[實用新型]一種高精度鋼構車站形變監測系統

有效

• 申請號: 201721229441.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN207395717U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 羅生宏;高宏宇;安德柱;曾國;白國巖;王麗軍;宋寶祿;周兵
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團電氣化工程有限公司
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04;G01B7/16
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本實用新型公開了一種高精度鋼構車站形變監測系統，包括北斗/GPS雙模多天線監測系統、靜力水準系統、總系統數據處理分析系統；北斗/GPS雙模多天線監測系統,用于通過接收若干個衛星信號接收天線傳輸來的信號,并輸出定位信息；靜力水準系統安裝在被測物體等高的測墩上或被測物體墻壁等高線上，用于獲取被測物體相對高程變化數據；總系統數據處理分析系統；用于接收北斗/GPS雙模多天線監測系統輸出定位信息；以及接收靜力水準系統輸出的高程變化數據，并輸出監測報告數據。本實用新型提供的系統采用北斗/GPS雙模衛星導航系統，提高作業效率和地區定位導航能力，成本大幅度下降。

技術領域

本實用新型涉及鋼結構監測技術領域，特別是一種基于北斗/GPS集成的高精度鋼構車站形變監測系統。

背景技術

目前，國內對大型鋼構建筑的形變數據采集大量采用視頻測像法和全站儀、加速度儀、激光干涉儀、應變儀等。這些通用測量儀器都有其各自的優缺點，但存在共性的問題是自動化程度低，人員工作量大，觀測易受氣候和其它外界條件的影響，由于不是實時動態監測容易漏過重要和危險的信號，且數據采集無法在時間上同步等局限性。

現有建成的大型健康監測系統對位移等形變測量已經引入衛星定位技術。實際工程應用實踐中，主要應用于橋梁、大壩等，而在大型建筑鋼結構中應用較少，幾乎為零。

現有建成的建筑健康監測系統大型鋼結構監測推廣應用中存在一些比較普遍的問題:現有健康監測系統中監測測試內容較多，沒有專門針對建筑全鋼構形變特性進行設計開發的監測系統；多數健康監測系統位移測量采用的GPS定位系統，由于GPS系統為美國開發研究，存在關鍵技術受限制和數據安全性隱患問題；

部分建筑健康監測系統并不是由專業人員設計，或者這些設計者缺乏豐富的橋梁檢測與評估經驗，使得其測點的布設不甚合理，導致系統測點布置規模差異性較大，造成關鍵數據缺失。

盡管GPS應用于安全監測領域有著上述種種的固有優勢，但在實際應用中它也有著致命的弱點。系統的成本就是一個很大的問題，尤其對于大型的監測更是如此。跨度大、測點多，而精密的測量型GPS接收機價格都非常之高，若是采用傳統的GPS監測方案，成本會隨著測點的增加呈幾何級數的遞增，建立起一個較大型的監測系統往往就需要天文數字的預算，從經濟角度來看是不適合的。因此，需要一種用于大型鋼結構或建筑的位移形變監測的系統。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種高精度鋼構車站形變監測系統。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型提供的高精度鋼構車站形變監測系統，包括北斗/GPS雙模多天線監測系統、靜力水準系統、總系統數據處理分析系統；

所述北斗/GPS雙模多天線監測系統,用于通過接收若干個衛星信號接收天線傳輸來的信號,并輸出定位信息；

所述靜力水準系統安裝在被測物體等高的測墩上或被測物體墻壁等高線上，用于獲取被測物體相對高程變化數據；

所述總系統數據處理分析系統；用于接收北斗/GPS雙模多天線監測系統輸出定位信息；以及接收靜力水準系統輸出的高程變化數據，并輸出監測報告數據。

進一步，所述北斗/GPS雙模多天線監測系統包括天線陣列、RF轉換電路、北斗/GPS接收機、微處理器和基準站；

所述天線陣列通過低噪聲信號放大器與RF轉換電路連接，所述RF轉換電路與北斗/GPS接收機連接，所述微處理器分別與RF轉換電路和北斗/GPS接收機連接；所述微處理器通過北斗/GPS接收機與基準站連接。

進一步，所述RF轉換電路包括具有多信號通道接口的轉換開關、開關控制電路；所述天線陣列與轉換開關對應通道接口連接，所述多信號通道接口與開關控制電路連接；所述轉換開關的通斷狀態受開關控制電路的實時控制。