一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑传感器检测应用技术领域，尤其是一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器。
【背景技术】
[0002]目前，已建成的高层建筑的结构健康状况和人体使用感觉受倾斜度和震动程度这两个量的影响最大，其中高层建筑物的过大倾斜能造成下列后果:建筑物重心偏移，使结构产生附加的次应力，降低结构的安全度；如果重心偏移过大，就有可能形成整体失稳；影响建筑物的使用；建筑线条倾侧，无法正确安装门窗等；高层建筑如产生肉眼可见的倾斜将严重影响城市景观；过大的倾斜常是地基破坏的前兆，如不及时治理，会导致灾难性的后果。比如现在我国经常发生的老旧居民建筑倒塌，有些前兆是建筑物已经发生了倾斜。所以监测高层建筑物倾斜，成为一种必需的技术措施。现有监测高层建筑物倾斜的手段有:(I)经玮仪正交垂直投点标定法(2)全站仪反射片技术(3)免棱镜全站仪监测技术。这些手段无外乎都是运用经玮仪和全站仪，采用人工介入观测方式，不能接入到实时自动监测系统里去，非自动监测系统。
【实用新型内容】
[0003]针对上述问题，本实用新型旨在提供一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器。
[0004]为实现该技术目的，本实用新型的方案是:一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，至少包括天线、ZigBee板、双轴倾角传感器、振动传感器、电源板、锂电池、底座和外框架；所述天线设置在外框架左上端；所述ZigBee板安装在外框架内部顶端；所述双轴倾角传感器和振动传感器均设置在外框架内，并且双轴倾角传感器位于振动传感器上方；所述锂电池设置在电源板内，且锂电池固定安装在底座上中部。
[0005]进一步，所述双轴倾角传感器和振动传感器分别通过数字输出通过串口 RS485总线与ZigBee板连接；所述ZigBee板将输入数据调制成制式无线电信号通过天线发射到空间传输。
[0006]进一步，所述ZigBee板、双轴倾角传感器和振动传感器均与电源板内的导线连接；所述电源板上设置有USB-5.0V接口。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，采用最新的分布式双轴倾角传感器测量高层建筑倾斜度与差动电容矢量振动检波传感器测量高层建筑振动量可以实现对高层建筑倾斜度和震动量快速、实时、自动、直接的监测，比起人工通过建筑测量仪表的监测方法，自动化，实时性，稳定性、准确度都大大提高，他们可以分布式安装在建筑顶部边缘的四角或多角，通过与ZigBee无线传感器的集成，可将测量数据无线传输给控制主机或无线手持终端(未来可以支持)，通过监测组态软件实时获取数据，并根据预先设定好的报警阈值对实时监测数据进行报警判定和输出，真正做到了方便安装，方便传输，方便使用。
[0008]在传感器电源生存能力方面，监测传感器和无线传感器都是低功耗传感器，既有内置大容量磷酸铁锂电池，同时还外接薄膜太阳能电池随时补充电能，可以做到可持续，不间断工作。
[0009]在测量的准确性方面，高层建筑的楼顶才是倾斜度监测和震动监测最直接、最准确的地方，传统使用的手段，都是采用在地平面上通过光学、目测、位移等方法间接的监测倾斜度和震动量。我们这里采用最新也是最精准的双轴倾角传感器测量高层建筑倾斜度与差动电容矢量振动检波传感器测量高层建筑振动量直接安装在高层建筑楼顶监测，稳定、准确、直接、实时，避免了人为主观和自然因素的干扰。
[0010]采用无线传感器传输数据，采用内部锂电和外部太阳能电池供电，解决了传感器的用电和数据传输问题，节省了布线费用和工程量，比起目前大多数的有线监测系统，可以实现灵活安装、快速实施。
[0011]把倾斜度监测和震动监测结合起来做综合监测，相比过去单一监测数据，信息更加全面，预警更加准确；整体结构简单，实用性强，易于推广使用。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0013]图2为本本实用新型的原理框图；
[0014]其中:1、天线，2、ZigBee板，3、双轴倾角传感器，4、振动传感器，5、电源板，6、锂电池，7、底座，8、外框架。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]请参阅图1?2，本实用新型实施例中，一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，至少包括天线UZigBee板2、双轴倾角传感器3、振动传感器4、电源板5、锂电池6、底座7和外框架8 ;所述天线I设置在外框架8左上端；所述ZigBee板2安装在外框架8内部顶端；所述双轴倾角传感器3和振动传感器4均设置在外框架8内，并且双轴倾角传感器3位于振动传感器4上方；所述锂电池6设置在电源板5内，且锂电池6固定安装在底座7上中部。
[0017]进一步，所述双轴倾角传感器3和振动传感器4分别通过数字输出通过串口 RS485总线与ZigBee板2连接；所述ZigBee板2将输入数据调制成制式无线电信号通过天线I发射到空间传输；所述ZigBee板2、双轴倾角传感器3和振动传感器4均与电源板5内的导线连接；所述电源板5上设置有USB-5.0V接口。
[0018]本实用新型的作用原理为:本传感器包含双轴倾角倾斜度传感器、差动电容振动传感器、ZigBee无线传感器以及电源板4个部分组成，双轴倾角传感器实时测量高层建筑的倾斜度，差动电容传感器实时监测高层建筑的振动量，两个传感器监测量的数字输出通过串口 RS485总线给ZigBee无线传感器，ZigBee无线传感器负责把输入数据调制成制式无线电信号通过天线发射到空间传输。电源板负责给上述三个传感器供电，有内部3.7伏锂电池负责存放电能，有外部USB-5.0V接口负责充电和在线供电。
[0019]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0020]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，至少包括天线(I)、ZigBee板(2)、双轴倾角传感器(3)、振动传感器(4)、电源板(5)、锂电池(6)、底座(7)和外框架(8);其特征在于:所述天线(I)设置在外框架(8)左上端；所述ZigBee板(2)安装在外框架(8)内部顶端；所述双轴倾角传感器(3)和振动传感器(4)均设置在外框架(8)内，并且双轴倾角传感器(3)位于振动传感器(4)上方；所述锂电池(6)设置在电源板(5)内，且锂电池(6)固定安装在底座(7)上中部。
2.根据权利要求1所述的一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，其特征在于:所述双轴倾角传感器(3)和振动传感器(4)分别通过数字输出通过串口 RS485总线与ZigBee板⑵连接；所述ZigBee板⑵将输入数据调制成制式无线电信号通过天线⑴发射到空间传输。
3.根据权利要求1所述的一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，其特征在于:所述ZigBee板(2)、双轴倾角传感器(3)和振动传感器(4)均与电源板(5)内的导线连接；所述电源板(5)上设置有USB-5.0V接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，至少包括天线、ZigBee板、双轴倾角传感器、振动传感器、电源板、锂电池、底座和外框架；所述天线设置在外框架左上端；所述ZigBee板安装在外框架内部顶端；所述双轴倾角传感器和振动传感器均设置在外框架内，并且双轴倾角传感器位于振动传感器上方；该分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，采用最新的分布式双轴倾角传感器测量高层建筑倾斜度与差动电容矢量振动检波传感器测量高层建筑振动量可以实现对高层建筑倾斜度和震动量快速、实时、自动、直接的监测，比起人工通过建筑测量仪表的监测方法，自动化，实时性，稳定性、准确度都大大提高。
【IPC分类】G08C17-02, G01C9-04, G01H11-06
【公开号】CN204286430
【申请号】CN201420792696
【发明人】周萍, 高九连, 胡文虹, 齐斌, 余冬贞
【申请人】新疆建设职业技术学院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月9日