专利名称：一种用于形变和沉降的多通道监测接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地质监测装置，具体涉及一种用于地质沉降、形变和结构体表面形变、位移的实时在线监测的多通道检测接收机装置，可以广泛用于各种地质边坡、路基、建筑物、矿库形变的安全在线监测。
背景技术：
在地质形变和沉降测量工作中，传统的测量方法往往采用光学和埋地传感器手段，如采用位移计、应力计、垂线仪等专用的技术设备测量，存在着设备昂贵、施工工程成本高、不易实现全自动实时采集的问题，也无法实现安全监测预警系统的自动化和数字化。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种精度高与成本低的用于形变和沉降的多通道监测接收机。为实现上述目的，本实用新型所采用技术方案如下一种用于形变和沉降的多通道监测接收机，包括一采用PC104总线标准的嵌入式主板、一 GPS监测接收机、一单刀多掷的多路微波切换开关、多个GPS接收天线、外部天线接口、CF存储卡、以太网接口、以及交直流转换电源模块；所述多路微波切换开关的多路切换通道通过外部天线接口与各个GPS接收天线连接；所述多路微波切换开关的公共通道与所述GPS监测接收机的天线端口连接；所述多路微波切换开关的控制端连接在所述嵌入式主板上以接受该嵌入式主板的开关切换控制；所述GPS监测接收机与所述嵌入式主板通过两个RS232串行接口连接以进行控制信息交换和数据传输；所述CF存储卡设置于所述嵌入式主板内用以存储所述GPS监测接收机传输过来的数据；所述以太网接口设置于所述嵌入式主板内用以与后台管理中心的计算机连接；所述交直流转换电源模块将交流市电输入转换为5伏和12伏的直流电以供各部分电路正常工作。优选的，为了实现报警提示与多路天线通道切换指示以进一步方便使用，在所述嵌入式主板上还设置有一用于报警和多路天线通道切换指示的切换指示与报警输出端口。其中，PC104是一种工业计算机总线标准，PC/104有两个版本，8位和16位，分别与PC和PC/AT相对应。其中，GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。其中，CF全称为“Compact Flash”，译为汉语就是“标准闪存卡”，CF卡是最早推出的存储卡产品。其中，RS232是一种异步串行通信总线标准。本实用新型使用时，GPS接收天线接收的信号通过多路微波切换开关传输给GPS 监测接收机，然后传输给嵌入式主板存储在CF存储卡中，嵌入式主板对多路微波切换开关进行开关切换控制，可以分时接入多路GPS天线的信号，实现分时多路检测。本实用新型利用卫星定位技术进行变形和沉降监测，以GPS监测接收机为核心，将该装置采集的数据经通信网络传输到后台管理中心，通过中心的计算机分析GPS载波相位数据，可以满足形变/沉降监测的精度要求。另外针对单个监测接收机价格昂贵的问题， 本装置通过内置多通道RF射频切换开关，可以分时接入2 8幅天线，提高了装置的利用率并降低了系统的使用成本。本实用新型还具有以下有益效果1、本装置通过内置单刀多掷的多路微波切换开关，可以分时接入多路天线，则仅用一部GPS监测接收机就能够分时监测多个区域的沉降点位置，提高了装置的利用率并降低了系统的使用成本。2、可以通过以太网由管理中心远程控制、管理监测接收机的各项参数，监测接收机可以将获取的GPS数据自动存储、分发，内置大容量数据存储设备，用于数据备份并根据远程指令创建任务，数据上传到管理中心经解算可达到高精度的形变结果。3、装置性能稳定可靠，具备温度、电压和看门狗监测功能，适合无人值守情况下长期工作。由上可知，不实用新型不仅仅精度高、成本低，而且布点灵活，可全天候提供三维形变数据，易于实现自动化的形变/沉降的在线监测。
此附图说明所提供的图片用来辅助对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中图1为本实用新型的电路结构示意图；图示1、GPS监测接收机2、PC104嵌入式主板3、CF 存储卡4、10/100Mb/s 以太网接口5、AC/DC (交直流转换)模块6、SPT (单刀多掷)多路微波切换开关7、外部天线接口8、切换及报警输出，9、GPS 天线
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。实施例1 如图1所示，本实用新型公开了一种用于形变和沉降的多通道监测接收机，包括一采用PC104总线标准的嵌入式主板2 (简称PC104嵌入式主板)、一 GPS监测接收机1、一单刀多掷的多路微波切换开关6、多个GPS接收天线9、外部天线接口 7、CF存储卡3、以太网接口 4、以及交直流转换电源模块5 ；其中，多路微波切换开关6包括三个接口通道多路切换通道、公共通道、以及控制端，多路微波切换开关6的多路切换通道通过外部天线接口 7与各个GPS接收天线9连接，多路微波切换开关6的公共通道与GPS监测接收机1的天线端口连接，多路微波切换开关6的控制端连接在嵌入式主板2上以接受该嵌入式主板2的开关切换控制；其中，GPS监测接收机1与嵌入式主板2通过两个RS232串行接口连接以进行控制信息交换和数据传输；其中，CF存储卡3设置于嵌入式主板2内用以存储所述GPS 监测接收机1传输过来的数据；其中，以太网接口 4设置于嵌入式主板2内用以与后台管理中心的计算机连接；其中，交直流转换电源模块5将交流市电输入转换为5伏和12伏的直流电以供各部分电路正常工作。如图1所示，为了实现报警提示与多路天线通道切换指示以进一步方便使用，在嵌入式主板2上还设置有一用于报警和多路天线通道切换指示的切换指示与报警输出端 Π 8。GPS监测接收机1的2个RS232串口与PC104嵌入式主板2的串口连接，用于控制信息和数据传输；PC104嵌入式主板2内置CF存储卡3，用于存储GPS监测接收机1的数据；PC104嵌入式主板2内置的太网接口 4为4-lO/lOOMb/s以太网接口，可以用于外部的网络通信；AC/DC(交直流电源转换)单元模块5用于将外部输入的220V交流电转换为直流电，用于给装置提供直流电压，电压为+12和+5V两组；SPT单刀多掷多路微波切换开关6 受控于PC104嵌入式主板2，可以根据需要选用切换的通道数目，本装置设计切换的听到数目为2 8路。SPT开关6的公共通道接GPS接收机1的天线端口，其它多路切换通道通过外部天线接口 7连接，其中外部天线接口 7为TNC接口(TNC是一种同轴连接器)，阻抗为标准50欧姆。切换及报警输出端8与PC104嵌入式主板2的I/O输入输出端口连接用于报警和多路天线通道切换指示。PC104嵌入式主板的CPU处理器的工作频率为500MHz，内置256MDDR (Double Data Rate) SDRAM同步动态随机存储器以及开门狗多路，具备多路RS232串行接口和一个以太网接口。适用于要求外设资源丰富、功耗低、工作严格稳定的工业控制和野外仪器等方面。本实用新型利用卫星定位技术(GPQ进行变形监测，是一种先进的监测手段。装置以“高精度GPS监测接收机”为核心，将该装置采集的数据经通信网络传输到后台管理中心，通过中心的计算机分析GPS载波相位数据，可以满足形变/沉降监测的精度要求。另外针对单个监测接收机价格昂贵的问题，本装置通过内置多通道RF射频切换开关，可以分时接入2 8幅天线，提高了装置的利用率并降低了系统的使用成本。本装置站间无须通视；布点灵活；费用低；全天候，易于实现自动化。可达到的精度为水平精度优于1 2mm ；高程精度优于3 5mm (视不同环境而定)。本装置适用于铁路、公路、水库、水坝、尾矿库以及多发地质灾害的地区的沉降/ 形变在线实时监测，对可能发生的灾害提前预警，减少因灾害造成的各项损失。以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种用于形变和沉降的多通道监测接收机，其特征在于包括一采用PC104总线标准的嵌入式主板、一 GPS监测接收机、一单刀多掷的多路微波切换开关、多个GPS接收天线、外部天线接口、CF存储卡、以太网接口、以及交直流转换电源模块；所述多路微波切换开关的多路切换通道通过外部天线接口与各个GPS接收天线连接； 所述多路微波切换开关的公共通道与所述GPS监测接收机的天线端口连接； 所述多路微波切换开关的控制端连接在所述嵌入式主板上以接受该嵌入式主板的开关切换控制；所述GPS监测接收机与所述嵌入式主板通过两个RS232串行接口连接以进行控制信息交换和数据传输；所述CF存储卡设置于所述嵌入式主板内用以存储所述GPS监测接收机传输过来的数据；所述以太网接口设置于所述嵌入式主板内用以与后台管理中心的计算机连接； 所述交直流转换电源模块将交流市电输入转换为5伏和12伏的直流电以供各部分电路正常工作。
2.根据权利要求1所述的用于形变和沉降的多通道监测接收机，其特征在于 在所述嵌入式主板上还设置有一用于报警和多路天线通道切换指示的切换指示与报警输出端口。
3.根据权利要求1所述的用于形变和沉降的多通道监测接收机，其特征在于 所述GPS接收天线的数目2至8幅。
专利摘要本实用新型涉及一种地质监测装置，具体公开了一种用于形变和沉降的多通道监测接收机。它包括一采用PC104总线标准的嵌入式主板、一GPS监测接收机、一单刀多掷的多路微波切换开关、多个GPS接收天线、外部天线接口、CF存储卡、以太网接口、以及交直流转换电源模块。本实用新型利用卫星定位技术进行变形和沉降监测，以GPS监测接收机为核心，将该装置采集的数据经通信网络传输到后台管理中心，通过中心的计算机分析GPS载波相位数据，可以满足形变/沉降监测的精度要求。另外，针对单个监测接收机价格昂贵的问题，本实用新型通过内置多通道RF射频切换开关，可以分时接入2～8幅天线，提高了本实用新型的利用率并降低了系统的使用成本。
文档编号G01S7/02GK202256663SQ20112024372
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者严天峰 申请人:兰州众仕通电子科技有限公司