CN110470912A - 一种防雷、接地、屏蔽一体化电波环境监测塔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防雷、接地、屏蔽一体化电波环境监测塔，包括一地面部分以及与该地面部分固接的基础部分，其特征在于，该地面部分为塔架结构，其包括多个底座，每个底座上固定有支撑型材，其中至少六根支撑型材围绕支撑若干层支撑平台，其中顶层支撑平台上固定有避雷针和天线，紧邻所述顶层支撑平台的下方平台上设有一屏蔽房，在该屏蔽房内部安装有监测设备。本发明所述的监测塔能够确保电波环境监测***户外工作的可靠性，提高监测***灵敏度的同时能够抑制***自身电磁干扰对测量结果的影响，并且便于攀爬，方便维护监测设备。
Description
技术领域
本发明涉及射电天文电波环境测量领域，更具体地涉及一种防雷、接地、屏蔽一体化电波环境监测塔。
背景技术
大口径射电望远镜具有极高的***灵敏度，其台址内外的各类电磁干扰会影响其测量精度，为减少电磁干扰，通常将望远镜建在人烟稀少的高海拔地区。电波环境监测***能够有效监测台址内外电磁干扰信号，并对缓解电磁干扰策略的制定提供依据，而电波环境监测***通常安装于监测塔上。
由于电波环境监测***需要在户外环境下工作，所以监测塔必须具备良好的防雷和接地措施以确保电波环境监测***的可靠性。另外，电波环境监测***中的数据处理及控制设备自身也会产生电磁辐射，因此必须对相关设备进行屏蔽处理，以免其产生的电磁干扰被监测***天线接收到，而影响电波环境监测***的测量精度。同时，监测塔的设计还必须兼顾电波环境监测***维护的便利性。
然而，现有的电波环境监测塔不能同时满足上述条件，有些监测塔有良好的接地，却无避雷措施；有些监测塔具备避雷措施，但接地阻抗性能无法保证，从而导致监测***户外工作的性能不可靠。而且现有监测塔的数据处理及控制设备均安装于无屏蔽措施的建筑内部，自身电磁干扰无法有效抑制。同时射频电缆距离接收天线端较远，***损耗较大，从而无法保证监测***的灵敏度。另外，现有的监测塔用户难以攀岩，监测设备的安装及维护极其困难。
发明内容
本发明提供一种防雷、接地、屏蔽一体化电波环境监测塔，达到同时具备接地、防雷以及屏蔽设备自身电磁干扰的功能，且监测***灵敏度高，便于设备安装和维护。
本发明提供的一种防雷、接地、屏蔽一体化电波环境监测塔，包括一地面部分以及与该地面部分固接的基础部分，其中，该地面部分为塔架结构，其包括多个底座，每个底座上固定有支撑型材，其中至少四根支撑型材围绕支撑若干层支撑平台，其中顶层支撑平台上固定有避雷针和天线，紧邻所述顶层支撑平台的下方平台上设有一屏蔽房，在该屏蔽房内部安装有监测设备。
所述顶层支撑平台的四周焊接有安全栏杆，所述避雷针焊接在所述安全栏杆的顶部。
所述顶层支撑平台上焊接有一天线支撑杆，同时该天线支撑杆与所述屏蔽房的位置相对。
从地面至所述顶部支撑平台设有人行梯，所述人行梯上焊接有人行梯安全扶手。
所述屏蔽房由六块屏蔽钢板焊接组成，所述屏蔽钢板上焊接有一双层门，该双层门两侧的屏蔽钢板上安装有通风波导窗。
所述屏蔽钢板外侧粘接有防雨复合板。
所述通风波导窗上方安装有波导窗防雨装置。
所述基础部分包括多根水泥柱，所述水泥柱顶部焊接有支撑钢板，所述支撑钢板与所述底座焊接。
所述水泥柱焊接有热镀锌钢排，同时所述热镀锌钢排与地面接地端焊接。
所述天线支撑杆高度为2.5～3米。
本发明所述的监测塔顶部安装有避雷针，且整体通过金属结构焊接处理，构成整体可靠的地网，从而确保电波环境监测***户外工作的可靠性。且本发明将设备屏蔽房集成于监测塔内部，方便电波环境监测***互联，提高监测***灵敏度的同时抑制***自身电磁干扰对测量结果的影响。另外，本发明的监测塔便于攀爬，方便工程技术人员维护监测设备。
附图说明
图1是按照本发明的电波环境监测塔地面部分结构示意图。
图2是避雷针高度计算示意图。
图3是按照本发明的屏蔽房结构示意图。
图4是按照本发明的双层门结构示意图。
图5是按照本发明的电波环境监测塔基础部分剖面图。
图6是按照本发明的电波环境监测塔基础部分俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述，应该理解，以下实施例仅用以说明而并非限制本发明。
本发明所述的防雷、接地、屏蔽一体化电磁环境监测塔，包括位于地下的基础部分和位于地上的地面部分。所述地面部分17，如图1所示，包括加强底座14(该加强底座的数量可以为六个或根据需要和实际地况来选择确定)，每个加强底座上焊接支撑型材3，其中至少四根支撑型材3上焊接有顶层支撑平台5和屏蔽房支撑平台7。
屏蔽房6安装于顶层支撑平台5和屏蔽房支撑平台7之间，以缩短电波环境监测***的射电电缆和控制电缆。缩短射频电缆能够减少射频电缆的***损耗，尤其是高频测量电缆，进而提高电波环境监测***的灵敏度。监测设备15安装于屏蔽房6内部，用于抑制自身电磁干扰对测量结果的影响。
优选地，支撑型材3选用150mm×150mm×5mm的矩形管材；顶层支撑平台5选用厚度5mm的钢板，距离地面7.8米；屏蔽房支撑平台7选用厚度5mm的钢板，为便于维护屏蔽房6内的数据处理及控制设备15，屏蔽房支撑平台7与顶层支撑平台5之间的高度为2.2～2.8米。前述各材料、尺寸以及高度还可以根据实际需要进行更换或改变。
顶层支撑平台5上方焊接有天线支撑杆4，用于支撑监测***天线16，且天线支撑杆4位于设备屏蔽房6的中间位置。天线支撑杆4高度为2.5～3米，若其高度太高，监测***不易安装和维护；若其高度太低，将受到顶层支撑平台5和顶层安全栏杆2的遮挡，影响电波环境测量精度。
顶层支撑平台5的四周焊接有安全栏杆2，在安全栏杆2的顶部焊接有避雷针1。如图2所示，设避雷针1的高度为H，天线支撑杆4的高度为H1，安全栏杆2的高度为H2，避雷针与天线支撑杆4的水平距离为L，监测***天线16最远端距离天线支撑杆4的距离为R，则避雷针高度依照公式(1)进行计算(公式中各变量的单位均为米)：
H＝L+R+H1-H2 公式(1)
从地面至顶部支撑平台5还设有人行梯8，共计6层，人行梯8外侧和内侧焊接有1.1米高人行梯安全扶手9。
如图3所示，所述屏蔽房6由六块屏蔽钢板69满焊连接组成，钢板之间无孔缝以确保有效屏蔽，并在屏蔽钢板外侧粘接有防雨复合板，以保护屏蔽房在户外环境下的耐腐蚀性。其中一块屏蔽钢板上焊接有双层门67，该双层门67嵌在一个2.4m×1m×0.3m的全焊接金属箱673中，如图4所示。其中，普通门671安装于外层金属板674上，该外层金属板674与屏蔽房6预留的门洞满焊连接，以确保有效屏蔽。屏蔽门672安装于内层金属板675上，普通门671用于保护内层的屏蔽门672，确保屏蔽门在户外环境下拥有更好的性能。
双层门67两侧的屏蔽钢板上安装有通风波导窗61和62，通风波导窗61作为进风口安装于双层门67左侧屏蔽钢板上，安装点为距离底面1/3墙面高度的位置；通风波导窗62作为出风口安装于双层门67右侧屏蔽钢板上，安装点为距离底面2/3墙面高度的位置。通风波导窗61和62上方均安装有波导窗防雨装置63，防止雨水通过波导窗进入设备屏蔽房内。
屏蔽房6内部还安装有电源滤波器64和浪涌保护器65，以使外部220V市电进入屏蔽房6为监测设备15供电。其中，浪涌保护器65抑制电网脉冲，电源滤波器64滤除高频电磁干扰，防止电磁干扰通过电源线传导发射。监测设备15的射频电缆、控制线、网络光纤等通过通信接口板68进入设备屏蔽房6内部，实现监测***各类通信。通信接口板68上的各类滤波连接器、波导管等依据实际需要定制，以满足***正常工作，并起到屏蔽作用。
本发明所述的电波环境监测塔，还包括一基础部分18，如图5和图6所示，该基础部分18包括数量与加强底座4一致的水泥柱12，优选地，水泥柱12的深度为3.5米。在每根水泥柱的顶部焊接有支撑钢板10，所述支撑钢板10与地面部分17中的加强底座焊接，用于支撑每根支撑型材3，进而支撑整个电波环境监测塔。
水泥柱12中的钢筋与热镀锌钢排11焊接互联，且热镀锌钢排11与地面接地端13焊接，作为地面的接地电阻测量点或接地端。
所述基础部分18还包括一支撑平台14，该支撑平台14位于整个监测塔的最底部，其内部钢筋19与水泥柱12中的钢筋15焊接互联，为监测塔提供稳定的支撑。该基础部分18与地面部分17整体焊接处理，组成整体接地网，使得监测塔整体导电良好，实测接地电阻小于1.8Ω。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防雷、接地、屏蔽一体化电波环境监测塔，包括一地面部分以及与该地面部分固接的基础部分，其特征在于，该地面部分为塔架结构，其包括多个底座，每个底座上固定有支撑型材，其中至少四根支撑型材围绕支撑若干层支撑平台，其中顶层支撑平台上固定有避雷针和天线，紧邻所述顶层支撑平台的下方平台上设有一屏蔽房，在该屏蔽房内部安装有监测设备。
2.根据权利要求1所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述顶层支撑平台的四周焊接有安全栏杆，所述避雷针焊接在所述安全栏杆的顶部。
3.根据权利要求1所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述顶层支撑平台上焊接有一天线支撑杆，同时该天线支撑杆与所述屏蔽房的位置相对。
4.根据权利要求1所述的电波环境监测塔，其特征在于，从地面至所述顶部支撑平台设有人行梯，所述人行梯上焊接有人行梯安全扶手。
5.根据权利要求1所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述屏蔽房由六块屏蔽钢板焊接组成，所述屏蔽钢板上焊接有一双层门，该双层门两侧的屏蔽钢板上安装有通风波导窗。
6.根据权利要求5所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述屏蔽钢板外侧粘接有防雨复合板。
7.根据权利要求5所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述通风波导窗上方安装有波导窗防雨装置。
8.根据权利要求1所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述基础部分包括多根水泥柱，所述水泥柱顶部焊接有支撑钢板，所述支撑钢板与所述底座焊接。
9.根据权利要求8所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述水泥柱焊接有热镀锌钢排，同时所述热镀锌钢排与地面接地端焊接。
10.根据权利要求3所述的电波环境监测塔，其特征在于，所述天线支撑杆高度为2.5～3米。
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