池存放井7内设有排水孔8,可防止由于电池存放井7内积水造成的电池短路等设备故障问题。
所述观测支柱4的底端与所述基础墩13固定。所述GNSS天线1安装在所述观测支柱4的顶端。具体的,所述观测支柱4包括顶部支座、支柱和底部支座,所述顶部支座、支柱和底部支座依次固定连接。所述顶部支座、支柱和底部支座的连接方式可以为焊接、螺栓连接、螺纹连接等。示例的,本实施例中的支柱采用国标镀锌钢管,直径为165mm,高为2000mm。所述基础墩13内设有预埋件,所述预埋件包括强制对中基座12、钢筋箍圈11和调平法兰底座。所述调平法兰底座对中放置在所述强制对中基座12的上表面。所述钢筋箍圈11用于将所述强制对中基座12的地脚螺栓圈箍固定。所述底部支座上的第一孔对准所述调平法兰底座上的第二孔并用螺栓固定。
所述设备机柜3固定在所述支柱上适当高度的位置。示例的,所述设备机柜3通过抱箍的方式固定在所述支柱的832mm高处。
所述设备机柜3内固定设置有GNSS接收机、供电控制器、逆变器、馈线避雷器等设备。所述设备机柜3内的设备通过对应的信号线连接,若有外露的信号线,可以通过在外露的信号线外侧安装PVC(英文全称为Polyvinyl chloride,指聚氯乙烯)波纹管进行保护。示例的,本实施例中的所述设备机柜3的尺寸为长500mm,宽400mm,高200mm。
所述安装支架10固定在所述观测支柱4上,所述安装支架10上安装有太阳能电池板9,太阳能电池板9的安装角度由当地正午太阳直射角度。具体地,所述安装支架10可以采用等边直角三角形框架,所述安装支架10采用抱箍的方式固定在所述支柱上。
所述GNSS天线1安装在所述观测支柱4的顶端。具体的所述GNSS天线1采用螺纹连接、螺栓连接等可拆卸连接方式安装在所述顶端支座上。所述顶端支座上还安装有天线罩2,用于罩住所述GNSS天线1。所述天线罩2与所述顶端支座可以采用螺钉连接、卡扣连接等可拆卸连接方式。具体实现为,所述顶端支座上表面设有法兰,如图3所示的法兰结构示意图。该法兰的厚度不小于10mm的平整钢板,法兰的中心位置开设有直径为16mm的中心孔15,孔心距38mm处开设直径为36mm的过线孔16,且围绕所述中心孔15的孔心环形阵列分别开设8个之间为9mm的第一固定孔17和4个直径为16mm的第二固定孔14。所述顶端支座上开设的孔对准所述第一固定孔17并通过螺栓固定,所述GNSS天线1通过所述中心孔螺纹连接。所述天线罩2通过对准所述第二固定孔14进行卡扣或者螺钉连接。
如图5所示,本实施例所提供的GNSS位移监测站的安装过程为:
第一步,在安装位置开挖基础坑,所述基础坑的大小匹配预设计的基础墩13的尺寸,本实施例中尺寸为长1000mm,宽800mm,深800mm。摆放强制对中基座12、钢筋箍圈11和调平法兰底座等预埋件以及PVC弯管5,并且预留电池存放井7的空间,并且在所述电池存放井7内预留排水孔8。所述PVC弯管5的第一端连接所述观测支柱4,所述PVC弯管5的第二端连通所述电池存放井7。在所述基础坑内采用水泥混凝土进行浇筑,形成基础墩13。其中,混凝土的用料要求按照C30强度设计。混凝土用料中的石子采用级配合格的5~40mm的天然卵石或坚硬碎石,不宜采用同一尺寸的石子。混凝土用料中的沙子采用0.15~3mm粒径的中砂,含泥量不得超过3%。混凝土用料中的水须采用清洁的淡水,硫酸盐含量不得超过1%。混凝土用料中的外加剂可根据施工环境选用,如早强剂、减水剂、引气剂等,其质量应符合相应规定,不得使用含氯盐的外加剂。
第二步,待所述基础墩13的混凝土固化后,将所述观测支柱4进行垂直调节并进行螺栓固定,使所述观测支柱4的受力均匀。将避雷接地与所述观测支柱4连接固定。
第三步,将电池箱放置如电池存放井7中,并盖上井盖6。本实施例中所述井盖6的材质为水泥盖板。所述电池箱内放置蓄电池。所述蓄电池采用引出线的方式,以确保蓄电池的防护等级是IP67(其中,IP的英文全称为Ingress Protection Rating,指防护安全级别)。所述电池箱的箱门通过密封胶条和/或密封胶进行密封,确保箱门不会进水。所述电池箱的进线孔通过防水接头盒和/或防水密封胶进行密封,确保水分不会通过进出线孔进入电池箱。电池箱内部的蓄电池线和蓄电池的连接使用防水等级为IP68的专用防水导线连接器。
对设备机柜3内的GNSS接收机、供电控制器、馈线避雷器,逆变器进行安装固定,将通讯SIM卡安装在所述GNSS接收机的对应位置。将所述电池箱内的蓄电池的电源线延伸至设备机柜3中,然后将设备机柜3以抱箍的方式固定安装至所述观测支柱4上832mm高的位置处。具体的,如图4所示,所述设备机箱3的两侧分别焊接长400mm,棱宽40mm,厚3mm的角钢18,角钢18上分别开设两个第三固定孔20,便于通过所述第三固定孔20将所述设备机箱3以抱箍的方式固定在所述观测支柱4上。设备机柜3安装完成后拍摄现场照片。
第四步,将安装支架10以抱箍的方式安装在所述观测支柱4上,将太阳能电池板9锁栓在所述安装支架10上,并根据当地正午太阳直射角度调节所述太阳能电池板9的安装角度。所述太阳能电池板9的电源输出电缆延伸至所述设备机柜3中。
第五步,在所述观测支柱4的顶端安装GNSS天线和天线罩2。所述GNSS天线的线缆沿所述观测支柱4通过所述设备机柜3上的线孔19延伸至所述设备机柜3内部。
第六步,将设备机柜3内的各个设备使用相应的信号线进行连接,如有外露的信号线,可以通过安装PVC波纹管起到保护作用。
第七步,对设备进行调试。首先,接通设备电源,立即查看GNSS接收机各信号指示灯的工作情况,检查GNSS天线与GNSS接收机的连接情况。然后通过软件对GNSS接收机的各项参数如采样频率、位移基准、数据转发端口等进行设置。在设备调试前,线检查电源输出的电压幅值。在开启和关闭电源时,电源间断时间要符合要求,通过多次开启和关闭设备的供电电源来测试GNSS接收机的性能,观察GNSS接收机的运行状况。再然后建设通讯系统。采用移动互联网(4G/5G)作为监测/巡检等数据的传输通道,监测数据接口服务器为线桥隧监测分析结果提供互联网接入环境,建立外网数据采集、内网数据存储、外网数据的安全传输。采集设备可本地缓存数据,实现网络信号强时数据实时传输,网络信号弱时可分时传输,确保数据的完整性和一致性。再然后建设供电系统,有些隧道进口仰坡,离市电距离远、架线难度大,采用市电会大大增加施工和运维成本,而太阳能供电配合蓄电池,能有效的缓解环境因素的影响,从简易、经济的角度出发,很好的解决了供电问题,综合以上优劣,本实施例提供的GNSS位移监测站采用太阳能供电系统。太阳能供电优势有以下几点:一是施工方便,不需要大量挖沟架杆;二是施工简单安全;三是稳定可靠,可避免灾害天气、电网故障导致供电问题。
综上,本实施例提供的GNSS位移监测站,采用基础墩13作为观测支柱4的固定基础,对于土地松软且地面不平坦的地表,GNSS位移监测站的地基的稳固性更好。另外,通过设置电池存放井7,将电池放入地下,可利用土壤防止电池存放井7内温度过低而导致电池供电故障。同时在电池存放井7内设置排水孔8,可防止由于电池存放井7内积水造成的电池短路等设备故障。另外对于设备机箱3、电池箱这两者的材质、密封方式,以及线缆的防水设计,可以有效避免水分对设备的损坏。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“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的限制。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种GNSS位移监测站,其特征在于,包括:
基础墩,设置在预挖制的地坑内;所述基础墩内开设有电池存放井,所述电池存放井内放置有电池箱,所述电池存放井的开口处设有所述电池存放井的井盖;
观测支柱,所述观测支柱的底端与所述基础墩固定;
设备机柜,固定在所述观测支柱上;
安装支架,固定在所述观测支柱上,所述安装支架上安装有太阳能电池板;
GNSS天线,安装在所述观测支柱的顶端。
2.根据权利要求1所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述电池存放井开设有排水孔。
3.根据权利要求1所述的GNSS位移监测站,其特征在于,还包括天线罩,所述天线罩安装在所述观测支柱的顶端,所述GNSS天线设置在所述天线罩内部。
4.根据权利要求1所述的GNSS位移监测站,其特征在于,还包括PVC波纹管,用于包裹所述设备机柜内的外露的信号线。
5.根据权利要求1所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述设备机柜和所述电池箱的材质采用不锈钢。
6.根据权利要求1所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述电池箱的内部设置有保温层。
7.根据权利要求3所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述观测支柱包括顶部支座、支柱和底部支座,所述顶部支座、支柱和底部支座依次固定连接,所述底部支座与所述基础墩固定;所述GNSS天线和所述天线罩安装在所述顶部支座上。
8.根据权利要求7所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述天线罩采用螺丝连接方式或者卡扣连接方式安装在所述顶部支座上。
9.根据权利要求7所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述基础墩内固设有预埋件,所述预埋件包括强制对中基座和调平法兰底座,所述调平法兰底座对中放置在所述强制对中基座的上表面;所述底部支座上的第一孔对准所述调平法兰底座上的第二孔并采用螺栓固定。
10.根据权利要求1所述的GNSS位移监测站,其特征在于,所述电池箱的箱门通过密封胶条和/或密封胶进行密封;所述电池箱的进线孔通过防水接头盒和/或防水密封胶进行密封;所述电池箱内部的蓄电池线和蓄电池的连接使用防水等级为IP68的专用防水导线连接器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117673616A (zh) * 2023-12-12 2024-03-08 河北冀拓应急科技有限公司 基于gnss的露天边坡监测装置

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