一种自带平板的单管通信塔及其稳定性监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种自带平板的单管通信塔，包括第一平板和第二平板，在单管通信塔的侧壁的一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第一横梁，连接处为第一横梁的中心，若干根第一横梁构成第一横梁组；在单管通信塔的侧壁的另一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第二横梁，连接处为第二横梁的中心，若干根第二横梁构成第二横梁组，第一横梁组和第二横梁组于单管通信塔中心对称；第一平板与单管通信塔平行设置且与第一横梁组固定连接，第二平板与单管通信塔平行设置且与第二横梁组固定连接。自带平板的单管通信塔能将传统的通信塔和广告牌结合起来，节约了占地空间和成本，美化了环境。同时单管通信塔的安全性得到了得到了加强。
【专利说明】
一种自带平板的单管通信塔及其稳定性监测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种管塔及其稳定性监测方法，尤其是指一种自带平板的单管通信塔及其稳定性监测方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，通信事业的快速发展，手机的普遍使用，城市中的建设了各种规格型号的通信单管塔，以满足市民对手机信号的需求，根据无线信号覆盖的需要，通信单管塔一般选择在人流较集中、地形平坦开阔、天线投射扇区附近没有障碍物阻挡的区域;另一方面，由于商业营销的需求，城市里建立了许多的大型户外广告牌，根据投放效果的需要，一般建设在各种交通要道(道路沿线和交通枢纽地)和各类型的职能中心(居民社区、社会管理、公共娱乐等中心)，两种铁塔有极其相似的选址要求。
[0003]中国专利公开号CN200420110137.4，【公开日】2006年3月15日，公开了一种通信用三管塔，它包括塔基、塔体、平台支架、避雷针，其特征在于:塔体由多根塔柱连接而成，塔柱的三根直立钢管两侧焊接铁板，铁板连接三根水平铁，钢管、铁板、水平铁构成三角形状。但是该通信用三管塔仍然没有结合广告牌的功能，造成了浪费。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中通信塔和广告牌选址地点相似，但是各自建设，占地大，资源严重浪费，经济性和性价比较差的缺陷，提供一种自带平板的单管通信塔及其稳定性监测方法。
[0005]本发明的目的是通过下述技术方案予以实现:
一种自带平板的单管通信塔，包括第一平板和第二平板，在单管通信塔的侧壁的一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第一横梁，连接处为第一横梁的中心，若干根第一横梁构成第一横梁组;在单管通信塔的侧壁的另一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第二横梁，连接处为第二横梁的中心，若干根第二横梁构成第二横梁组，第一横梁组和第二横梁组于单管通信塔中心对称;第一平板与单管通信塔平行设置且与第一横梁组固定连接，第二平板与单管通信塔平行设置且与第二横梁组固定连接，第一平板和第二平板的长度分别大于第一横梁组内的所有第一横梁的长度和第二横梁组内的所有第二横梁的长度。首先安装单管通信塔，然后在通信塔侧壁上安装第一横梁组和第二横梁组，然后再将第一平板和第二平板分别安装在第一横梁组和第二横梁组上，平板上可以写宣传语或广告。安装完成后，自带平板的单管通信塔整体呈“中”字型，既达到了通信的基本需求，又节约了广告牌的成本，还可以美化环境。
[0006]—种自带平板的单管通信塔，包括第一平板、第二平板和第三平板，其特征是，在单管通信塔的侧壁上设有水平向设置的三个桁架，任意相邻两个桁架所成的角度均为120度，桁架的一端与单管通信塔的侧壁固定连接，桁架的另一端与一个平板固定连接，平板与单管通信塔平行设置，三个桁架对应三个平板，三个平板依次首尾相接。首先安装单管通信塔，然后在通信塔侧壁上安装3个桁架，然后再将第一平板、第二平板和第三平板分别安装在桁架的另一端上。
[0007]作为一种优选方案，桁架是9榀桁架。
[0008]作为一种优选方案，单管通信塔包括由主管和横材构成的塔身、管塔基础和管塔设备，所述管塔设备配设在塔身的顶部，所述塔身与所述管塔设备通过转接法兰连接，所述管塔基础为预埋件埋设在地底，所述塔身与所述管塔基础通过螺栓连接;单管通信塔还包括有单片机和通信设备，所述管塔基础的顶端固定有第一红外发射器和第二红外发射器，所述第一红外发射器和第二红外发射器对准塔身上同一根主管的一条棱边，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的主管为测量杆，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的棱边为测量棱边，所述测量棱边与第一红外发射器和第二红外发射器位于同一平面，所述测量棱边的两个侧面上均固定有红外接收器阵列，所述测量棱边与第一红外发射器以及第二红外发射器之间设置有竖直分光镜，竖直分光镜通过固定架固定在所述管塔基础上，所述第一红外发射器和第二红外发射器发射的红外线经过竖直分光镜照射在所述红外接收器阵列上，所述红外接收器阵列的输出端与单片机电连接，所述单片机与通信设备电连接，单片机和通信设备固定在所述塔身上，所述红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备均由电源供电。本发明这样设置，可以由单片机通过接收红外接收器阵列的红外信号推断当前测量杆的摇动、晃动和扭动，一旦当前测量杆的摇动、晃动和扭动超过设定值，则单片机通过通信设备进行报警。
[0009]作为一种优选方案，测量棱边的两个侧面与第一红外发射器之间的夹角均相等。
[0010]作为一种优选方案，第一红外发射器与第二红外发射器相互平行。
[0011]作为一种优选方案，竖直分光镜的中轴线与地面垂直。
[0012]作为一种优选方案，自带平板的单管通信塔还包括有单片机和通信设备，所述管塔基础的顶端固定有第一红外发射器和第二红外发射器，所述第一红外发射器和第二红外发射器对准塔身上同一根主管的一条棱边的同一目标点，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的主管为测量杆，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的棱边为测量棱边，所述第一红外发射器和第二红外发射器位于同一水平面，所述测量棱边的两个侧面上均固定有红外接收器阵列，所述测量棱边与第一红外发射器以及第二红外发射器之间设置有旋转折光镜，旋转折光镜通过固定架固定在所述管塔基础上，所述第一红外发射器和第二红外发射器发射的红外线经过旋转折光镜照射在所述红外接收器阵列上，所述红外接收器阵列的输出端与单片机电连接，所述单片机与通信设备电连接，单片机和通信设备固定在所述塔身上，所述红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备均由电源供电。本技术方案与上述米用竖直分光镜的技术方案相似，米用竖直分光镜的方案可以将红外线分散为四个射入点由红外接收器阵列读取，单片机根据相应照射点之间差值数值的变化推断当前测量杆的运动状态并对应不同的阈值进行对比，然后进行报警，而采用旋转折光镜的技术方案中，两个红外发射器照射在旋转折光镜上进行折射照射在红外接收器阵列，由于旋转折光镜保持旋转状态，所以红外接收器阵列上被照射的点是一个轨迹，单片机可以根据当前获得的轨迹进行分析，根据晃动、沉降和扭动分别设定阈值，一旦超出阈值就进行报警。
[0013]作为一种优选方案，旋转折光镜包括驱动电机、旋转驱动轴、连接爪盘、减速齿轮组和棱锥状折光镜，所述棱锥状折光镜的底面朝向测量棱边，所述连接爪盘与所述锥状折光镜固定连接，所述连接爪盘的底部与旋转驱动轴的第一端连接，旋转驱动轴的第二端通过减速齿轮组与驱动电机连接，所述驱动电机由电源供电，所述第一红外发射器在棱锥状折光镜上的照射点与第二红外发射器在棱锥状折光镜上的照射点轴向对称。
[0014]—种自带平板的单管通信塔的稳定性监测方法，包括以下步骤:
步骤一，红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备得电启动，单片机读取预设的对应红外接收器阵列中每个红外接收器的转换值，单片机同时读取预设的阈值，
步骤二，第一红外发射器和第二红外发射器照射在竖直分光镜上进行分光，红外接收器阵列接收到四个红外信号，单片机根据接收到的红外接收器阵列信号进行查询得到转换值，得出正常态数据，
步骤三，单片机实时记录当前转换值，若当前转换值推算出红外接收器阵列中中接收到的红外线竖直方向或水平方向波动大于阈值则判定塔身晃动，若当前转换值推算出红外接收器阵列中中接收到的红外线竖直方向数值持续大于阈值则判定塔身沉降过大，若当前转换值推算出红外接收器阵列中接收到的两个红外线水平方向波动中存在数值差且至少一个转换值大于阈值时判定为测量杆扭曲，
步骤四，单片机根据步骤三中所得出的结论，发送相应信号至通信设备，进行相应的报警动作。
[0015]本发明的有益效果是，自带平板的单管通信塔能将传统的通信塔和广告牌结合起来，节约了占地空间和成本，美化了环境。同时单管通信塔的安全性得到了得到了加强。本发明结构简单、实用性强。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的一种俯视结构示意图；
图2是第一红外发射器和第二红外发射器照射红外接收器阵列的示意图；
图3是本发明中单片机部分电路框架示意图；
图4是本发明中旋转折光镜的一种示意图；
图5是本发明的另一种俯视结构示意图。
[0017]其中:1、单管通信塔，2、第一平板，3、第二平板，4、第一红外发射器，5、第二红外发射器，6、竖直分光镜，61、棱锥状折光镜，7、红外接收器阵列，8、测量杆，9、单片机，10、通信设备，11、驱动电机，12、减速齿轮组，13、旋转驱动轴，14、连接爪盘，15、第三平板，16、桁架，21、第一横梁，31、第二横梁。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
[0019]实施例1:一种自带平板的单管通信塔，其结构示意图如图1所示，包括第一平板2和第二平板3，在单管通信塔I的侧壁的一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第一横梁21，连接处为第一横梁的中心，若干根第一横梁构成第一横梁组;在单管通信塔的侧壁的另一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第二横梁31，连接处为第二横梁的中心，若干根第二横梁构成第二横梁组，第一横梁组和第二横梁组于单管通信塔中心对称;第一平板与单管通信塔平行设置且与第一横梁组固定连接，第二平板与单管通信塔平行设置且与第二横梁组固定连接，第一平板和第二平板的长度分别大于第一横梁组内的所有第一横梁的长度和第二横梁组内的所有第二横梁的长度。首先安装单管通信塔，然后在通信塔侧壁上安装第一横梁组和第二横梁组，然后再将第一平板和第二平板分别安装在第一横梁组和第二横梁组上，平板上可以写宣传语或广告。安装完成后，自带平板的单管通信塔整体呈“中”字型，既达到了通信的基本需求，又节约了广告牌的成本，还可以美化环境。
[0020]单管通信塔包括由主管和横材构成的塔身、管塔基础和管塔设备，所述管塔设备配设在塔身的顶部，所述塔身与所述管塔设备通过转接法兰连接，所述管塔基础为预埋件埋设在地底，所述塔身与所述管塔基础通过螺栓连接;如图2，图3所示，还包括有单片机9和通信设备10，所述管塔基础的顶端固定有第一红外发射器4和第二红外发射器5，所述第一红外发射器和第二红外发射器对准塔身上同一根主管的一条棱边，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的主管为测量杆8，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的棱边为测量棱边，所述测量棱边与第一红外发射器和第二红外发射器位于同一平面，所述测量棱边的两个侧面上均固定有红外接收器阵列7，所述测量棱边与第一红外发射器以及第二红外发射器之间设置有竖直分光镜6，竖直分光镜通过固定架固定在所述管塔基础上，所述第一红外发射器和第二红外发射器发射的红外线经过竖直分光镜照射在所述红外接收器阵列上，所述红外接收器阵列的输出端与单片机电连接，所述单片机与通信设备电连接，单片机和通信设备固定在所述塔身上，所述红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备均由电源供电。所述竖直分光镜的中轴线与地面垂直。所述测量棱边的两个侧面与所述第一红外发射器之间的夹角均相等。所述第一红外发射器与所述第二红外发射器相互平行。
[0021]本实施例适用与工业开发区等市郊区域、县城、乡镇、农村、山区等对景观要求低、易于征地的区域;特别适用于拟建场地面积较小的情况，节约建设用地;且同时适用于屋面和地面，塔高和根开可根据风压、场景和需求进行灵活调整，结构受力模式合理，有较高的经济性和性价比。本实施例这样设置，可以由单片机通过接收红外接收器阵列的红外信号推断当前测量杆的摇动、晃动和扭动，一旦当前测量杆的摇动、晃动和扭动超过设定值，则单片机通过通信设备进行报警。
[0022]—种自带平板的单管通信塔的稳定性监测方法，适用于实施例1所述的自带平板的单管通信塔，包括以下步骤:
步骤一，红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备得电启动，单片机读取预设的对应红外接收器阵列中每个红外接收器的转换值，单片机同时读取预设的阈值，
步骤二，第一红外发射器和第二红外发射器照射在竖直分光镜上进行分光，红外接收器阵列接收到四个红外信号，单片机根据接收到的红外接收器阵列信号进行查询得到转换值，得出正常态数据，
步骤三，单片机实时记录当前转换值，若当前转换值推算出红外接收器阵列中中接收到的红外线竖直方向或水平方向波动大于阈值则判定塔身晃动，若当前转换值推算出红外接收器阵列中中接收到的红外线竖直方向数值持续大于阈值则判定塔身沉降过大，若当前转换值推算出红外接收器阵列中接收到的两个红外线水平方向波动中存在数值差且至少一个转换值大于阈值时判定为测量杆扭曲，
步骤四，单片机根据步骤三中所得出的结论，发送相应信号至通信设备，进行相应的报警动作。
[0023]实施例2:—种自带平板的单管通信塔，如图4所示，包括由主管和横材构成的塔身、管塔基础和管塔设备，所述管塔设备配设在塔身的顶部，所述塔身与所述管塔设备通过转接法兰连接，所述转接法兰的上端与管塔设备的底座相匹配，所述转接法兰的下端与所述主管的截面相匹配，所述的主管截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形或正七边形，所述管塔基础为预埋件埋设在地底，所述塔身与所述管塔基础通过螺栓连接。还包括有单片机和通信设备，所述管塔基础的顶端固定有第一红外发射器和第二红外发射器，所述第一红外发射器和第二红外发射器对准塔身上同一根主管的一条棱边的同一目标点，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的主管为测量杆，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的棱边为测量棱边，所述第一红外发射器和第二红外发射器位于同一水平面，所述测量棱边的两个侧面上均固定有红外接收器阵列，所述测量棱边与第一红外发射器以及第二红外发射器之间设置有旋转折光镜，旋转折光镜通过固定架固定在所述管塔基础上，所述第一红外发射器和第二红外发射器发射的红外线经过旋转折光镜照射在所述红外接收器阵列上，所述红外接收器阵列的输出端与单片机电连接，所述单片机与通信设备电连接，单片机和通信设备固定在所述塔身上，所述红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备均由电源供电。所述旋转折光镜包括驱动电机11、旋转驱动轴
13、连接爪盘14、减速齿轮组12和棱锥状折光镜61，所述棱锥状折光镜的底面朝向测量棱边，所述连接爪盘与所述锥状折光镜固定连接，所述连接爪盘的底部与旋转驱动轴的第一端连接，旋转驱动轴的第二端通过减速齿轮组与驱动电机连接，所述驱动电机由电源供电，所述第一红外发射器在棱锥状折光镜上的照射点与第二红外发射器在棱锥状折光镜上的照射点轴向对称。
[0024]本技术方案与上述采用竖直分光镜的技术方案相似，采用竖直分光镜的方案可以将红外线分散为四个射入点由红外接收器阵列读取，单片机根据相应照射点之间差值数值的变化推断当前测量杆的运动状态并对应不同的阈值进行对比，然后进行报警，而采用旋转折光镜的技术方案中，两个红外发射器照射在旋转折光镜上进行折射照射在红外接收器阵列，由于旋转折光镜保持旋转状态，所以红外接收器阵列上被照射的点是一个轨迹，单片机可以根据当前获得的轨迹进行分析，根据晃动、沉降和扭动分别设定阈值，一旦超出阈值就进行报警。
[0025]实施例3: 一种自带平板的单管通信塔，其原理和实施方法与实施例1或2基本相同，不同之处如图5所示，包括第一平板、第二平板和第三平板15，在单管通信塔的侧壁上设有水平向设置的三个9榀桁架16，任意相邻两个桁架所成的角度均为120度，桁架的一端与单管通信塔的侧壁固定连接，桁架的另一端与一个平板固定连接，平板与单管通信塔平行设置，三个桁架对应三个平板，三个平板依次首尾相接。
【主权项】
1.一种自带平板的单管通信塔，包括第一平板和第二平板，其特征是，在单管通信塔的侧壁的一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第一横梁，连接处为第一横梁的中心，若干根第一横梁构成第一横梁组;在单管通信塔的侧壁的另一侧上固定连接有若干根水平向设置的互相平行的第二横梁，连接处为第二横梁的中心，若干根第二横梁构成第二横梁组，第一横梁组和第二横梁组于单管通信塔中心对称;第一平板与单管通信塔平行设置且与第一横梁组固定连接，第二平板与单管通信塔平行设置且与第二横梁组固定连接，第一平板和第二平板的长度分别大于第一横梁组内的所有第一横梁的长度和第二横梁组内的所有第二横梁的长度。2.—种自带平板的单管通信塔，包括第一平板、第二平板和第三平板，其特征是，在单管通信塔的侧壁上设有水平向设置的三个桁架，任意相邻两个桁架所成的角度均为120度，桁架的一端与单管通信塔的侧壁固定连接，桁架的另一端与一个平板固定连接，平板与单管通信塔平行设置，三个桁架对应三个平板，三个平板依次首尾相接。3.根据权利要求2所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，所述的桁架是9榀桁架。4.根据权利要求1所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，单管通信塔包括由主管和横材构成的塔身、管塔基础和管塔设备，所述管塔设备配设在塔身的顶部，所述塔身与所述管塔设备通过转接法兰连接，所述管塔基础为预埋件埋设在地底，所述塔身与所述管塔基础通过螺栓连接;单管通信塔还包括有单片机和通信设备，所述管塔基础的顶端固定有第一红外发射器和第二红外发射器，所述第一红外发射器和第二红外发射器对准塔身上同一根主管的一条棱边，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的主管为测量杆，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的棱边为测量棱边，所述测量棱边与第一红外发射器和第二红外发射器位于同一平面，所述测量棱边的两个侧面上均固定有红外接收器阵列，所述测量棱边与第一红外发射器以及第二红外发射器之间设置有竖直分光镜，竖直分光镜通过固定架固定在所述管塔基础上，所述第一红外发射器和第二红外发射器发射的红外线经过竖直分光镜照射在所述红外接收器阵列上，所述红外接收器阵列的输出端与单片机电连接，所述单片机与通信设备电连接，单片机和通信设备固定在所述塔身上，所述红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备均由电源供电。5.根据权利要求4所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，所述测量棱边的两个侧面与所述第一红外发射器之间的夹角均相等。6.根据权利要求4所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，所述第一红外发射器与所述第二红外发射器相互平行。7.根据权利要求4所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，所述竖直分光镜的中轴线与地面垂直。8.根据权利要求1所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，还包括有单片机和通信设备，所述管塔基础的顶端固定有第一红外发射器和第二红外发射器，所述第一红外发射器和第二红外发射器对准塔身上同一根主管的一条棱边的同一目标点，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的主管为测量杆，被第一红外发射器和第二红外发射器对准的棱边为测量棱边，所述第一红外发射器和第二红外发射器位于同一水平面，所述测量棱边的两个侧面上均固定有红外接收器阵列，所述测量棱边与第一红外发射器以及第二红外发射器之间设置有旋转折光镜，旋转折光镜通过固定架固定在所述管塔基础上，所述第一红外发射器和第二红外发射器发射的红外线经过旋转折光镜照射在所述红外接收器阵列上，所述红外接收器阵列的输出端与单片机电连接，所述单片机与通信设备电连接，单片机和通信设备固定在所述塔身上，所述红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备均由电源供电。9.根据权利要求8所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，所述旋转折光镜包括驱动电机、旋转驱动轴、连接爪盘、减速齿轮组和棱锥状折光镜，所述棱锥状折光镜的底面朝向测量棱边，所述连接爪盘与所述锥状折光镜固定连接，所述连接爪盘的底部与旋转驱动轴的第一端连接，旋转驱动轴的第二端通过减速齿轮组与驱动电机连接，所述驱动电机由电源供电，所述第一红外发射器在棱锥状折光镜上的照射点与第二红外发射器在棱锥状折光镜上的照射点轴向对称。10.—种自带平板的单管通信塔的稳定性监测方法，适用于如权利要求4至7中任意权利要求所述的一种自带平板的单管通信塔，其特征是，包括以下步骤: 步骤一，红外接收器阵列、第一红外发射器、第二红外发射器、单片机和通信设备得电启动，单片机读取预设的对应红外接收器阵列中每个红外接收器的转换值，单片机同时读取预设的阈值， 步骤二，第一红外发射器和第二红外发射器照射在竖直分光镜上进行分光，红外接收器阵列接收到四个红外信号，单片机根据接收到的红外接收器阵列信号进行查询得到转换值，得出正常态数据， 步骤三，单片机实时记录当前转换值，若当前转换值推算出红外接收器阵列中中接收到的红外线竖直方向或水平方向波动大于阈值则判定塔身晃动，若当前转换值推算出红外接收器阵列中中接收到的红外线竖直方向数值持续大于阈值则判定塔身沉降过大，若当前转换值推算出红外接收器阵列中接收到的两个红外线水平方向波动中存在数值差且至少一个转换值大于阈值时判定为测量杆扭曲， 步骤四，单片机根据步骤三中所得出的结论，发送相应信号至通信设备，进行相应的报警动作。
【文档编号】E02D27/42GK105931587SQ201610292458
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】胡桂彬, 杨鹏, 张佚伦, 苏鹤善, 姚云龙, 杨建雄, 谢欣延, 黎炫志, 刘科
【申请人】华信咨询设计研究院有限公司