一种基于北斗高精度定位测量技术的渡槽变形监测装置的制作方法

1.本发明涉及变形监测技术领域，具体涉及一种基于北斗高精度定位测量技术的渡槽变形监测装置。


背景技术：

2.渡槽指输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。普遍用于灌溉输水，也用于排洪、排沙等，大型渡槽还可以通航。当渡槽跨度较大时，钢筋混凝土结构难以满足裂缝控制需求，容易产生变形，因此需要对渡槽桥梁形变进行实时监测。
3.对于渡槽桥梁形变监测设备主要由传感系统、信号采集与处理系统、通讯系统和监控中心等部分组成，由于北斗卫星导航系统具有全天候、高精度、高频率和实时性等诸多优点而被广泛用于渡槽桥梁的健康监测。
4.其中，北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
5.现有变形监测中数据传输一般采用4g网络技术，将原始监测数据实时传输到后台服务器数据中心集中进行数据处理，而在网络较差的山区进行信号传输有所限制，并且由于gps监测的精度和稳定性较差，从数据发送到服务器，到服务器解算得到高精度的事后结果，再到人工发送预警通知需要经过较长时间，不利于渡槽变形的实时监测。
6.而监测装置一般通过金属紧固机构安装在监测点位置，在长期紧固过程中，金属材料的紧固机构受到长期紧固而产生塑性变形，无论是增加金属紧固机构的强度或紧固螺栓的数量，也无法避免长时间受力的作用而使紧固机构发生松动，造成监测装置的晃动，导致监测数据出现偏差，且在传统的监测系统中由于信号噪声、算法模型误差的影响，通常会包括5mm-10mm的误差，因此很难判断结果中出现的波动是因为渡槽实际变形的影响还是监测装置自身的影响，只能根据长时间的监测结果时间序列看出监测物的长趋势变形，不利于渡槽变形的实时监测。


技术实现要素：

7.为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于北斗高精度定位测量技术的渡槽变形监测装置，实现实时监测，及时预警，同时提高监测数据精度。
8.为此，本发明提出了一种基于北斗高精度定位测量技术的渡槽变形监测装置，所述监测装置设置在渡槽监测点位置，所述监测装置包括北斗接收机、电源模块、5g通讯模块与固定机构；所述北斗接收机通过5g通讯模块与后台服务器连接；
9.所述监测装置通过固定机构稳固安装在渡槽的监测点上，所述固定机构包括t型基座、可调夹板，所述可调夹板的内侧与t型基座的下表面之间形成安装空间，所述可调夹板的顶端转动连接在所述t型基座的一端、使得所述安装空间与渡槽边栏的形状一致。
10.进一步地，所述t型基座包括支撑座、固定竖板以及安装在所述固定竖板上的第一固定螺栓，所述北斗接收机、电源模块安装在所述支撑座的一端，所述可调夹板上安装有第二固定螺栓。
11.更进一步地，所述可调夹板包括两竖杆与加固横板，所述支撑座的另一端两侧向外延伸形成连接耳，所述竖杆的顶端通过固定销与连接耳的端部转动连接，所述第二固定螺栓安装在所述加固横板上。
12.更进一步地，在所述第二固定螺栓上套设有紧固弹簧，所述紧固弹簧设置在可调夹板的内表面与渡槽的外壁之间。
13.更进一步地，所述竖杆的顶端与连接耳的端部分别对应开设有槽孔，所述固定销贯穿所述槽孔设置。
14.进一步地，所述电源模块包括电池与太阳能板，所述电池安装在所述支撑座上，所述太阳能板通过连接杆倾斜安装在所述北斗接收机的外壳上。
15.进一步地，所述北斗接收机的底端设置有安装座，通过螺栓连接将所述安装座固定在所述支撑座上。
16.与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
17.1)本发明中结合北斗定位技术与5g通讯技术，利用高精密的北斗技术对渡槽变形进行监测，通过5g技术对监测数据进行无线传输，解决现有技术中gps监测的精度和稳定性较差、数据传输时间长的问题，实现对渡槽变形的实时监测。
18.2)本发明中监测装置通过固定机构安装在渡槽桥梁的监测点上，通过调整可调夹板的倾斜角度，调整可调夹板与t型基座之间的距离，保证固定机构适用于不同形状的渡槽桥梁，且通过第一固定螺栓与第二固定螺栓将固定机构安装于渡槽桥梁上，提高安装稳固性；另外设置紧固弹簧解决固定机构受到长期紧固力而产生塑性变形的问题，提高固定机构的安装稳固性，避免因固定机构晃动产生的定位数据的误差，从硬件上提高监测数据的精度。
19.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明中监测装置的结构示意图；
22.图2为图1监测装置的分解结构示意图；
23.图3为一实施例中监测装置安装后的剖视结构示意图；
24.图4为另一实施例中监测装置安装后的剖视结构示意图；
25.图5为本发明的渡槽变形监测装置的组成结构图；
26.图6为现有技术中两种渡槽桥梁结构的横截面结构示意图。
27.图中，1、t型基座；2、可调夹板；3、安装空间；4、电池；5、太阳能板；6、连接杆；7、安装座；8、北斗接收机；9、电源模块；10、5g通讯模块；11、后台服务器；101、支撑座；102、固定竖板；103、第一固定螺栓；104、连接耳；105、槽孔；201、竖杆；202、加固横板；203、固定销；
204、第二固定螺栓；205、紧固弹簧。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.如图1～图5所示，本发明的基于北斗高精度定位测量技术的渡槽变形监测装置，包括北斗接收机8、电源模块9、5g通讯模块10与固定机构；其中，北斗接收机8通过5g通讯模块10与后台服务器11连接；监测装置通过固定机构稳固安装在渡槽的监测点上，固定机构包括t型基座1、可调夹板2，可调夹板2的内侧与t型基座1的下表面之间形成安装空间3，可调夹板2的顶端转动连接在t型基座1的一端、使得安装空间3与渡槽边栏的形状一致。
30.具体地，如图2、3所示，t型基座1包括支撑座101、固定竖板102以及安装在固定竖板102上的第一固定螺栓103，北斗接收机8、电源模块安装在支撑座101的一端，可调夹板2上安装有第二固定螺栓204。
31.可调夹板2包括两竖杆201与加固横板202，支撑座101的另一端两侧向外延伸形成连接耳104，竖杆201的顶端通过固定销203与连接耳104的端部转动连接，第二固定螺栓204安装在加固横板202上。
32.其中，在第二固定螺栓204上套设有紧固弹簧205，紧固弹簧205设置在可调夹板2的内表面与渡槽的外壁之间。设置紧固弹簧205解决固定机构受到长期紧固力而产生塑性变形的问题，避免固定机构发生松动，提高固定机构的安装稳固性，避免因固定机构晃动产生的定位数据的误差，从硬件上提高监测数据的精度。
33.此外，现有技术中多种型号的渡槽桥梁结构，不同型号的渡槽桥梁结构的渡槽边栏具有不同倾斜角度(如图6所示)，为了不同倾斜角度的渡槽边栏，将可调夹板2与t型基座1设置成活动连接。
34.其中，竖杆201的顶端与连接耳104的端部分别对应开设有槽孔105，固定销203贯穿槽孔105设置。通过固定销203实现竖杆201的顶端与连接耳104端部的转动连接，使得可调夹板2可绕固定销203进行转动，实现可调夹板2的角度调节，使其适用于不同倾斜角度的渡槽边栏(如图4、图3所示)。
35.如图1和图5所示，在本实施例中：电源模块包括电池4与太阳能板5，电池4安装在支撑座101上，太阳能板5通过连接杆6倾斜安装在北斗接收机8的外壳上。
36.此外，北斗接收机8的底端设置有安装座7，通过螺栓连接将安装座7固定在支撑座101上。
37.本发明中监测装置通过固定机构安装在渡槽桥梁的监测点上，通过调整可调夹板2的倾斜角度，调整可调夹板2与t型基座1之间的距离，保证固定机构适用于不同形状的渡槽桥梁，且通过第一固定螺栓103与第二固定螺栓204将固定机构安装于渡槽桥梁上，提高安装稳固性；另外设置紧固弹簧205解决固定机构受到长期紧固力而产生塑性变形的问题，提高固定机构的安装稳固性，避免因固定机构晃动产生的定位数据的误差，从硬件上提高监测数据的精度。
38.在本案中，本发明结合北斗定位技术与5g通讯技术，而北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、
高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
39.本发明利用高精密的北斗技术对渡槽变形进行监测，通过5g技术对监测数据进行无线传输，解决现有技术中gps监测的精度和稳定性较差、数据传输时间长的问题，实现对渡槽变形的实时监测。
40.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。