全文摘要
本实用新型提供了一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩。包括监测桩体、安装在监测桩体内部的DTU和GNSS接收机、固定在监测桩体顶部的GNSS测量天线以及固定在监测桩体上的光伏供电系统。DTU通过串口线与GNSS接收机的COM接口连接；GNSS测量天线通过天线连接线与GNSS接收机的ANT接口连接；光伏供电系统分别与DTU和GNSS接收机连接，为设备提供电源。GNSS接收机的PCB主板上集成了电子陀螺仪、GNSS板卡以及MCU，用以提高北斗监测桩的定位精度和实效性。本实用新型中，GNSS测量天线接收到北斗导航卫星信号，信号传达给GNSS接收机的主板进行解码；GNSS接收机利用DTU接收到的卫星数据和电子陀螺仪的实时资料信息同时发送给服务器，实现对GNSS解算结果的实时辅助修正从而达到高精度监测。
主设计要求
1.一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，其特征在于，包括监测桩体(1)、安装在监测桩体内部的DTU(2)和GNSS接收机(3)、固定在监测桩体顶部的GNSS测量天线(4)以及固定在监测桩体上的光伏供电系统(5)；DTU(2)通过串口线(3.3)与GNSS接收机(3)的COM接口连接；GNSS测量天线(4)通过天线连接线(4.1)与GNSS接收机(3)的ANT接口连接；光伏供电系统(5)通过电源线(5.4)分别与DTU(2)和GNSS接收机(3)连接，为设备提供电源；GNSS接收机(3)的PCB主板上集成了电子陀螺仪(3.1)、GNSS板卡以及MCU，用以提高北斗监测桩的定位精度和实效性。
设计方案
1.一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，其特征在于，包括监测桩体(1)、安装在监测桩体内部的DTU(2)和GNSS接收机(3)、固定在监测桩体顶部的GNSS测量天线(4)以及固定在监测桩体上的光伏供电系统(5)；
DTU(2)通过串口线(3.3)与GNSS接收机(3)的COM接口连接；GNSS测量天线(4)通过天线连接线(4.1)与GNSS接收机(3)的ANT接口连接；光伏供电系统(5)通过电源线(5.4)分别与DTU(2)和GNSS接收机(3)连接，为设备提供电源；
GNSS接收机(3)的PCB主板上集成了电子陀螺仪(3.1)、GNSS板卡以及MCU，用以提高北斗监测桩的定位精度和实效性。
2.根据权利要求1所述的一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，其特征在于，所述DTU(2)上连接有4G天线(2.1)，用以通讯。
3.根据权利要求2所述的一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，其特征在于，所述GNSS板卡为OEM板卡(3.2)，OEM板卡(3.2)为一种GNSS高精度定位定向板卡。
4.根据权利要求3所述的一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，其特征在于，所述光伏供电系统(5)包括光伏板(5.1)、光伏控制器(5.2)和电池(5.3)；光伏板通过三角支架固定在监测桩体(1)上，光伏控制器(5.2)通过电源线(5.4)分别与光伏板(5.1)、电池(5.3)连接。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，其特征在于，所述GNSS测量天线(4)外部设置有天线罩，用以保护GNSS测量天线。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及基坑监测技术领域，具体涉及一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩。
背景技术
随着人类对自然环境的开发，各种突发的地质灾害，例如山洪、泥石流等对人们的影响越来越大，一些建设于山区的道路、桥梁和隧道等，一旦由于地质灾害造成破坏，进而导致交通中断，对抢修等工作造成严重影响。因此如何对可能出现的地址灾害做好预警工作成为亟待解决的问题。现有技术中，通常通过卫星遥感技术或利用飞机航拍对地质变化进行检测，无法发现地质环境的细微变化，影响对地质环境监测的时效性。
解决现有位移沉降监测桩GNSS接收机只能通过接收卫星信号转换成相应电文格式传输给服务器解算出自己的相对位置，不能实时获取自己在该位置的准确姿态信息。
综上所述，急需一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，以解决不能实时监测以及监测精度可靠性差问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，包括监测桩体、安装在监测桩体内部的DTU和GNSS接收机、固定在监测桩体顶部的GNSS测量天线以及固定在监测桩体上的光伏供电系统。
DTU通过串口线与GNSS接收机的COM接口连接；GNSS测量天线通过天线连接线与GNSS接收机的ANT接口连接；光伏供电系统通过电源线分别与DTU和GNSS接收机连接，为设备提供电源。
GNSS接收机的PCB主板上集成了电子陀螺仪、GNSS板卡以及MCU，用以提高北斗监测桩的定位精度和实效性。
优选地，所述DTU上连接有4G天线，用以通讯。
优选地，所述GNSS板卡为OEM板卡，OEM板卡为一种GNSS高精度定位定向板卡。
优选地，所述光伏供电系统包括光伏板、光伏控制器和电池；光伏板通过三角支架固定在监测桩体上，光伏控制器通过电源线分别与光伏板、电池连接。
优选地，所述GNSS测量天线外部设置有天线罩，用以保护GNSS测量天线。
应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本实用新型一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，将高精度的电子陀螺仪、MCU(微控制单元)集成到GNSS接收机主板上，以提高解算精度。本实用新型结构设计简单、连接方便，MCU的嵌入，可控性强，成本低。
(2)本实用新型中，GNSS测量天线接收到北斗导航卫星信号，信号传达给GNSS接收机的PCB主板进行解码，与此同时GNSS接收机上的MCU(微控制单元)读取电子陀螺仪上的姿态数据与解码数据；GNSS接收机通过串口线将接收到的姿态数据与解码数据一块打包传送给DTU(数据传输单元)，DTU内置通信卡，将收到的数据通过运营商网络传送到服务器进行结算分析；GNSS接收机利用DTU接收到的卫星数据和电子陀螺仪的实时资料信息同时发送给服务器，实现对GNSS解算结果的实时辅助修正从而达到高精度监测。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是北斗监测桩结构示意图；
图2是北斗监测桩内部接线示意图；
图3是GNSS接收机示意图；
图4是GNSS接收机主板的结构示意图；
图5是GNSS接收机主板功能控制原理图；
图6是1s输出的定位结果(2mm一格)；
图7是1min输出定位结果(0.5mm一格)；
图8是15min输出定位结果(0.5mm一格)；
图9是1h输出定位结果(北向0.02mm一格)；
图10是12h输出定位结果(北向0.02mm一格)；
图11是24h输出定位结果；
图12是东向1h滤波定位结果；
图13是北向1h滤波定位结果；
图14是天向1h滤波定位结果；
其中，1、监测桩体，2、DTU，2.1、4G天线，3、GNSS接收机，3.1、电子陀螺仪，3.2、OEM板卡，3.3、串口线，4、GNSS测量天线，4.1、天线连接线，5、光伏供电系统，5.1、光伏板，5.2、光伏控制器，5.3、电池，5.4、电源线。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1～图4，一种集成电子陀螺仪高精度北斗监测桩，包括监测桩体1、安装在监测桩体内部的DTU2和GNSS接收机3、固定在监测桩体顶部的GNSS测量天线4以及固定在监测桩体上的光伏供电系统5；所述GNSS测量天线4外部设置有天线罩，用以保护GNSS测量天线。
DTU2通过串口线3.3与GNSS接收机3的COM接口连接；GNSS测量天线4通过天线连接线4.1与GNSS接收机3的ANT接口连接；光伏供电系统5通过电源线5.4分别与DTU2和GNSS接收机3连接，为设备提供电源；所述DTU2上连接有4G天线2.1，用以通讯。
GNSS接收机3的PCB主板上集成了电子陀螺仪3.1、GNSS板卡以及MCU，用以提高北斗监测桩的定位精度和实效性。所述GNSS板卡优选OEM板卡3.2，OEM板卡3.2为一种GNSS高精度定位定向板卡。
所述光伏供电系统5包括光伏板5.1、光伏控制器5.2和电池5.3；光伏板5.1通过三角支架固定在监测桩体1上，光伏控制器5.2通过电源线5.4分别与光伏板5.1、电池5.3连接。
所述GNSS接收机的性能技术指标如下表所示：
所述GNSS接收机的物理指标如下表所示：
申请码:申请号:CN201920046390.4 申请日:2019-01-11 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:43(湖南) 授权编号:CN209433013U 授权时间:20190924 主分类号:G01S 19/14 专利分类号:G01S19/14;G01S19/23 范畴分类:31G; 申请人:湖南联智桥隧技术有限公司 第一申请人:湖南联智桥隧技术有限公司 申请人地址:410019 湖南省长沙市望城经开区沿河路二段168号 发明人:梁晓东;李荣学;雷创业;杨浩;李胜;龙兴 第一发明人:梁晓东 当前权利人:湖南联智桥隧技术有限公司 代理人:郑隽;吴婷 代理机构:43214 代理机构编号:长沙七源专利代理事务所(普通合伙) 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计 标签：gnss论文; dtu论文; 北斗卫星导航系统论文; 陀螺仪论文; 卫星导航系统论文; 天线论文; 光伏论文; 电脑论文; gnss系统论文; 
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