一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，包括激光發(fā)射柱和感光柱，激光發(fā)射柱表面安裝有激光發(fā)射器，并設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物的基準(zhǔn)點表面；感光柱設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物的測量點表面，并與被測結(jié)構(gòu)物的表面垂直，且使所述激光發(fā)射器的射出光點至對應(yīng)的感光柱表面；感光柱表面于接有激光發(fā)射器的射出光點一面安裝有光學(xué)測量傳感器，感光柱內(nèi)還安裝有微處理器和ZigBee通訊電路，光學(xué)測量傳感器由微處理器控制將傳感信號ZigBee通訊電路發(fā)送至采集終端。本實用新型的利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，安裝簡易，且測量時光傳播直線好，不受環(huán)境的影響，具有較好的測量反應(yīng)速度和精確度，同時可將傳感數(shù)據(jù)無線采集，在相應(yīng)的采集終端進(jìn)行更好地分析。
【專利說明】
一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及工程結(jié)構(gòu)安全領(lǐng)域，具體涉及一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在土木工程領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)物諸如邊坡、壩體、基坑結(jié)構(gòu)的變形是主要監(jiān)測因素，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)物表面位移測量方法主要通過全站儀人工測量和壓差式變形測量傳感器進(jìn)行在線監(jiān)測兩種方式，其中全站儀測量方法在成本、使用環(huán)境存在限制。
[0003]壓差式變形測量傳感器由一系列含有液位傳感器的容器組成，容器之間由充液管互相連通。其測量原理是基準(zhǔn)容器位于一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)點，任何一個容器與基準(zhǔn)容器之間的高程變化都將引起相應(yīng)容器內(nèi)的液位變化，通過壓力傳感器測量液位的變化從而計算出測量點與基準(zhǔn)容器的高度變化。
[0004]壓差式測量傳感器存在如下缺陷:(I)現(xiàn)場安裝時工序繁多，需要現(xiàn)場布設(shè)水管，系統(tǒng)復(fù)雜程度較高；(2)壓差式變形測量傳感器主要通過液位差計算測點與基準(zhǔn)點的高度變化，因此對在低溫情況下，需使用特制的防凍液體進(jìn)行測量，成本較高；(3)壓差式變形測量系統(tǒng)可靠性低，對管路密封工藝要求較高，一旦出現(xiàn)漏液、氣密性問題，影響測量精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的是上述中的技術(shù)問題，提供一種安裝簡潔，利用激光傳感，具有較高精度的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射柱和感光柱，所述激光發(fā)射柱表面安裝有激光發(fā)射器，并設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物的基準(zhǔn)點表面;所述感光柱設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物的測量點表面，并與被測結(jié)構(gòu)物的表面垂直，且使所述激光發(fā)射器的射出光點至對應(yīng)的感光柱表面;所述感光柱表面于接有激光發(fā)射器的射出光點一面安裝有光學(xué)測量傳感器，感光柱內(nèi)還安裝有微處理器和ZigBee通訊電路，并于感光柱的另一面設(shè)有相應(yīng)的ZigBee天線，光學(xué)測量傳感器由微處理器控制將傳感信號ZigBee通訊電路發(fā)送至采集終端。
[0008]所述感光柱為若干個，并按序分布于被測結(jié)構(gòu)物的測量點表面。
[0009]所述感光柱于接有所述激光發(fā)射器的射出光點一面，設(shè)有刻度標(biāo)尺。
[0010]所述感光柱內(nèi)還設(shè)有為各裝置供電的電源電路，由鋰電池、太陽能電池板及電源切換電路組成，太陽能電池板安裝于感光柱上端，通過電源切換電路與鋰電池連接并為其充電。
[0011]本實用新型的利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，安裝簡易，且測量時光傳播直線好，不受環(huán)境的影響，具有較好的測量反應(yīng)速度和精確度，同時可將傳感數(shù)據(jù)無線采集，在相應(yīng)的采集終端進(jìn)行更好地分析。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2為感光柱的各功能模塊框圖。
[0014]圖示說明:1_感光柱、2-激光發(fā)射柱、3-被測結(jié)構(gòu)物、4-光學(xué)測量傳感器、5-微處理器、6-ZigBee通訊電路、7-ZigBee天線、8-鋰電池、9-電源切換電路、10-太陽能電池板。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步地說明。
[0016]如圖所示的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，本裝置利用激光傳感技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)物等的變形進(jìn)行測量。本裝置包括激光發(fā)射柱(2)和感光柱(I)，感光柱(I)為若干個，并均勻分布于被測結(jié)構(gòu)物(3)表面，并均與被測結(jié)構(gòu)物(3)的表面垂直。激光發(fā)射柱(2)表面安裝有激光發(fā)射器，并設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物(3)的基準(zhǔn)點表面，同時，感光柱(I)設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物(3)各測量點的表面，并與被測結(jié)構(gòu)物(3)的表面垂直，使激光發(fā)射器的射出光點至對應(yīng)的感光柱
(I)表面。每根感光柱(I)表面，于接有激光發(fā)射器的射出光點一面安裝有光學(xué)測量傳感器
(4)，并相應(yīng)的刻有刻度，以便于近距離觀察時人工讀數(shù)。感光柱(I)內(nèi)還安裝有微處理器
(5)、ZigBee通訊電路(6)和電源電路，并于感光柱(I)的另一面設(shè)有相應(yīng)的ZigBee天線(7)，光學(xué)測量傳感器(4)由微處理器(5)控制將傳感信號ZigBee通訊電路(6)發(fā)送至采集終端。電源電路由鋰電池(8)、太陽能電池板(10)及電源切換電路(9)組成，太陽能電池板(10)安裝于感光柱(I)上端，通過電源切換電路(9)與鋰電池(8)連接并為其充電。
[0017]本裝置基于激光束直線傳播的特性，當(dāng)感光柱(I)所在的被測結(jié)構(gòu)物(3)發(fā)生變形時，激光發(fā)射所發(fā)射的激光束在感光柱(I)的感光點亦會發(fā)生對應(yīng)變化，此時，通過光學(xué)測量傳感器(4)將光點信號感應(yīng)通過感光柱(I)感光能得到被測結(jié)構(gòu)物(3)變形后表面到感光點的距離，并通過ZigBee通訊電路(6)發(fā)射至相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集終端，從而通過多點分布的感光柱(I)得到整個被測結(jié)構(gòu)物(3)的形變。亦可通過感光柱(I)表面的刻度，計算感光點相對于初始位置的位移長度，初步判斷被測結(jié)構(gòu)物(3)是否存在明顯的變形。
[0018]以上所述僅表達(dá)了本實用新型的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進(jìn)及替代，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射柱和感光柱，所述激光發(fā)射柱表面安裝有激光發(fā)射器，并設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物的基準(zhǔn)點表面;所述感光柱設(shè)于被測結(jié)構(gòu)物的測量點表面，并與被測結(jié)構(gòu)物的表面垂直，且使所述激光發(fā)射器的射出光點至對應(yīng)的感光柱表面;所述感光柱表面于接有激光發(fā)射器的射出光點一面安裝有光學(xué)測量傳感器，感光柱內(nèi)還安裝有微處理器和ZigBee通訊電路，并于感光柱的另一面設(shè)有相應(yīng)的ZigBee天線，光學(xué)測量傳感器由微處理器控制將傳感信號ZigBee通訊電路發(fā)送至采集終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，其特征在于，所述感光柱為若干個，并按序分布于被測結(jié)構(gòu)物的測量點表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，其特征在于，所述感光柱于接有所述激光發(fā)射器的射出光點一面，設(shè)有刻度標(biāo)尺。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用激光傳感的結(jié)構(gòu)變形測量和采集裝置，其特征在于，所述感光柱內(nèi)還設(shè)有為各裝置供電的電源電路，由鋰電池、太陽能電池板及電源切換電路組成，太陽能電池板安裝于感光柱上端，通過電源切換電路與鋰電池連接并為其充電。
【文檔編號】G08C17/02GK205448987SQ201521126529
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】劉付鵬, 劉文峰, 王輔宋, 李松, 劉國勇, 謝鎮(zhèn)
【申請人】江西飛尚科技有限公司