北斗形变监测基准站的制作方法

本实用新型涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种北斗形变监测基准站。

背景技术：

我国地质灾害防治面临的形式严峻，地质灾害呈现频发的态势，严重威胁了人民的生命财产安全。当前地质灾害监测已淘汰了人工测量方式，引入了全球卫星导航技术，通过在滑坡区域布设监测站和基准站组网构成rtk自动监测系统。通常地，滑坡监测区域的所有监测站和基准站的卫星观测数据通过4g公共网络dtu模块传送至后台服务器，然后进行数据差分定位解算。这种监测方式传输数据量大，存在通信成本偏高的问题；并且随着卫星观测数据增加，容易造成数据丢失，影响了卫星导航定位解算稳定性和可靠性。如公开号为cn108519045a的中国发明专利申请公开了《一种北斗精密形变监测与预警系统》，包括传感器子系统、通讯子系统和监控中心子系统，传感器子系统通过通讯子系统与监控中心子系统连接；所述的传感器子系统，包括北斗基准站传感器、北斗监测站传感器和辅助传感器；所述的监控中心子系统，包括数据库、数据解算部分和数据分析部分。上述方案是将监测区域的所有监测站和基准站的卫星观测数据通过网络上传至服务器机房进行分析处理的。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种形变监测预警一体化，且成本低、稳定性高的北斗形变监测基准站。

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种北斗形变监测基准站，包括微型工控机、北斗/gnss接收机、4g路由器、稳压电源、天馈防雷器、浪涌保护器、远程网络控制电路；所述天馈防雷器的输出端与北斗/gnss接收机连接；所述北斗/gnss接收机的串口与微型工控机的串口连接；所述微型工控机通过rj45网口与4g路由器连接；所述4g路由器通过远程网络控制电路与微型工控机、北斗/gnss接收机连接；所述稳压电源与浪涌保护器连接，稳压电源还分别与微型工控机、北斗/gnss接收机、4g路由器、远程网络控制电路连接。

上述方案优选的，所述远程网络控制电路包括依次连接的串口/网口模块、串/并模块、继电器开关，所述串口/网口模块通过rj45网口与4g路由器连接，所述继电器开关与稳压电源连接，继电器开关分别与微型工控机、北斗/gnss接收机连接。

上述方案优选的，还包括无线网桥，微型工控机通过rj45网口与无线网桥连接。

上述方案优选的，所述北斗/gnss接收机通过ttl串口与微型工控机连接。

上述方案优选的，还包括散热风扇，所述散热风扇安装与机柜内，散热风扇与稳压电源连接。

与现有技术相比，本实用新型的具有以下优点：

1、本基准站通过物联网与北斗监测站实现监测布网，仅需在滑坡区域构建，其不仅低成本，还避免因移动信号差或信号干扰等影响造成卫星观测数据缺失，造成监测解算不连续，以及预测预报可靠性低下等技术问题。

2、本基准站利用微型工控机进行载波相位差分定位解算和预警模型形变预测，再将滑坡监测点形变位移量和预警等级结果上传至后台服务器，降低了数据对通信带宽的要求，同时降低了服务器对数据接收、数据存储以及数据处理等方面的指标要求。

3、本基准站安装了散热风扇，保证设备野外稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型北斗形变监测基准站的整体框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种北斗形变监测基准站，应用于滑坡监测区域，使用时，需将该基准站安装在稳定基岩或建筑物顶部。

本基准站包括微型工控机、北斗/gnss接收机、4g路由器、稳压电源、天馈防雷器、浪涌保护器、远程网络控制电路。

所述天馈防雷器与卫星天线接头连接，天馈防雷器与北斗/gnss接收机连接，主要用于北斗/gnss接收机接收卫星定位数据。所述北斗/gnss接收机为北斗/gnss高精度接收机，北斗/gnss高精度接收机通过ttl串口与微型工控机连接，主要用于将接收的卫星定位数据传至微型工控机。所述微型工控机通过rj45网口与物联网的无线网桥连接，物联网的无线网桥则与北斗监测站连接；所述微型工控机还通过rj45网口与4g路由器连接，4g路由器通过移动网络与监测中心服务器互联。微型工控机主要用于接收基准站卫星定位数据和滑坡区域监测站观测数据，并根据接收的数据进行载波相位差分定位解算和预警模型形变预测的算法做出滑坡形变等级的判断，最后将滑坡监测点形变位移量和预警等级结果通过4g路由器传至后台服务器，通过后台服务器进行pc端网页、手机app和短信等多形式发布，使用户能够提前预防。所述的载波相位差分定位的解算和预警模型形变预测的解算均可以用现有的算法来实现，且不是本实用新型的重点，本实用新型意在搭建可形变监测预警的一体化基准站，实现数据的稳定传输。

所述远程网络控制电路包括依次连接的串口/网口模块、串/并模块、继电器开关，所述串口/网口模块通过rj45网口与4g路由器连接，所述继电器开关与稳压电源连接，继电器开关分别与微型工控机、北斗/gnss接收机连接。用户利用4g路由器进行通信服务，通过远程网络控制电路实现对微型工控机和北斗/gnss接收机上电重启等远程操作，增加了野外基准站的可操作性和可维护性。

所述稳压电源与浪涌保护器连接，浪涌保护器接24v电源插座，稳压电源经过降压后，提供12v供电电压给微型工控机、北斗/gnss接收机、4g路由器和继电器开关。

本基准站还包括散热风扇，所述散热风扇安装与机柜内，散热风扇与稳压电源连接，由稳压电源供电。

显然，上述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

技术特征：

1.北斗形变监测基准站，其特征在于：包括微型工控机、北斗/gnss接收机、4g路由器、稳压电源、天馈防雷器、浪涌保护器、远程网络控制电路；

所述天馈防雷器的输出端与北斗/gnss接收机连接；

所述北斗/gnss接收机的串口与微型工控机的串口连接；

所述微型工控机通过rj45网口与4g路由器连接；

所述4g路由器通过远程网络控制电路与微型工控机、北斗/gnss接收机连接；

所述稳压电源与浪涌保护器连接，稳压电源还分别与微型工控机、北斗/gnss接收机、4g路由器、远程网络控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的北斗形变监测基准站，其特征在于：所述远程网络控制电路包括依次连接的串口/网口模块、串/并模块、继电器开关，所述串口/网口模块通过rj45网口与4g路由器连接，所述继电器开关与稳压电源连接，继电器开关分别与微型工控机、北斗/gnss接收机连接。

3.根据权利要求1或2所述的北斗形变监测基准站，其特征在于：所述微型工控机通过rj45网口与物联网的无线网桥连接，物联网的无线网桥与北斗监测站连接。

4.根据权利要求1或2所述的北斗形变监测基准站，其特征在于：所述北斗/gnss接收机通过ttl串口与微型工控机连接。

5.根据权利要求1或2所述的北斗形变监测基准站，其特征在于：还包括散热风扇，所述散热风扇安装与机柜内，散热风扇与稳压电源连接。

技术总结
本实用新型公开了一种北斗形变监测基准站，包括微型工控机、北斗/GNSS接收机、4G路由器、稳压电源、天馈防雷器、浪涌保护器、远程网络控制电路；所述天馈防雷器与北斗/GNSS接收机连接；所述北斗/GNSS接收机与微型工控机连接；所述微型工控机通过RJ45网口与4G路由器连接；所述4G路由器通过远程网络控制电路与微型工控机、北斗/GNSS接收机连接。本实用新型通过物联网与北斗监测站实现监测布网，仅需在滑坡区域构建，其不仅低成本，还避免因移动信号差或信号干扰等影响造成卫星观测数据缺失，造成监测解算不连续，以及预测预报可靠性低下等技术问题。

技术研发人员：王守华;史伟阳;孙希延;纪元法;李有明;符强;严素清;付文涛
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：2020.04.09
技术公布日：2020.12.18