一种遥控测量建筑物倾斜度及道路平面平整度的装置的制造方法

文档序号:10953146阅读:591来源:国知局
一种遥控测量建筑物倾斜度及道路平面平整度的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种遥控测量建筑物倾斜度及道路平面平整度的装置,包括ADXL345三轴加速度传感器,其串行I/O口与ZigBee CC2530无线通信模块I/O口连接,二者作为该装置的子节点置于承放件上;承放件固定在调节件上与作为装置测量面的两个移动副连接,该移动副由外罩及伸缩杆组成。所述ZigBee CC2530无线通信网络的路由器、网络协调器作为该装置的父节点,与计算机终端连接,从而实现对被检测建筑物实时遥控测量。
【专利说明】
一种遥控测量建筑物倾斜度及道路平面平整度的装置
技术领域
[0001]本实用新型属于用传感器无线电测量装置,特别是测量高层建筑物、桥梁、水坝的倾斜度以及道路、平面的平整度的装置。
【背景技术】
[0002]处于非正常状态的建筑物,其振动角度和振动频率会发生变化,威胁人们生命财产安全。测量建筑物顶部相对地面或层与层之间的水平位移与高差来计算整体与各层之间的倾斜度、倾斜方向能够及时排除故障或隐患。目前国内工程上主要采用经玮仪观测法和铅垂观测法。前者用正倒镜法观测对建筑物或构件外部,并读数及记录;后者在竖向通视下方接受数据,危险大。且两种测试方法不易连续操作,无法实时监控建筑物的倾斜情况。
[0003]ADXL345是前端有X、Y、Z三轴的加速度感应器,最小精度在1°以内。当某轴方向与重力场方向相同或相反时为±lg,另两轴为0g。测量中,ADXL345先将前端三轴感应的加速度电信号转为可识别的模拟电信号,通过AD转换器输出16位的二进制补码,经数字滤波器滤波在控制和中断逻辑单元的控制下访问32级FIFO堆栈数据,最后由串行I/O 口读取数据。而ZigBee CC2530是一种应用广泛的计算机无线通信网络,包括路由器、网络协调器等。

【发明内容】

[0004]针对现有技术存在的问题,本实用新型旨在提供一种遥控测量建筑物倾斜度及道路平面平整度的装置。
[0005]本实用新型上述目的通过以下装置实现:
[0006]包括ADXL345加速度传感器、ZigBee CC2530无线通信网络:
[0007]所述ADXL345加速度传感器的串行I/O口与ZigBee CC2530无线通信网络的无线通信模块I/o 口相连接,二者作为该装置的子节点安置于承放件(4)上,承放件(4)固定在调节件(5)上,调节件(5)与作为装置测量面的两个移动副连接,该移动副由外罩(2,13)及伸缩杆(I,14)组成;
[0008]所述ZigBeeCC2530无线通信网络的路由器、网络协调器作为该装置的父节点,与计算机终端连接。
[0009]进一步,所述的装置的调节件(5)与作为测量面的外罩(2,13)之间安装有平台⑶。
[0010]进一步,所述的装置的承放件(4)安装在平台(3)的中心位置,放置件(4)设置水平插槽(9)和垂直插槽(11)以放置加速度传感器(I)。
[0011]进一步,所述的装置的调节件(5)的旋钮与位移台组成水平移动副(6)以调节平台
(3)的水平位置,旋钮与位移台组成垂直移动副(7)以调节平台(3)的垂直位置。
[0012]进一步,所述的装置的伸缩杆(I,14)的长度为60?80cm。
[0013]以上装置中,ZigBee多节点组网无线通信需要有且只能有一个网络协调器,负责向子节点分配16位地址,以及与所控制子节点通信、发布控制命令、汇集数据,网络协调器理论上可连上216个节点,它是网络的根节点。子节点大部分只具有数据采集功能,在网络中只能作为终端设备。
[0014]为保证稳定性,以上装置的调节件、平台采用足够重量的钢料制成。当装置测量面的两个对称的移动副的伸缩杆处于内时,用于测量建筑物的倾斜度;当从外罩拉出伸缩杆测量面展开长度60?80cm时,则用于测量路面的平整度。
[0015]测量中,将ADXL345加速度传感器正面朝上放在承放件的水平凹槽中,将传感器用USB数据线与Zigbee模块的路由器、网络协调器和PC端连接。旋转调节件旋钮调节至水平,Z轴方向输出为lg,X、Y轴输出为0g,传感器输入信息通过Labview软件数字滤波器获得不失真的稳定的输出信号。如果输出重力场数据为XMK Y=0、0〈Z〈1,传感器向X轴负方向倾斜。如果输出重力场数据为乂=0、¥>0、0〈2〈1,传感器向¥轴负方向倾斜。解算传感器乂、¥、2三轴输出数据可得倾斜加速度数值,再根据倾斜加速度与水平加速度的余弦关系,将其转化为倾斜角度值即可直观地读出数据。竖直放置亦然。
[0016]ADXL345加速度传感器的数据采集与显示软件采用Visual Basic可视化程序设计语言开发,包括采集数据、显示、预警和分析处理,可以在Window XP或以上操作系统运行(如图5)。包括:在PC端上设置波特率,校验检测位,打开串口,错误则重新返回设置;正确即可开始采集数据,并显示在软件的表格和坐标轴上,接收端显示数据的数目。之后,设置数据的预警范围,当数据超出范围时进行报警。
[0017]当采集的数据数目足够多时即停止采集。点击更改保存目录,选择需要保存的地址,对数据进行保存。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]采用加速度传感器与无线通信技术相结合的方法测量建筑物的倾斜度和平整度,且能够实时自动监测建筑物的偏移和振动情况,灵敏度在1°以内,误差小。
[0020]PC端具有显示数据表格、曲线图及报警功能。其中,数据表格可实时显示XYZ轴的数据变化及时间;曲线图将以上各组数据绘制成曲线图,直观地显示数据变化的趋势。最后,可根据实际情况设置阈值条件,一旦数据达到阈值条件则自动弹出窗口报警。
[0021 ]本实用新型适用于各种测量环境,操作简单、安全。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的电元器件模块连接示意图。包括:ADXL345三轴加速度传感器、ZigBee CC2530无线通信网络。
[0023]图2是本实用新型的平台的示意图。包括:移动副的外罩2,13及伸缩杆I,14,平台
3、承放件4、调节件5。
[0024]图3是本实用新型的调节件5的示意图。包括:旋钮与位移台组成水平移动副6,旋钮与位移台组成垂直移动副7、螺栓孔8。
[0025]图4是本实用新型的放置加速度传感器的承放件4的示意图。图中有:水平插槽9、螺栓孔1、垂直插槽11。
[0026]图5是本实用新型的监测软件的流程图。包括:数据采集、选择保存地址、保存数据和分析处理模块,预警设置。
[0027]下面在【具体实施方式】中结合附图对本实用新型作进一步的说明。但是,本实用新型不受以下实施例的限制。
【具体实施方式】
[0028]实例1:
[0029]ADXL345加速度传感器的串行I/O口与ZigBee CC2530无线通信网络的无线通信模块I/o 口相连接,二者作为该装置的子节点安置于承放件4上。承放件4固定在调节件5上,调节件5与承放件用螺栓4穿过孔8、10固定连接。调节件5与作为装置测量面的两个移动副连接,该移动副由外罩2,13及伸缩杆I,14组成。而ZigBee CC2530无线通信网络的路由器、网络协调器作为该装置的父节点,与计算机终端连接。
[0030]实例2:
[0031]所述的装置的调节件5与作为测量面的外罩2,13之间安装有平台3。
[0032]实例3:
[0033]所述的装置的承放件4安装在平台3的中心位置,放置件4设置水平插槽9和垂直插槽11以放置加速度传感器I。
[0034]实例4:
[0035]所述的装置的调节件5的旋钮与位移台组成水平移动副6以调节平台3的水平位置,旋钮与位移台组成垂直移动副7以调节平台3的垂直位置。
[0036]实例5:所述的装置的伸缩杆I,14的长度为60?80cm。
【主权项】
1.一种遥控测量建筑物倾斜度及道路平面平整度的装置,包括ADXL345三轴加速度传感器、ZigBee CC2530无线通信网络,其特征是: 所述ADXL345三轴加速度传感器的串行I/O口与ZigBee CC2530无线通信网络的无线通信模块I/O 口相连接,二者作为该装置的子节点安置于承放件(4)上,承放件(4)固定在调节件(5)上并与作为装置测量面的两个移动副连接,该移动副由外罩(2,13)及伸缩杆(I,14)组成; 所述ZigBee CC2530无线通信网络的路由器、网络协调器作为该装置的父节点,与计算机终端连接。2.根据权利要求1所述的装置,其特征是:调节件(5)与作为测量面的外罩(2,13)之间安装有平台(3)。3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是:承放件(4)安装在平台(3)的中心位置,放置件(4)设置水平插槽(9)和垂直插槽(11)以放置加速度传感器(I)。4.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是:调节件(5)的旋钮与位移台组成水平移动副(6)以调节平台(3)的水平位置,旋钮与位移台组成垂直移动副(7)以调节平台(3)的垂直位置。5.根据权利要求3所述的装置,其特征是:调节件(5)的旋钮与位移台组成水平移动副(6)以调节平台(3)的水平位置,旋钮与位移台组成垂直移动副(7)以调节平台(3)的垂直位置。6.根据权利要求1或2所述的装置,其特征是:伸缩杆(I,14)的长度为60?80cm。7.根据权利要求3所述的装置,其特征是:伸缩杆(I,14)的长度为60?80cm。8.根据权利要求4所述的装置,其特征是:伸缩杆(I,14)的长度为60?80cm。9.根据权利要求5所述的装置,其特征是:伸缩杆(I,14)的长度为60?80cm。
【文档编号】G01C9/00GK205642362SQ201620440314
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】黄楚勇, 欧晓红, 任涛, 任一涛
【申请人】云南大学
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1