CN100401019C - 激光监测方法及相应监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光监测方法以及相应的监测装置，该方法利用在被监测物安装反射器，激光照射此反射器，然后用光接收器将反射后的激光转换为电信号，对电信号进行基准设定以及比较，得出被监测物的细微变化情况。本发明对被监测物体的细微变化及倾斜角度、重量、下沉、抖动、拉力、运行速度、水平起伏、裂痕、伤痕等提供了最直接、最可靠的变化分析，用来监视、测量、记录、保存物体变化的原始资料；既节省了人力又节省了时间和昂贵的检测设备。

Description

激光监测方法及相应监测装置

技术领域

本发明涉及一种激光监测方法，特别是一种用于监测铁轨、桥梁、公路、管道等的细微变化的激光监测方法；还涉及到一种相应的监测装置。

背景技术

路轨的检测，需要大量的人力和昂贵的检测设备，传统的检测方法是在绵延千里的铁路沿线上设有大量人员，进行简单的人工检测维护，由于人长时间的从事单一的工作不免会有很多的漏洞，一旦出现事故就会给国家和人民带来不可逆补的损失。

公路上的超载现象仅在车辆通过检查站时进行检查，而且不能从根本上杜绝超载车，容易造成事故；而对于管道、桥梁的细微变化目前没有专门的监测方法，容易导致事故的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于避免上述现有技术中的不足，而提出一种操作简便、准确度高的激光监测方法，以及用于此监测方法的监测装置。

本发明所提供的技术方案是：一种激光监测方法，该监测方法包括有：

激光发射器向安装在被监测物上的反射装置发射激光；

光接收器对反射后的激光进行接收，接着将光信号转换为电信号输出；

设定一个电信号为基准点，此电信号为被监测物的安全限值；

其它电信号与基准点进行比较，来判断被监测物的变化情况。

进一步地，根据被监测物的监测情况，可在其上安装若干个反射装置，将激光进行若干次反射。

一种用于上述激光监测方法的激光监测装置，包含有激光发射器，该装置还包括有安装在被监测物上的反射装置、光接收器、数据处理器，光接收器与数据处理器连接。

所述的被监测物上设有若干个反射装置。

所述的监测装置设有若干个激光发射器。

所述的监测装置设有若干个光接收器。

本发明有如下优点：对被监测物体的细微变化及倾斜角度、重量、下沉、抖动、拉力、运行速度、水平起伏、裂痕、伤痕等提供了最直接、最可靠的变化分析，用来监视、测量、记录、保存物体变化的原始资料；既节省了人力又节省了时间和昂贵的检测设备。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的监测装置结构示意图；

图3为监测装置的使用状态图；

其中：1：激光器  2：反射器。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示的一种激光监测方法的流程图，该监测方法包括有以下步骤：激光发射器向安装在被监测物上的反射装置发射激光；光接收器对反射后的激光进行接收，接着将光信号转换为电信号输出；设定一个电信号为基准点，此电信号为被监测物的安全限值，如铁轨的抖动位移最大值、桥梁的某一桥墩下沉极限、以及车辆的允许载客量等；其它自动监测到的电信号与基准点进行比较，来判断被监测物的变化情况，与安全限值的差距。

如图2所示的一种激光监测装置的结构示意图，该装置包括有激光器、安装在被检测物上的反射器、光接收器、数据处理器和计算机，光接收器与数据处理器连接，而数据处理器将处理的结果通过计算机控制中心显示出来；激光器发射激光，激光照到被检测物上的反射器，经反射器反射后的激光被光接收器接收，光接收器对此光信号转换为电信号，此电信号输出到数据处理器，进行处理比较，通过计算机将结果显示出来。

激光监测装置利用激光成像原理，将光束在规定的二维坐标中成像，并转换为视频信号，经数字处理单元，将信息传送、分析、报告；将被测物件动、静关系的细微变化转变为影像反映到监测中心的操作平台上；通过数据处理器把视频信号或光接收的信号转化为可直观的脉冲信号(电信号)。根据坐标中设定的参考值与变化值推算出被测物体细微动态的变化量，如：物体的重量、倾斜角度、时间与速度、远距离的起伏变量等。

如图3所示的激光监测装置的使用状态，此装置在路轨上的检测模式，图中所述的设备：反射器2、光接收器、数据处理器均为北京太极通达信息技术有限公司研制，激光器1、计算机均为市售；一个激光器1发射出激光(图中实线所示)，射向安装在路轨上的一个反射器2上，激光被反射到下一个反射器2上，再经两个反射器2的两次反射，然后被光接收器吸收；其中此四个反射器2上排两个与下排的平行，光线经过的两个反射器2时有部分激光反射到其它的光接收器；另一个激光器1发射激光(图中虚线所示)到另一个反射器2上，激光反射后被光接收器吸收。

光接收器吸收激光信号后，将光信号转化为电信号输出到数据处理器，数据处理器将信号经过设定基准值，进行比较得出路轨的变化信号，通过计算机输出。

平行的两排反射器2，在路轨出现引起路轨不平行时，反射的激光光线就会出现偏移现象，相应的光信号在光吸收器上的吸收点位置不同，转化后的电信号与设定的基准值存在差异，通过数据处理可以知道不平行的具体情况；假如设定一个允许范围，差异值超过允许范围时可提示警告音；路轨出现起伏不平的情况也可观察到。

另一个激光器1发射的激光经反射器2反射后，被光接收器吸收，形成电信号，与同一光接收器接收的另一激光信号进行比较，可得出路轨移动的位移、倾斜度、下沉量、抖动情况，进一步可知道通过此路轨的车辆的重量；同理多个激光器照射对应的多个反射器，激光反射后由同一个光接收器接收，就可对整条路轨进行监测。

由于每一型号的列车轴距有不同距离(同时每辆列车的车身重量亦不相同)，将相关数据输入到计算机中，根据数据的变化便可把不同型号的车型、载重量(运行时的数据)、路轨内倾角度、路轨起伏及路轨颤动范围识别出来，真正地实现了实时监测。

在规定值范围内数据处理器自动向中心传送资料并记录在案。当超出在规定值范围内，(如：倾斜角度大、重量超标、颤动或抖动过大)数据处理器都会向中心传送报警资料，资料自动跳出报警地点(位置)、时间及监测数据。同时可以自动储存到设定的硬盘中并发出警铃声提醒值班人员；并提供打印信息记录在案，给管理着留下第一手资料。

在管路上的应用，基本上与路轨的检测相同；在公路上的超速、称重，桥梁上的桥体变化、下沉、倾斜；在建筑物中：水库、堤坝、高楼、大厦、山体斜坡等安装此装置，能进行实时监控。

Claims (1)

1.一种激光监测方法，该监测方法的特征在于：

一个第一激光器发射出激光，射向安装在被监测物上的一个第一反射器上，激光被反射到第二反射器上，再经第三和第四两个反射器的两次反射，然后被一个第一光接收器吸收；其中此四个反射器的上排的第三、第四两个反射器与下排的第一、第二两个反射器平行；光线经过第二、第三两个反射器时有部分激光反射到第二、第三光接收器，其中第二反射器的部分激光反射到第二光接收器，第三反射器的部分激光反射到第三光接收器；第二激光器发射激光到第三反射器上，激光反射后被第二光接收器吸收；

光接收器吸收激光信号后，将光信号转化为电信号输出到数据处理器，数据处理器将信号经过设定基准值，进行比较得出被监测物的变化信号，通过计算机输出；

所述第二激光器发射的激光经第三反射器反射后，被第二光接收器吸收，形成电信号，与该光接收器接收的另一激光信号进行比较，可得出被监测物移动的位移、倾斜度、下沉量、抖动情况。

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