[實用新型]一種適用于鐵路路基形變監測的北斗InSAR集成觀測裝置

有效

• 申請號: 202122174905.9
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN215575658U
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李廣宇;張云龍;張冠軍;周文明;甘俊;翟旭;胡錦民;趙夢杰
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/35
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 王曉明

本實用新型涉及一種適用于鐵路路基形變監測的北斗InSAR集成觀測裝置，包括北斗接收機、接收機支架、多平臺星載雷達角反射器以及多種設備固定支架；所述多平臺星載雷達角反射器包括若干上層底板角反射器和一個底層底板角反射器；所述接收機支架頂部固裝北斗接收機，中部固裝上層底板角反射器，底部固裝底層底板角反射器；所述多種設備固定支架上固裝太陽能電池板、鋰電池、溫度氣壓傳感器和數據采集箱。本實用新型采用線上線下分離布設觀測設備的方式，避免線上設備冗余和侵界問題；北斗接收機和多平臺衛星角反射器融為一體，提供可靠的時空基準；多平臺星載雷達角反射器和北斗接收機、接收機支架在高速鐵路線上有限的可利用空間內的高度集成。

技術領域

本實用新型屬于形變監測技術領域，特別涉及一種適用于鐵路路基形變監測的北斗InSAR集成觀測裝置。

背景技術

截止2020年年底，全國鐵路營業里程14.6萬公里，高鐵運營里程達3.79萬公里，占世界高鐵總里程60%以上，中國成功建成和運營了世界最發達的鐵路網和我們引以為傲的高速鐵路網。然而，在中國鐵路安全運營的背后，鐵路沿線區域存在著地質災害、地表區域沉降以及高速鐵路構筑物變形等隱患問題，因此，為保證鐵路平穩、安全運營，需要為鐵路養護維修提供及時可靠的獲取鐵路沿線地災、地表形變和高鐵工程形變數據支撐。

鐵路沿線區域地表形變、地質災害和基礎工程形變之間存在著一定的機理關系，即涉及點，又涉及面；即包含空間維，又要覆蓋時間維，因此，點面結合的高時空形變監測數據才是鐵路養護維修問題分析的關鍵。相對于傳統的形變監測技術而言，InSAR和北斗定位技術的聯合無疑是點面結合高時空形變監測的利器，對于地表形變、地質災害和鐵路工程形變的監測具有更高的時空精度和分辨率，且能夠節省大量人力和保護人員安全，這對于耗費大量人力和僅有天窗上線時間的高速鐵路線上測量來說十分重要。

基于衛星SAR影像的InSAR技術具有高空間分辨率和較高時間分辨率，北斗定位技術具有較高空間分辨率和高時間分辨率，且兩者監測的數據波段均無視云雨天氣的影響，可全天候提供監測數據，對于鐵路應急數據提供來說是十分重要的；同時，兩者在衛星傳播、數據誤差源、相位信息等數據處理方面都有一定的相同性，因此，兩者技術的深度融合，是克服彼此時空分辨率瓶頸，提供全天候高時空分辨率監測數據的關鍵。

然而，首要解決地是地面觀測裝置的融合，這也是解決兩者時空監測基準、以及算法原理融合的第一步。同時，對于鐵路而言，線下監測對于裝置的要求可以忽略，線上觀測裝置的安裝設計需要顧及行車安全，而且需要參照鐵路規范要求，對北斗InSAR裝置的設計限制較為苛刻。

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題，克服現有北斗InSAR集成監測裝置的不足，保證集成監測裝置的一體和穩固設計，避免線上設備冗余和侵界問題，提供一種適用于鐵路路基形變監測的北斗InSAR集成觀測裝置，能夠解決北斗和InSAR在鐵路線上線下一體化的深度時空融合。

本實用新型包括如下技術方案：一種適用于鐵路路基形變監測的北斗InSAR集成觀測裝置，包括北斗接收機、接收機支架、多平臺星載雷達角反射器以及多種設備固定支架；所述多平臺星載雷達角反射器包括若干上層底板角反射器和一個底層底板角反射器；所述接收機支架頂部固裝北斗接收機，中部固裝上層底板角反射器，底部固裝底層底板角反射器；所述多種設備固定支架上固裝太陽能電池板、鋰電池、溫度氣壓傳感器和數據采集箱。

優選的，所述上層底板角反射器為在角點處預留管線通過孔的三角形底板，管線通過孔起到固定饋線和排水的作用；所述底層底板角反射器為沿對角線預留8個膨脹螺栓孔的矩形底板。

優選的，所述接收器支架側面為四塊直角梯形立板；所述直角梯形立板與上層底板角反射器、底層底板角反射器、接收器支架之間均通過二保焊進行焊接固定。所述接收器支架采用45#鋼板100*100mm底座，厚度為2mm；采用Φ8膨脹螺栓固定在電纜槽外側護坡頂端混凝土面，膨脹螺栓深入擋砟墻＞50mm。