一种微位移监测系统的制作方法

本实用新型属于工程监测技术领域，涉及工程基础沉降、位移监测技术中的微位移监测系统。

背景技术：

大型工程在使用过程中常常会发生沉降、位移，导致地面开裂，甚至工程设备本体倾覆，造成重大安全事故。因此，位移量成为工程日常维护中的重点监控指标。

目前沉降监测的测量系统有多种，其中最常见、可靠的系统主要是基于光学手段的全站仪，精度较高，一般为毫米级，作用距离在千米级。不过，该系统的工作原理决定，在恶劣天气，如雨天、大雾等，无法使用，而这种天气状况下，水坝山体等场景的安全状态监测却是尤其重要的；同时，该系统一般为人工操作，所以测量频率与效率、成本在后期都非常高。此外，现在也出现了基于gps定位技术的监测系统，该系统采用卫星定位出监测点的坐标，基于坐标变化获取沉降数据，但必须与卫星连接同时测量精度不高，对于微小位移并不适用。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种微位移监测系统。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种微位移监测系统，包括服务器、超宽带定位基站和超宽带定位器，其特征在于，所述超宽带定位基站有三个且不在一条直线上，分别固定于地质稳定区域，三个超宽带定位基站共同组成定位基础坐标，所述超宽带定位器固定于微位移监测点；所述超宽带定位基站包括电源和射频无线收发器，电源用于为超宽带定位基站供电，所述超宽带定位基站之间经射频无线收发器建立无线数据连接；所述超宽带定位器包括电源、射频无线收发器和通讯模块，所述超宽带定位基站经射频无线收发器与超宽带定位器建立无线数据连接，所述超宽带定位器经通讯模块与服务器连接。

根据本实用新型微位移监测系统的一个具体实施方式，所述电源为电池，进一步该电池采用可循环使用的可充电电池，尤其是连接有太阳能发电板的可充电电池，如此设置便于野外架设，避免了额外架设电线线路增大监测成本。

根据本实用新型微位移监测系统的一个具体实施方式，所述通讯模块采用无线通讯方式，如2g/3g/4g等移动公网或nb-iot、lora远程局域网。

根据本实用新型微位移监测系统的一个具体实施方式，本装置还包括显示终端，所述显示终端与所述服务器连接。

根据本实用新型微位移监测系统的一个具体实施方式，所述显示终端可以为电脑或手机，优选手机，作为移动显示终端其便于携带。

本实用新型的工作原理：本系统采用uwb(超宽带)定位技术，利用三个超宽带定位基站构建基准坐标，超宽带定位器与三个超宽带定位基站之间进行信息交换测距获取其实施坐标数据，然后通过计算超宽带定位器坐标数据变化来计算位移量，计量准确，自动化程度高。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果如下：

(1)采用超宽带定位技术并且通过定位基站构建多维坐标体系，定位精度高及可靠性强，通过计算超宽带定位器的坐标差即可获取微位移量，简单、准确,同时不使用额外同步网络。

(2)本装置自动化程度高，当采用太阳能发电的可充电电池后非常适合野外使用，避免了架设线路增大监测成本，

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图中标记分别为：1、超宽带定位基站；2、超宽带定位器；3、服务器；4、显示终端。

具体实施方式

下面结合附图与一个具体实施例进行说明。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

参见图1。本实施例所描述的一种微位移监测系统，包括超宽带定位基站1和超宽带定位器2、服务器3和显示终端4。超宽带定位基站1有三个，绕超宽带定位器2布置，三个超宽带定位基站1共同组成定位基础坐标；超宽带定位基站1包括电源和射频无线收发器，电源用于为超宽带定位基站1供电，超宽带定位基站1之间经射频无线收发器建立无线数据连接；超宽带定位器2包括电源、射频无线收发器和通讯模块，超宽带定位基站1经射频无线收发器与超宽带定位器2建立无线数据连接，超宽带定位器2经通讯模块与服务器3建立无线数据连接，通讯模块采用4g网络，显示终端4与服务器之间采用无线数据连接，从而可以查看数据。

具体的，本实施例中的显示终端为手机。

具体的，电源为太阳能充电电池，包括太阳能发电板和可充电电池，太阳能发电板用于光照条件下发电，并将电储存在可充电电池中，然后通过可充电电池对超宽带定位基站1、超宽带定位器2供电。

本实用新型利用三个超宽带定位基站1构建基础坐标体系，通过超宽带定位器2与三个超宽带定位基站1之间测距获取超宽带定位器2的坐标数据，最后计算超宽带定位器2的坐标数据的变化，此变化值即为微位移量，其中关键是选定超宽带定位基站1和超宽带定位器2的位置，要求将超宽带定位基站1固定在地质稳定区域处，超宽带定位器2固定于微位移监测点处。如对于天然气净化厂中吸收塔位移量进行监测时，将超宽带定位器2固定于吸收塔顶部，将超宽带定位基站1固定于地质稳定的地面或基桩上。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种微位移监测系统，包括服务器、超宽带定位基站和超宽带定位器，其特征在于，所述超宽带定位基站有三个且不在一条直线上，均包括电源和射频无线收发器，超宽带定位基站之间经射频无线收发器连接；所述超宽带定位器包括通讯模块，所述超宽带定位基站经射频无线收发器与超宽带定位器连接、经通讯模块与服务器连接。

2.根据权利要求1所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述电源为电池。

3.根据权利要求2所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述电池为可充电电池。

4.根据权利要求3所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述可充电电池还连接有太阳能发电板。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述通讯模块通过无线网络与服务器建立无线数据连接。

6.根据权利要求5所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述无线网络为4g网络。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种微位移监测系统，其特征在于，本系统还包括显示终端，所述显示终端与所述服务器连接。

8.根据权利要求7所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述显示终端为电脑。

9.根据权利要求7所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述显示终端为移动显示终端。

10.根据权利要求9所述的一种微位移监测系统，其特征在于，所述移动显示终端为手机。

技术总结
本实用新型提供了一种微位移监测系统，涉及工程监测技术领域，包括服务器、超宽带定位基站和超宽带定位器，超宽带定位基站有三个，均固定于地质稳定区域，超宽带定位基站包括电源和射频无线收发器，超宽带定位基站之间经射频无线收发器建立无线数据连接；超宽带定位器位于微位移监测点，包括电源、射频无线收发器和通讯模块，超宽带定位基站经射频无线收发器与超宽带定位器建立无线数据连接，超宽带定位器经通讯模块与服务器连接。本实用新型采用超宽带定位技术，不使用额外同步网络且定位精度高，通过计算定位的坐标差值即可获知微位移量，同时本装置自动化程度高，当采用太阳能充电电池后非常适合野外使用，避免了架设线路增大监测成本。

技术研发人员：梅海粟;林汉汶;陈龙俊;文凌云
受保护的技术使用者：成都陆迪盛华科技有限公司
技术研发日：2020.04.26
技术公布日：2020.09.29