一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置，包括激光发射柱和感光柱，激光发射柱表面安装有激光发射器，并设于被测结构物的基准点表面；感光柱设于被测结构物的测量点表面，并与被测结构物的表面垂直，且使所述激光发射器的射出光点至对应的感光柱表面；感光柱表面于接有激光发射器的射出光点一面安装有光学测量传感器，感光柱内还安装有微处理器和ZigBee通讯电路，光学测量传感器由微处理器控制将传感信号ZigBee通讯电路发送至采集终端。本实用新型的利用激光传感的结构变形测量和采集装置，安装简易，且测量时光传播直线好，不受环境的影响，具有较好的测量反应速度和精确度，同时可将传感数据无线采集，在相应的采集终端进行更好地分析。
【专利说明】
一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程结构安全领域，具体涉及一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置。
【背景技术】
[0002]在土木工程领域，结构物诸如边坡、坝体、基坑结构的变形是主要监测因素，传统结构物表面位移测量方法主要通过全站仪人工测量和压差式变形测量传感器进行在线监测两种方式，其中全站仪测量方法在成本、使用环境存在限制。
[0003]压差式变形测量传感器由一系列含有液位传感器的容器组成，容器之间由充液管互相连通。其测量原理是基准容器位于一个稳定的基准点，任何一个容器与基准容器之间的高程变化都将引起相应容器内的液位变化，通过压力传感器测量液位的变化从而计算出测量点与基准容器的高度变化。
[0004]压差式测量传感器存在如下缺陷:(I)现场安装时工序繁多，需要现场布设水管，系统复杂程度较高；(2)压差式变形测量传感器主要通过液位差计算测点与基准点的高度变化，因此对在低温情况下，需使用特制的防冻液体进行测量，成本较高；(3)压差式变形测量系统可靠性低，对管路密封工艺要求较高，一旦出现漏液、气密性问题，影响测量精度。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的是上述中的技术问题，提供一种安装简洁，利用激光传感，具有较高精度的结构变形测量和采集装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案为:
[0007]—种利用激光传感的结构变形测量和采集装置，其特征在于，包括激光发射柱和感光柱，所述激光发射柱表面安装有激光发射器，并设于被测结构物的基准点表面;所述感光柱设于被测结构物的测量点表面，并与被测结构物的表面垂直，且使所述激光发射器的射出光点至对应的感光柱表面;所述感光柱表面于接有激光发射器的射出光点一面安装有光学测量传感器，感光柱内还安装有微处理器和ZigBee通讯电路，并于感光柱的另一面设有相应的ZigBee天线，光学测量传感器由微处理器控制将传感信号ZigBee通讯电路发送至采集终端。
[0008]所述感光柱为若干个，并按序分布于被测结构物的测量点表面。
[0009]所述感光柱于接有所述激光发射器的射出光点一面，设有刻度标尺。
[0010]所述感光柱内还设有为各装置供电的电源电路，由锂电池、太阳能电池板及电源切换电路组成，太阳能电池板安装于感光柱上端，通过电源切换电路与锂电池连接并为其充电。
[0011]本实用新型的利用激光传感的结构变形测量和采集装置，安装简易，且测量时光传播直线好，不受环境的影响，具有较好的测量反应速度和精确度，同时可将传感数据无线采集，在相应的采集终端进行更好地分析。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构不意图；
[0013]图2为感光柱的各功能模块框图。
[0014]图示说明:1_感光柱、2-激光发射柱、3-被测结构物、4-光学测量传感器、5-微处理器、6-ZigBee通讯电路、7-ZigBee天线、8-锂电池、9-电源切换电路、10-太阳能电池板。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。
[0016]如图所示的结构变形测量和采集装置，本装置利用激光传感技术对建筑结构物等的变形进行测量。本装置包括激光发射柱(2)和感光柱(I)，感光柱(I)为若干个，并均匀分布于被测结构物(3)表面，并均与被测结构物(3)的表面垂直。激光发射柱(2)表面安装有激光发射器，并设于被测结构物(3)的基准点表面，同时，感光柱(I)设于被测结构物(3)各测量点的表面，并与被测结构物(3)的表面垂直，使激光发射器的射出光点至对应的感光柱
(I)表面。每根感光柱(I)表面，于接有激光发射器的射出光点一面安装有光学测量传感器
(4)，并相应的刻有刻度，以便于近距离观察时人工读数。感光柱(I)内还安装有微处理器
(5)、ZigBee通讯电路(6)和电源电路，并于感光柱(I)的另一面设有相应的ZigBee天线(7)，光学测量传感器(4)由微处理器(5)控制将传感信号ZigBee通讯电路(6)发送至采集终端。电源电路由锂电池(8)、太阳能电池板(10)及电源切换电路(9)组成，太阳能电池板(10)安装于感光柱(I)上端，通过电源切换电路(9)与锂电池(8)连接并为其充电。
[0017]本装置基于激光束直线传播的特性，当感光柱(I)所在的被测结构物(3)发生变形时，激光发射所发射的激光束在感光柱(I)的感光点亦会发生对应变化，此时，通过光学测量传感器(4)将光点信号感应通过感光柱(I)感光能得到被测结构物(3)变形后表面到感光点的距离，并通过ZigBee通讯电路(6)发射至相应的数据采集终端，从而通过多点分布的感光柱(I)得到整个被测结构物(3)的形变。亦可通过感光柱(I)表面的刻度，计算感光点相对于初始位置的位移长度，初步判断被测结构物(3)是否存在明显的变形。
[0018]以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置，其特征在于，包括激光发射柱和感光柱，所述激光发射柱表面安装有激光发射器，并设于被测结构物的基准点表面;所述感光柱设于被测结构物的测量点表面，并与被测结构物的表面垂直，且使所述激光发射器的射出光点至对应的感光柱表面;所述感光柱表面于接有激光发射器的射出光点一面安装有光学测量传感器，感光柱内还安装有微处理器和ZigBee通讯电路，并于感光柱的另一面设有相应的ZigBee天线，光学测量传感器由微处理器控制将传感信号ZigBee通讯电路发送至采集终端。2.根据权利要求1所述的一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置，其特征在于，所述感光柱为若干个，并按序分布于被测结构物的测量点表面。3.根据权利要求1所述的一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置，其特征在于，所述感光柱于接有所述激光发射器的射出光点一面，设有刻度标尺。4.根据权利要求1所述的一种利用激光传感的结构变形测量和采集装置，其特征在于，所述感光柱内还设有为各装置供电的电源电路，由锂电池、太阳能电池板及电源切换电路组成，太阳能电池板安装于感光柱上端，通过电源切换电路与锂电池连接并为其充电。
【文档编号】G08C17/02GK205448987SQ201521126529
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】刘付鹏, 刘文峰, 王辅宋, 李松, 刘国勇, 谢镇
【申请人】江西飞尚科技有限公司