一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，包括有基座，所述基座上設(shè)有監(jiān)測(cè)箱，所述監(jiān)測(cè)箱內(nèi)設(shè)有電池腔、電路腔以及通信腔；所述電路腔內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括有主控器以及分別與主控器信號(hào)連接的風(fēng)速傳感器、水位傳感器、通信裝置；所述風(fēng)速傳感器設(shè)于監(jiān)測(cè)箱的頂部，所述水位傳感器設(shè)于基座上；所述電池腔內(nèi)設(shè)有可充電電池，可充電電池用于給監(jiān)測(cè)電路供電；所述通信裝置包括有天線，天線設(shè)于通信腔內(nèi)；通過(guò)將通信系統(tǒng)的嫁接，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)，方便監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)單有效，減少自然災(zāi)害的損失。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)災(zāi)害主要由自然或人為地質(zhì)作用引起，對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成災(zāi)難性的破壞，它主要包括地震、山體滑坡、泥石流、地面沉降、火山噴發(fā)和地面裂縫等。近年來(lái)，在世界范圍內(nèi)，地質(zhì)災(zāi)害呈高發(fā)性態(tài)勢(shì)，在我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象也有加劇態(tài)勢(shì)，且?guī)?lái)的人力財(cái)力損失十分慘重。然而，現(xiàn)有的突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害不能及時(shí)向外傳遞信息、報(bào)警(預(yù)警)及定位。采用人工對(duì)災(zāi)害突發(fā)點(diǎn)報(bào)警及定位即危險(xiǎn)又描述不準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)性差。而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的無(wú)縫監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，包括有基座，所述基座上設(shè)有監(jiān)測(cè)箱，所述監(jiān)測(cè)箱內(nèi)設(shè)有電池腔、電路腔以及通信腔;所述電路腔內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括有主控器以及分別與主控器信號(hào)連接的風(fēng)速傳感器、水位傳感器、通信裝置;所述風(fēng)速傳感器設(shè)于監(jiān)測(cè)箱的頂部，所述水位傳感器設(shè)于基座上;所述電池腔內(nèi)設(shè)有可充電電池，可充電電池用于給監(jiān)測(cè)電路供電;所述通信裝置包括有天線，天線設(shè)于通信腔內(nèi)。
[0005]其中，所述天線包括有疊加在一起的第一PCB板及第二 PCB板;所述第一 PCB板頂面設(shè)有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個(gè)形狀相同、對(duì)稱(chēng)設(shè)置微帶振集;所述第二PCB板頂面設(shè)有第二微帶單元;第一PCB板及第二PCB板疊加時(shí)，第二微帶單元位于第二PCB板頂面及第一 PCB板底面。
[0006]其中，每個(gè)微帶振集包括有一個(gè)梯形的梯形振子臂、分別設(shè)于梯形振子臂的兩側(cè)的、呈三角形的第一角臂和第二角臂;第一角臂、第二角臂與梯形振子臂之間均連設(shè)有弧形連接臂；
其中，每個(gè)第一角臂和第二角臂的一個(gè)角均指向第一PCB板的中心;每個(gè)第一角臂和第二角臂靠近第一 PCB板中心的角處設(shè)有條形空槽;每個(gè)第一角臂和第二角臂上還設(shè)有鏤空單元，鏤空單元包括有F形鏤空桿;第一微帶單元還包括有兩個(gè)矩形饋電片，每個(gè)微帶振集的梯形振子臂分別與對(duì)應(yīng)的矩形饋電片饋電耦合連接。
[0007]其中，所述第二微帶單元包括有圓環(huán)形的環(huán)形輻射臂，所述環(huán)形輻射臂向內(nèi)延伸出有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的橫桿，每個(gè)橫桿向中心延伸出弧形的弧形輻射臂。
[0008]其中，兩個(gè)饋電耦合片相鄰處均設(shè)有一個(gè)耦合缺口。
[0009]其中，所述第一PCB板及第二PCB板疊加在一起時(shí)，每個(gè)橫桿位于相應(yīng)微帶振集的梯形振子臂的垂直投影區(qū)域內(nèi)。
[0010]其中，每個(gè)第一角臂和第二角臂的三個(gè)角均為圓弧角。
[0011]其中，兩個(gè)弧形輻射臂之間的最大距離為M，最小距離為N，條形空槽的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則M=N+0.86Lo
[0012]其中，所述第一PCB板和第二 PCB板均為正方形，所述第一 PCB板的四個(gè)角處設(shè)有L形的隔離微帶臂;兩個(gè)微帶振集中間設(shè)有兩個(gè)T形寄生振子臂;所述第一 PCB板和第二 PCB板均為正方形，且第一 PCB板和第二 PCB板均有兩個(gè)邊上設(shè)有矩形寄生振子臂。
[0013]其中，監(jiān)測(cè)電路還包括有用于實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)基站位置的北斗定位器，所述北斗定位器與主控器信號(hào)連接；
其中，監(jiān)測(cè)電路還包括有信息存儲(chǔ)裝置以及溫度探測(cè)器，所述信息存儲(chǔ)裝置以及溫度探測(cè)器分別與主控器信號(hào)連接，所述信息存儲(chǔ)裝置用于記錄數(shù)據(jù)信息，所述溫度探測(cè)器用于探測(cè)環(huán)境溫度變化；
其中，還包括有太陽(yáng)能電池板，所述太陽(yáng)能電池板設(shè)于監(jiān)測(cè)箱的頂面，所述太陽(yáng)能電池板用于給可充電電池充電；其中，還包括有罩設(shè)監(jiān)測(cè)箱的玻璃罩體，所述風(fēng)速傳感器露設(shè)于玻璃罩體頂面。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)將通信系統(tǒng)的嫁接，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)，方便監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)單有效，減少自然災(zāi)害的損失。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的主視圖
圖2是本發(fā)明的監(jiān)測(cè)電路的原理圖；
圖3是本發(fā)明天線的主視圖；
圖4是第一 PCB板的俯視圖；
圖5是第二 PCB板的俯視圖；
圖6是微帶振集的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明天線具體實(shí)施例的Sll參數(shù)的仿真和測(cè)試曲線圖。
[0016]圖8是本發(fā)明天線具體實(shí)施例的增益仿真測(cè)試曲線圖和效率測(cè)試曲線圖；
圖9是本發(fā)明天線具體實(shí)施例在5GHz的歸一化輻射方向圖。
[0017]圖1至圖9中的附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1-基座;2-監(jiān)測(cè)箱;3-通信腔;4-電路腔;5-電池腔;6-太陽(yáng)能電池板;7-風(fēng)速傳感器;8-玻璃罩體;9-水位傳感器；
Hl-第一 PCB板;Hll-梯形振子臂;H12-弧形連接臂;H13-第一角臂;H14-第二角臂;H15-條形空槽;Hl 6-鏤空單元;Hl 7-F形鏤空桿；
H2-第二 PCB板;H21-環(huán)形輻射臂;H22-橫桿;H23-弧形輻射臂；
H3-矩形饋電片;H4-矩形寄生振子臂;H5-隔離微帶臂;H6-T形寄生振子臂。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。
[0019]如圖1至圖9所示，本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，包括有基座I，所述基座I上設(shè)有監(jiān)測(cè)箱2，所述監(jiān)測(cè)箱2內(nèi)設(shè)有電池腔5、電路腔4以及通信腔3;所述電路腔4內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括有主控器以及分別與主控器信號(hào)連接的風(fēng)速傳感器7、水位傳感器9、通信裝置;所述風(fēng)速傳感器7設(shè)于監(jiān)測(cè)箱2的頂部，所述水位傳感器9設(shè)于基座I上；所述電池腔5內(nèi)設(shè)有可充電電池，可充電電池用于給監(jiān)測(cè)電路供電;所述通信裝置包括有天線;天線設(shè)于通信腔內(nèi)；通過(guò)將通信系統(tǒng)的嫁接，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)，方便監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)單有效，減少自然災(zāi)害的損失。
[0020]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，所述天線包括有疊加在一起的第一PCB板Hl及第二 PCB板H2;所述第一 PCB板Hl頂面設(shè)有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個(gè)形狀相同、對(duì)稱(chēng)設(shè)置微帶振集;所述第二PCB板H2頂面設(shè)有第二微帶單元;第一PCB板Hl及第二 PCB板H2疊加時(shí)，第二微帶單元位于第二 PCB板H2頂面及第一 PCB板Hl底面。本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，每個(gè)微帶振集包括有一個(gè)梯形的梯形振子臂H11、分別設(shè)于梯形振子臂Hll的兩側(cè)的、呈三角形的第一角臂H13和第二角臂H14;第一角臂H13、第二角臂H14與梯形振子臂Hll之間均連設(shè)有弧形連接臂H12;本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，每個(gè)第一角臂H13和第二角臂H14的一個(gè)角均指向第一 PCB板Hl的中心；每個(gè)第一角臂H13和第二角臂H14靠近第一 PCB板Hl中心的角處設(shè)有條形空槽H15;每個(gè)第一角臂H13和第二角臂H14上還設(shè)有鏤空單元H16，鏤空單元H16包括有F形鏤空桿H17;第一微帶單元還包括有兩個(gè)矩形饋電片H3，每個(gè)微帶振集的梯形振子臂Hll分別與對(duì)應(yīng)的矩形饋電片H3饋電耦合連接。本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，所述第二微帶單元包括有圓環(huán)形的環(huán)形輻射臂H21，所述環(huán)形輻射臂H21向內(nèi)延伸出有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的橫桿H22，每個(gè)橫桿H22向中心延伸出弧形的弧形輻射臂H23。第一 PCB板Hl及第二 PCB板H2疊加時(shí)，第一微帶單元和第二微帶單元相互作用時(shí)，在盡可能的避免耦合干擾后，其能達(dá)到優(yōu)異的天線特性，參照?qǐng)D7，本發(fā)明實(shí)施例仿真與測(cè)試的I Sll I參數(shù)較為吻合，測(cè)試的1dB阻抗帶寬是28.4%，阻帶I Sll接近于O。參照?qǐng)D8，本發(fā)明實(shí)施例仿真與測(cè)試的增益曲線比較吻合，測(cè)試通帶內(nèi)平均增益
8.2dBi，并且在通帶邊沿有很高的滾降度，在很寬的阻帶內(nèi)帶外抑制超過(guò)20dBi，0?1GHz范圍內(nèi)有較好的濾波效果。本發(fā)明實(shí)施例的帶內(nèi)效率高達(dá)95 %。參閱圖9，中心頻率5GHz的歸一化方向圖。最大輻射方向在輻射體的正上方，主極化比交叉極化大25dBi以上。通帶內(nèi)其他頻率的方向圖與5GHz的方向圖類(lèi)似，整個(gè)通帶內(nèi)方向圖穩(wěn)定。
[0021]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，兩個(gè)饋電耦合片相鄰處均設(shè)有一個(gè)耦合缺口?？梢杂行Ы档婉詈细蓴_。
[0022]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，所述第一PCB板Hl及第二 PCB板H2疊加在一起時(shí)，每個(gè)橫桿H22位于相應(yīng)微帶振集的梯形振子臂Hl I的垂直投影區(qū)域內(nèi)。增加增益，減少場(chǎng)外干擾。
[0023]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，每個(gè)第一角臂H13和第二角臂H14的三個(gè)角均為圓弧角。電流更圓滑，增加帶寬。
[0024]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，兩個(gè)弧形輻射臂H23之間的最大距離為M，最小距離為N，條形空槽Hl 5的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則M=N+0.86L。滿足該公式的時(shí)候，測(cè)試通帶內(nèi)平均增益可達(dá)到9.15dBi的水平。
[0025]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，所述第一PCB板Hl和第二 PCB板H2均為正方形，所述第一 PCB板Hl的四個(gè)角處設(shè)有L形的隔離微帶臂H5;兩個(gè)微帶振集中間設(shè)有兩個(gè)T形寄生振子臂H6;所述第一 PCB板Hl和第二 PCB板H2均為正方形，且第一 PCB板Hl和第二 PCB板H2均有兩個(gè)邊上設(shè)有矩形寄生振子臂H4。能有效降低駐波比，提高天線特性。
[0026]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，監(jiān)測(cè)電路還包括有用于實(shí)時(shí)定位監(jiān)測(cè)基站位置的北斗定位器，所述北斗定位器與主控器信號(hào)連接;可以有效監(jiān)測(cè)設(shè)備位置，防止丟失，也容易查找。
[0027]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，監(jiān)測(cè)電路還包括有信息存儲(chǔ)裝置以及溫度探測(cè)器，所述信息存儲(chǔ)裝置以及溫度探測(cè)器分別與主控器信號(hào)連接，所述信息存儲(chǔ)裝置用于記錄數(shù)據(jù)信息，所述溫度探測(cè)器用于探測(cè)環(huán)境溫度變化。
[0028]本實(shí)施例所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，還包括有太陽(yáng)能電池板6，所述太陽(yáng)能電池板6設(shè)于監(jiān)測(cè)箱2的頂面，所述太陽(yáng)能電池板6用于給可充電電池充電；其中，還包括有罩設(shè)監(jiān)測(cè)箱2的玻璃罩體8，所述風(fēng)速傳感器7露設(shè)于玻璃罩體8頂面。玻璃罩體8防風(fēng)防沙，提高設(shè)備使用壽命。
[0029]以上所述僅是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:包括有基座(I)，所述基座(I)上設(shè)有監(jiān)測(cè)箱(2)，所述監(jiān)測(cè)箱(2)內(nèi)設(shè)有電池腔(5)、電路腔(4)以及通信腔(3);所述電路腔(4)內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括有主控器以及分別與主控器信號(hào)連接的風(fēng)速傳感器(7)、水位傳感器(9)、通信裝置;所述風(fēng)速傳感器(7)設(shè)于監(jiān)測(cè)箱(2)的頂部，所述水位傳感器(9)設(shè)于基座(I)上;所述電池腔(5)內(nèi)設(shè)有可充電電池，可充電電池用于給監(jiān)測(cè)電路供電;所述通信裝置包括有天線，天線設(shè)于通信腔(3)內(nèi)； 監(jiān)測(cè)電路還包括有信息存儲(chǔ)裝置以及溫度探測(cè)器，所述信息存儲(chǔ)裝置以及溫度探測(cè)器分別與主控器信號(hào)連接，所述信息存儲(chǔ)裝置用于記錄數(shù)據(jù)信息，所述溫度探測(cè)器用于探測(cè)環(huán)境溫度變化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:所述天線包括有疊加在一起的第一PCB板(Hl)及第二PCB板(H2);所述第一PCB板(Hl)頂面設(shè)有第一微帶單元，所述第一微帶單元包括有兩個(gè)形狀相同、對(duì)稱(chēng)設(shè)置微帶振集;所述第二PCB板(H2)頂面設(shè)有第二微帶單元;第一 PCB板(Hl)及第二 PCB板(H2)疊加時(shí)，第二微帶單元位于第二 PCB板(H2)頂面及第一 PCB板(Hl)底面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:每個(gè)微帶振集包括有一個(gè)梯形的梯形振子臂(H11)、分別設(shè)于梯形振子臂(Hll)的兩側(cè)的、呈三角形的第一角臂(H13)和第二角臂(H14);第一角臂(H13)、第二角臂(H14)與梯形振子臂(Hll)之間均連設(shè)有弧形連接臂(H12); 每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的一個(gè)角均指向第一 PCB板(Hl)的中心;每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)靠近第一 PCB板(Hl)中心的角處設(shè)有條形空槽(H15);每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)上還設(shè)有鏤空單元(H16)，鏤空單元(H16)包括有F形鏤空桿(H17);第一微帶單元還包括有兩個(gè)矩形饋電片(H3)，每個(gè)微帶振集的梯形振子臂(Hll)分別與對(duì)應(yīng)的矩形饋電片(H3 )饋電耦合連接。4.每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的一個(gè)角均指向第一PCB板(Hl)的中心;每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)靠近第一 PCB板(Hl)中心的角處設(shè)有條形空槽(H15);每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)上還設(shè)有鏤空單元(H16)，鏤空單元(H16)包括有F形鏤空桿(H17);第一微帶單元還包括有兩個(gè)矩形饋電片(H3)，每個(gè)微帶振集的梯形振子臂(Hll)分別與對(duì)應(yīng)的矩形饋電片(H3)饋電耦合連接。所述第二微帶單元包括有圓環(huán)形的環(huán)形輻射臂(H21)，所述環(huán)形輻射臂(H21)向內(nèi)延伸出有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的橫桿(H22)，每個(gè)橫桿(H22)向中心延伸出弧形的弧形輻射臂(H23)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:兩個(gè)饋電耦合片相鄰處均設(shè)有一個(gè)親合缺口。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:所述第一PCB板(Hl)及第二PCB板(H2)疊加在一起時(shí)，每個(gè)橫桿(H22)位于相應(yīng)微帶振集的梯形振子臂(Hll)的垂直投影區(qū)域內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:每個(gè)第一角臂(H13)和第二角臂(H14)的三個(gè)角均為圓弧角。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:兩個(gè)弧形輻射臂(H23)之間的最大距離為M，最小距離為N，條形空槽(H15)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則M=N+0.86L。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能地質(zhì)監(jiān)測(cè)基站，其特征在于:所述第一 PCB板(HI)和第二 PCB板(H2)均為正方形，所述第一 PCB板(Hl)的四個(gè)角處設(shè)有L形的隔離微帶臂(H5);兩個(gè)微帶振集中間設(shè)有兩個(gè)T形寄生振子臂(H6);所述第一 PCB板(Hl)和第二 PCB板(H2)均為正方形，且第一 PCB板(Hl)和第二 PCB板(H2)均有兩個(gè)邊上設(shè)有矩形寄生振子臂(H4)。
【文檔編號(hào)】H04W88/08GK106060974SQ201610539270
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月11日
【發(fā)明人】胡潔維
【申請(qǐng)人】胡潔維