[实用新型]一种基于北斗双频测量的铁路路基沉降实时监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路安全监测领域，具体涉及一种基于北斗双频测量的铁路路基沉降实时监测系统。

背景技术

高铁是建设在复杂地质环境条件下的高速度列车，地质环境对其有重要影响。由于我国幅员辽阔，地层、土质、水文、地貌等环境多变，造成高铁建设中需要根据当地的地质情况分析和解决各种工程和维护中的实际问题。高铁关系到人民群众的生命和财产安全，为保证高铁的安全运行，需对铁路路基沉降形变进行实时监控和及时维护。

对于铁路路基沉降形变监测，传统的监测方法有位移传感器、加速度计、倾斜传感器、激光干涉仪、全站仪、精密水准仪等。这些方法都有一定的成效但也存在许多不足之处。如，位移传感器必须与测点相接触、对于横向位移测量较困难；加速度计对缓慢的位移以及大风影响下的大位移无法测量；倾斜传感器必须与其他方法配合使用；激光干涉仪在夜间和恶劣天气条件下都不可测量、观测距离短；全站仪监测测点不同步、大位移时不可测、不能进行长基线的测量、观测受天气、环境影响较严重；精密水准仪受气候的影响较严重、采样率很难达到动态测量的要求；除此之外，以上监测方法都存在着各测点之间很难做到时间同步的问题，从而给后续铁路路基特性的分析带来困难。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可以实时对铁路路基沉降形变进行监测，车站监控中心通过分析历史监测数据，得出铁路路基的沉降形变变化趋势，提前处置以解除危险的基于北斗双频测量的铁路路基沉降实时监测系统。

本实用新型的技术方案是：

一种基于北斗双频测量的铁路路基沉降实时监测系统，包括若干个集成数据采集终端、ZIGBEE无线传输子系统、中心处理服务器和车站监控中心，所述集成数据采集终端沿铁路沿线布设在铁路路基之上，所述中心处理服务器根据ZIGBEE组网的要求选择地点架设；所述集成数据采集终端包括抗多径效应北斗接收天线、北斗双频接收机、嵌入式处理器、ZIGBEE通信模块和太阳能供电装置，所述抗多径效应北斗接收天线位于北斗双频接收机上，所述北斗双频接收机通过异步串口与嵌入式处理器连接，所述嵌入式处理器通过ZIGBEE无线传输子系统与中心处理服务器通信；所述ZIGBEE无线传输子系统包括发送信号的ZIGBEE通信模块和对信号进行接收、发送处理的ZIGBEE基站；所述中心处理服务器通过有线网络或者无线网络与车站监控中心连接。

进一步地，所述北斗双频接收机采用北斗卫星导航定位系统的B1I和B2I两个频点进行双频差分定位，采用载波相位测量算法进行解算。

进一步地，所述ZIGBEE通信模块采用2.4GHZ频点。

进一步地，所述太阳能供电装置包括太阳能电池板和蓄电池。

进一步地，所述中心处理服务器包括数据处理单元和数据分析单元。

本实用新型的积极有益效果是：

1.本实用新型采用的北斗双频接收机采用北斗卫星导航定位系统的B1I和B2I两个频点进行双频差分定位，具有精度高、功耗低、成本低的特点。

2.采用太阳能供电装置，无需再对集成数据采集终端单独布线，降低了成本、节约了资源。

3.基于2.4GHZ频点的ZIGBEE通信系统具有相对较高的速率、低功耗、支持大量网络节点、安全可靠、低成本的特点。

4.该实用新型采用的定位方式为局域载波相位差分定位，不需要建设基准站，大大降低了系统的建设成本。

5.本实用新型可以实时的对铁路路基沉降形变进行监测，及时根据设定的参数进行报警，以确保铁路运营的安全。车站监控中心可以通过分析历史监测数据，得出铁路路基的沉降形变变化趋势，预测危险发生的时间，提前进行处置以解除危险。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构框图；

图2为本实用新型的集成数据采集终端结构框图。

具体实施方式