一种大型建筑物变形观测的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种大型建筑物变形观测的装置，属于大型建筑结构变形高精度自动监测领域。技术方案：包含光学观测机电一体装置（1）、基点测标一（2）、基点测标二（3）和测标（4），光学观测机电一体装置的光学轴线、基点测标一、基点测标二在同一条直线上，并以该直线作为观测基准线；所述的基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置设置在被观测建筑物之外；所述的测标，设置在被测大型建筑物表面，数量至少一个。本实用新型利用无线通讯技术，采取逐一点亮各测标的LED灯的方法，使各测标LED灯的微弱光点在光学观测机电一体装置中清晰成像，利用各测点校准尺寸比例，得到各测点精确的位移量，使大型建筑位移的自动精确观测成为可能。
【专利说明】一种大型建筑物变形观测的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种大型建筑物变形观测的装置，属于大型建筑结构变形高精度自动监测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]对于某些大型的建筑(例如:水库大现、桥梁、隧道、闻层建筑、铁路路基等)结构闻精度变形观测，最常用的是光学仪器观测系统，由人工观测，其主要原因是因为变形监测传感器相对于基准参照物位置的精确确定非常困难，因此，高精度、自动观测大型建筑结构的缓慢变形成为世界性的难题，尽管人们想出各种办法，如:利用卫星定位，但是，精度和效果都不理想。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的是提供一种大型建筑物变形观测的装置，适用于大型建筑物(包括:水库大现、桥梁、隧道、闻层建筑、铁路路基等)的表面位移变形闻精度自动观测，解决【背景技术】中存在的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]一种大型建筑物变形观测的装置，包含光学观测机电一体装置、基点测标一、基点测标二和测标，光学观测机电一体装置的光学轴线、基点测标一、基点测标二在同一条直线上，并以该直线作为观测基准线；所述的基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置设置在被观测建筑物之外，理论上不会移动，是固定不变的；基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置本身不能沉降，不能受外力，基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置不能设置在被测大型建筑物上；所述的测标，设置在被测大型建筑物表面，数量至少一个。
[0006]所述的光学观测机电一体装置包含数字望远镜、单片机一、现地无线通讯模块一、远程通讯模块和电源，数字望远镜、现地无线通讯模块一、远程通讯模块和电源分别与单片机一连接；光学观测机电一体装置的光学轴线就是数字望远镜的测量轴线。
[0007]所述的测标，错开分布在光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头范围内。
[0008]所述的光学观测机电一体装置的电源可以是外接电源、锂电池或太阳能。
[0009]所述的光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头中心带有十字标线，十字标线就是测量轴线。
[0010]所述的光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头是光学观测仪器或天文望远镜。
[0011]所述的基点测标一、基点测标二和测标的结构相同，均包含单片机二、现地无线通讯模块二、锂电池和LED灯，现地无线通讯模块二、锂电池和LED灯分别与单片机二连接。
[0012]所述的基点测标一、基点测标二和测标的现地无线通讯模块通过现地无线通讯网络与光学观测机电一体装置的现地无线通讯模块连接。
[0013]本实用新型使用方法:
[0014]选择能见度良好的夜晚，避开背景光源，光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络的使得基点测标一、基点测标二的LED灯点亮；观测基准线调整:调整光学观测机电一体装置的位置和角度，使得基点测标一、基点测标二在镜头中心十字标线的中心，并锁紧固定光学观测机电一体装置的位置；光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络逐一点亮各测标的LED灯，以观测基准线为参考点确定各测标位置，此过程中，在同一时间，只有一个测标的LED灯点亮；校准各测标，逐个在各测标旁边水平固定距离(如100毫米)，点亮另一个校准LED灯，用该校准LED灯距离该测标的远近(如100毫米)确定该测标在光学观测机电一体装置中的尺寸对应比例，实现比例校准，该校准值可以尺寸为单位或以像素数量为单位；光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络逐一点亮各测标的LED灯，记录各测标位置及观测时间；在下一次观测时，光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络逐一点亮各测标的LED灯，记录各测标位置及观测时间；对比两次观测数据，根据各测点校准尺寸，确定两次测量各测点产生的位移量，位移包括:水平位移和垂直位移；对比历史观测数据，根据各测点校准尺寸，确定各测点在该历史时期内产生的位移量，位移包括:水平位移和垂直位移；测点位移可以是单向的(如沉降)，也可以是往复摆动(如大型桥梁因季节温度影响产生的伸缩位移)，可通过历史观测数据，绘制出位移曲线。
[0015]测标LED灯的发光带有识别信息，以区别背景中其它光源。
[0016]光学观测机电一体装置对测标的LED灯的观测采用边缘化识别技术进行识别。
[0017]所述的数字望远镜、单片机、现地无线通讯模块、远程通讯模块、锂电池、LED灯、边缘化识别技术均为市面上可见的公知技术，可以市场购买或按照功能要求自行组装。本实用新型涉及到的单片机市场上购买，简单的接收发送功能也不需要专门编制计算机软件，按要求将单片机与其它元件连线，就可以构成光学观测机电一体装置、基点测标一、基点测标二和测标，本实用新型与计算机软件无关，创新点是在被测大型建筑物的表面和两端延长线上布置基点测标一、基点测标二和测标，并用光学观测机电一体装置观测。
[0018]本实用新型适用于水库大坝、桥梁、隧道、高层建筑、铁路路基等大型建筑表面位移变形的高精度自动观测。
[0019]本实用新型的积极效果:利用光线和基点测标确立位移观测基准线，由于作为基准线的光线可延伸至无限远，而该基准线在光学观测机电一体装置镜头中心十字标线的中心，因此，可观测径向的任意方向的位移，同时，对被观测的大坝的长度没有限制。受夜晚星光观测的启发，利用无线通讯技术，采取逐一点亮各测标的LED灯的方法，使得各测标LED灯的微弱光点在光学观测机电一体装置中清晰成像，利用各测点校准尺寸比例，得到各测点精确的位移量，使得大型建筑位移的自动精确观测成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例一结构示意图；
[0021]图2是本实用新型实施例二结构示意图；
[0022]图3是光学观测机电一体装置结构示意图；
[0023]图4是基点测标和测标结构不意图；
[0024]图中:光学观测机电一体装置1、基点测标一 2、基点测标二 3、测标4、数字望远镜7、单片机一 8、现地无线通讯模块一 9、远程通讯模块10、电源11、单片机二 12、现地无线通讯模块二 13、锂电池14、LED灯15。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。
[0026]一种大型建筑物变形观测的装置，包含光学观测机电一体装置1、基点测标一 2、基点测标二 3和测标4，光学观测机电一体装置的光学轴线、基点测标一、基点测标二在同一条直线上，并以该直线作为观测基准线；所述的基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置设置在被观测建筑物之外，理论上不会移动，是固定不变的；基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置本身不能沉降，不能受外力，基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置不能设置在被测大型建筑物上；所述的测标，设置在被测大型建筑物表面，数量至少一个。
[0027]所述的光学观测机电一体装置包含数字望远镜7、单片机一 8、现地无线通讯模块一 9、远程通讯模块10和电源11，数字望远镜、现地无线通讯模块一、远程通讯模块和电源分别与单片机一连接；光学观测机电一体装置的光学轴线就是数字望远镜的测量轴线。
[0028]所述的测标，错开分布在光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头范围内。
[0029]所述的光学观测机电一体装置的电源可以是外接电源、锂电池或太阳能。
[0030]所述的光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头中心带有十字标线，十字标线就是测量轴线。
[0031]所述的光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头是光学观测仪器或天文望远镜。
[0032]所述的基点测标一、基点测标二和测标的结构相同，均包含单片机二 12、现地无线通讯模块二 13、锂电池14和LED灯15，现地无线通讯模块二、锂电池和LED灯分别与单片机二连接。
[0033]所述的基点测标一、基点测标二和测标的现地无线通讯模块通过现地无线通讯网络与光学观测机电一体装置的现地无线通讯模块连接。
[0034]本实用新型使用方法:
[0035]选择能见度良好的夜晚，避开背景光源，光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络的使得基点测标一、基点测标二的LED灯点亮；观测基准线调整:调整光学观测机电一体装置的位置和角度，使得基点测标一、基点测标二在镜头中心十字标线的中心，并锁紧固定光学观测机电一体装置的位置；光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络逐一点亮各测标的LED灯，以观测基准线为参考点确定各测标位置，此过程中，在同一时间，只有一个测标的LED灯点亮；校准各测标，逐个在各测标旁边水平固定距离(如100毫米)，点亮另一个校准LED灯，用该校准LED灯距离该测标的远近(如100毫米)确定该测标在光学观测机电一体装置中的尺寸对应比例，实现比例校准，该校准值可以尺寸为单位或以像素数量为单位；光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络逐一点亮各测标的LED灯，记录各测标位置及观测时间；在下一次观测时，光学观测机电一体装置通过现地无线通讯网络逐一点亮各测标的LED灯，记录各测标位置及观测时间；对比两次观测数据，根据各测点校准尺寸，确定两次测量各测点产生的位移量，位移包括:水平位移和垂直位移；对比历史观测数据，根据各测点校准尺寸，确定各测点在该历史时期内产生的位移量，位移包括:水平位移和垂直位移；测点位移可以是单向的(如沉降)，也可以是往复摆动(如大型桥梁因季节温度影响产生的伸缩位移)，可通过历史观测数据，绘制出位移曲线。
[0036]实施例一，参照附图1，本实施例是用于高层建筑表面位移变形的高精度自动观测，被测高层建筑的两端空间较为宽阔，场地条件满足测量需要；故此，基点测标一、基点测标二分别设置在被测高层建筑两端之外，基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置在一条直线上，光学观测机电一体装置与基点测标一设置在被测高层建筑的同一侧。
[0037]实施例二，参照附图2，本实施例是用于水库大坝表面位移变形的高精度自动观测，被测水库大坝其中一端场地没有空间，空间条件不能满足测量需要，另一端场地条件满足测量需要，此时，基点测标一、基点测标二同时设置在被测水库大坝的满足测量条件一端之外，位于被测水库大坝两端连线的延长线上，基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置在一条直线上，光学观测机电一体装置与基点测标一、基点测标同时设置在被测水库大坝的一侧。
【权利要求】
1.一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于:包含光学观测机电一体装置(I)、基点测标一(2)、基点测标二(3)和测标(4)，光学观测机电一体装置的光学轴线、基点测标一、基点测标二在同一条直线上，并以该直线作为观测基准线；所述的基点测标一、基点测标二和光学观测机电一体装置设置在被观测建筑物之外，理论上不会移动，是固定不变的；所述的测标，设置在被测大型建筑物表面，数量至少一个。
2.根据权利要求1所述的一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于:所述的光学观测机电一体装置包含数字望远镜(7)、单片机一(8)、现地无线通讯模块一(9)、远程通讯模块(10)和电源(11);数字望远镜、现地无线通讯模块一、远程通讯模块和电源分别与单片机一连接；光学观测机电一体装置的光学轴线就是数字望远镜的测量轴线。
3.根据权利要求2所述的一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于:所述的光学观测机电一体装置的电源是外接电源或锂电池或太阳能。
4.根据权利要求2所述的一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于:所述的光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头是光学观测仪器或天文望远镜。
5.根据权利要求2所述的一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于:所述的测标错开分布在光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头范围内。
6.根据权利要求2所述的一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于所述的光学观测机电一体装置的数字望远镜的镜头中心带有十字标线。
7.根据权利要求2所述的一种大型建筑物变形观测装置，其特征在于:所述的基点测标一、基点测标二和测标的结构相同，均包含单片机二(12)、现地无线通讯模块二(13)、锂电池(14)和LED灯(15)，现地无线通讯模块二、锂电池和LED灯分别与单片机二连接。
8.根据权利要求5所述的一种大型建筑物变形观测的装置，其特征在于所述的基点测标一、基点测标二和测标的现地无线通讯模块二通过现地无线通讯网络与光学观测机电一体装置的现地无线通讯模块一连接。
【文档编号】G01B11/02GK204007516SQ201420439119
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】张喜 申请人:张喜