CN107830841A - 适用于高空作业车的小角度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用于高空作业车的小角度检测系统，包括传感器本体和位于传感器本体底部的矩形安装板，传感器本体内部设置有MCU芯片，在传感器本体内还设置有与MCU芯片连接的NB‑IoT无线传输模块，所述NB‑IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去；所述安装板的底部还设置有四个距离探测传感器，每个距离探测传感器上均贴有标号牌，所述距离探测传感器分别设置在安装板的四个对角上，在安装板上还设置有显示器、警报器，四个距离探测传感器、显示器、警报器分别与MCU芯片连接。

Description

适用于高空作业车的小角度检测系统

技术领域

本发明涉及角度测量技术领域，具体涉及适用于高空作业车的小角度检测系统。

背景技术

倾角传感器又称作倾斜仪、测斜仪、水平仪、倾角计，经常用于系统的水平角度变化测量，水平仪从过去简单的水泡水平仪到现在的电子水平仪是自动化和电子测量技术发展的结果。作为一种检测工具，它已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要测量工具。电子水平仪是一种非常精确的测量小角度的检测工具，用它可测量被测平面相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度。

现有的倾角传感器一般为矩形块状，且在底部固定有一个安装板，安装板采用螺钉、螺栓的方式与被测物体进行固定安装。随着风雨的侵蚀，螺钉容易生锈，导致安装板与被测物体之间松动，使得倾角传感器与被测物体之间的测量产生倾斜，影响测量数据的准确性。

另外，现有的倾角传感器一般设置有通信接口，采用通信线缆连接，但在实际工程计量中，一次工程监测需要许多倾角传感器同时工作，特别是对高空作业车的倾角进行探测时，有些倾角传感器的安设位置较远，需要较长的线缆，且为保持线缆稳定，还需要绕线，牵线安装工序较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供适用于高空作业车的小角度检测系统，实现一种可检测倾角传感器与被测物体之间的安装倾斜问题，以便及时调整的方式的目的，避免影响倾角传感器测量数据的准确性；以及解决现有的倾角传感器采用有线传输的方式，存在牵线安装工序复杂，安装位置受环境限制的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

适用于高空作业车的小角度检测系统，包括传感器本体和位于传感器本体底部的矩形安装板，传感器本体内部设置有MCU芯片，在传感器本体内还设置有与MCU芯片连接的NB-IoT无线传输模块，所述NB-IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去；所述安装板的底部还设置有四个距离探测传感器，每个距离探测传感器上均贴有标号牌，所述距离探测传感器分别设置在安装板的四个对角上，在安装板上还设置有显示器、警报器，四个距离探测传感器、显示器、警报器分别与MCU芯片连接，其中：

所述距离探测传感器用于探测安装板与被测物体表面之间的垂直距离，并将垂直距离信息传输给MCU芯片；

所述MCU芯片用于接收四个距离探测传感器传输的垂直距离信息，并将垂直距离信息以及垂直距离信息所对应的距离传感器的位置标号数据传输给显示器；当四个垂直距离信息之间的数值差大于1％时，驱动警报器工作；

所述显示器用于接收MCU芯片传输的垂直距离信息、位置标号数据，并显示；

所述警报器用于接收MCU芯片的驱动信号，响起警报声。进一步的，针对以上技术问题，本发明对现有的倾角传感器进行改进，相比现有技术，发明点如下：1、在传感器本体底部的安装板上设置四个距离探测传感器，四个距离探测传感器分别设置在安装板的四个对角上，可保证检测位置的均衡性，利用距离探测传感器探测安装板的安装面与被测物体的安装面之间的垂直距离信息，然后由MCU芯片将垂直距离信息进行模数转换处理，然后将每个距离探测传感器的标号数据和垂直距离信息传输给显示器，显示器上会显示安装板四个角与被测物体表面之间的距离，这样可便于人们在安装时了解安装是否紧密，避免安装时就导致倾角传感器与被测物体之间的测量产生倾斜，影响测量数据的准确性的问题。在使用过程中，若螺钉容易生锈，导致安装板与被测物体之间松动，使得倾角传感器与被测物体之间的测量产生倾斜后，若检测的四个垂直距离信息之间的数值差大于1％时，控制警报器响起警报声，工作人员可及时发现，及时调整，可避免影响倾角传感器后续测量数据的准确性。2、采用NB-IoT无线传输模块来替代传统的RS232、RS485通信接口，这样将有线传输变为无线传输，可有效解决采用有线传输的方式，使得牵线安装工序复杂，传感器的安装位置受环境限制的问题。并且，本发明利用构建与窝蜂网络的窄带物联网技术，即采用NB-IoT蜂窝无线传输技术，该技术相比蓝牙、ZigBee等通信技术，可实现远距离传输，相比传统蜂窝GSM传输，具有通信覆盖更广、更加稳定、功耗、成本更低等优点。这样，采用NB-IoT无线传输，可实现对所有的倾角测量传感器测量的数据进行统一管理，统一监测，更加实用。

优选的，所述距离探测器为超声波探测器。

还包括与MCU芯片连接的FIFO存储器。本发明对采用的FIFO存储器用于存储加速度信息，当数据存储满了之后，自动覆盖掉最初始的数据。进一步的，采用这样的方式，可有效避免现有技术中采用一般的存储器存在容量有限，为避免内存过小，使得MCU芯片运行缓慢，每隔一段时间就需要清理内存或者更换存储器的问题。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明适用于高空作业车的小角度检测系统，无论在安装过程中还是倾斜传感器在使用过程中，均可便于工作人员及时发现倾角传感器与被测物体之间的安装倾斜问题，以便及时调整，避免影响倾角传感器后续测量数据的准确性；

2、本发明适用于高空作业车的小角度检测系统，解决了现有的倾角传感器采用有线传输的方式，存在牵线安装工序复杂，安装位置受环境限制的问题；采用NB-IoT无线传输，具有通信覆盖更广、更加稳定、功耗、成本更低等优点，可实现对所有的倾角测量传感器测量的数据进行统一管理，统一监测。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明电子控制示意图；

图2为本发明安装板的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-安装板，7-距离探测传感器，8-显示器，9-警报器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1、2所示，本发明适用于高空作业车的小角度检测系统，包括传感器本体和位于传感器本体底部的矩形安装板1，传感器本体内部设置有MCU芯片，在传感器本体内还设置有与MCU芯片连接的NB-IoT无线传输模块，所述NB-IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去；所述安装板1的底部还设置有四个距离探测传感器7，每个距离探测传感器7上均贴有标号牌，所述距离探测传感器7分别设置在安装板1的四个对角上，在安装板1上还设置有显示器8、警报器9，四个距离探测传感器7、显示器8、警报器9分别与MCU芯片连接，其中：

所述距离探测传感器7用于探测安装板1与被测物体表面之间的垂直距离，并将垂直距离信息传输给MCU芯片；

所述MCU芯片用于接收四个距离探测传感器7传输的垂直距离信息，并将垂直距离信息以及垂直距离信息所对应的距离传感器的位置标号数据传输给显示器8；当四个垂直距离信息之间的数值差大于1％时，驱动警报器9工作；

所述显示器8用于接收MCU芯片传输的垂直距离信息、位置标号数据，并显示；

所述警报器9用于接收MCU芯片的驱动信号，响起警报声。所述距离探测器为超声波探测器。还包括与MCU芯片连接的FIFO存储器。在本发明的传感器本体内还设置有MEMS加速度计、数模转换电路、电源模块，所述电源模块与MCU芯片连接。传感器本体内部电路传输的工作过程如下：

MEMS加速度计：感应被测物体的加速度信息，并将加速度信息传输给数模转换电路；

数模转换电路：接收MEMS加速度计传输的加速度信息，并将加速度信息传输给MCU芯片；

MCU芯片：接收数模转换电路传输的加速度信息，经过处理后发送测量信息到NB-IoT无线传输模块；

NB-IoT无线传输模块：接收MCU芯片发送的测量信息，并将测量信息发送出去。本发明通过以上结构实现了一种可检测倾角传感器与被测物体之间的安装倾斜问题，以便及时调整的方式的目的，可有效避免影响倾角传感器测量数据的准确性；以及解决了现有的倾角传感器采用有线传输的方式，存在牵线安装工序复杂，安装位置受环境限制的问题。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.适用于高空作业车的小角度检测系统，包括传感器本体和位于传感器本体底部的矩形安装板(1)，传感器本体内部设置有MCU芯片，其特征在于，在传感器本体内还设置有与MCU芯片连接的NB-IoT无线传输模块，所述NB-IoT无线传输模块用于将MCU芯片处理后的测量信息发送出去；所述安装板(1)的底部还设置有四个距离探测传感器(7)，每个距离探测传感器(7)上均贴有标号牌，所述距离探测传感器(7)分别设置在安装板(1)的四个对角上，在安装板(1)上还设置有显示器(8)、警报器(9)，四个距离探测传感器(7)、显示器(8)、警报器(9)分别与MCU芯片连接，其中：

所述距离探测传感器(7)用于探测安装板(1)与被测物体表面之间的垂直距离，并将垂直距离信息传输给MCU芯片；

所述MCU芯片用于接收四个距离探测传感器(7)传输的垂直距离信息，并将垂直距离信息以及垂直距离信息所对应的距离传感器的位置标号数据传输给显示器(8)；当四个垂直距离信息之间的数值差大于1％时，驱动警报器(9)工作；

所述显示器(8)用于接收MCU芯片传输的垂直距离信息、位置标号数据，并显示；

所述警报器(9)用于接收MCU芯片的驱动信号，响起警报声。

2.根据权利要求1所述的适用于高空作业车的小角度检测系统，其特征在于，所述距离探测器为超声波探测器。

3.根据权利要求1所述的适用于高空作业车的小角度检测系统，其特征在于，还包括与MCU芯片连接的FIFO存储器。