[实用新型]岩土工程现场监测高速远程无线传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于IEEE 802.11a无线传输协议和Wi-Fi、WLAN无线接入技术及微波通讯技术的高速远程无线传输装置，尤其涉及一种岩土工程现场监测高速远程无线传输装置。

背景技术

岩土工程监测是岩土工程的一个重要组成部分，在设计、施工和运行各阶段均发挥着重要的作用，是确保岩土工程施工和运行安全必不可少的技术措施，是完善岩土工程设计方法的关键性环节以及施工和运行技术决策的重要依据。近年来安全监测在水利水电、工民建、铁路交通、煤炭矿山和军工等行业中得到广泛应用与发展，并日益受到工程技术人员和各级工程决策机构的重视。因此，岩土工程监测技术的革新和监测设备的发明，将有力地推动岩土工程的发展。

由于岩土工程地质条件的复杂性和多样性，无法也不可能在工程设计阶段准确无误地预测工程施工和运行过程中的状况，工程事故和灾害仍不时发生。及时、准确地在事故前获得工程变形或破坏信息并据此进行准确的判断，采取有效的防范措施以避免灾害的发生是岩土工程安全监测的主要目的。现代科学技术的飞速发展，促进了监测技术手段的更新换代，如测量机器人、自动GPS、地面三维激光扫描为代表的现代地面测量技术正逐步替代经纬仪、全站仪等传统的人工观测技术而实现监测自动化；以测斜仪、沉降仪和应变计等为代表的地下观测监测技术也正逐步实现数字化、自动化和网络化，监测工作将向实时、连续、高效、动态、自动化和网络化的方向发展。有线网络通讯、无线移动通讯和卫星通讯等多种网络技术的发展，也逐步为工程变形观测监测信息的实时远程传输和现场控制系统的集成提供了基础。

虽然，我国目前的监测技术和监测设备均取得了很大的进步，但我国大量的岩土工程安全监测仍主要采用经纬仪、全站仪、测斜仪、沉降仪和应变计等传统的人工光学测量、电磁测量方法和手工记录观测数据方法，使监测工作仍十分艰苦和繁重，尤其在条件艰苦、环境恶劣的环境下连续监测、数据的连续采集和实时监测则更难以实现。随着网络技术的进步，采用网络布线形式的实时监控在一定程度上解决了实时监控和遥测难题，但网线布线监测的布线难和易损问题以及初期成本和维护成本问题突出，制约了其进一步的应用。近年来GPRS和CDMA技术逐渐应用于监测工作，初步实现了监测数据的远程无线传输。但目前无线监控技术采用的GPRS和CDMA技术存在明显的带宽不足缺陷，数据传输速率仅几Kbps到十几Kbps，视频传输每秒只有几帧甚至无法传送，尤其在距离基站较远的偏僻地段，信号微弱，接通和传输速率显著降低，容易出现断点和无线接收死角。无线遥测即便实现，效果则难以令人满意。新型无线通讯技术如WLAN、Wi-Fi、Wimax和微波通讯等虽在传输带宽和架设难度、维护成本等方面均具备很大的优势，但基于新型无线通讯技术的岩土工程高速远程无线监测很少甚至才刚刚起步，市场前景和容量十分可观。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服了现有无线监控技术中GPRS和CDMA技术带宽不足、基站依赖性大、尤其在距离基站较远的偏僻地段信号微弱，接通率和传输速率低等缺点，提供一种岩土工程现场监测高速远程无线传输装置及其方法。装置耐候性佳、具备超高传送速率和超远传输距离；同时组网灵活、扩展性强、安装快捷且维护方便，解决了岩土工程监测数据的高速远程无线传输问题，实现了环境恶劣、条件艰苦地方的岩土工程远程高速无线遥测。

本实用新型的目的是这样实现的。

通过传输控制器、整合无线网络接入技术和无线网络传输功能的全天候无线网桥/接入点和中继网桥之间的无线高速连接；或者通过传输控制器与基于WLAN无线接入协议的无线接入点、无线网桥和中继网桥之间的无线高速连接，将岩土工程现场监测数据采集仪存储的大量监测资料，以高传输速率远距离无线传输至交换机和控制端计算机，从而远程高速获取现场的监测资料，知悉、判断监测物安全性状的变化，为安全管理和决策部门提供实时的监测数据和判断依据；并将控制端计算机的控制指令高速返回现场监测的数据采集仪，进行数据采集仪的初始设定、采样设置和实时采样等操作。本装置克服了现有无线监控技术中GPRS和CDMA技术带宽不足、基站依赖性大、尤其在距离基站较远的偏僻地段信号微弱，接通率和传输速率低等缺点；装置耐候性佳、具备超高传送速率和超远传输距离；同时组网灵活、扩展性强、安装快捷且维护方便，解决了岩土工程监测数据的高速远程无线传输问题，实现了环境恶劣、条件艰苦地方的岩土工程远程高速无线遥测。

一、岩土工程现场监测高速远程无线传输装置(简称装置)

本装置包括前后依次连接的数据采集和传输控制模块、高速率远程无线传输模块和数据传输接收控制模块；