CN110726395B - 无线沉降监测仪和监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无线沉降监测仪和监测方法，包括壳体，所述壳体前端设置有物镜，壳体内设置有朝向物镜的线性光学传感器，还包括PCB板，所述线性光学传感器和PCB板连接，还包括用于检测自身是否处于水平状态的传感器检测装置，所述传感器检测装置与PCB板连接，还包括设置在壳体尾端的电源模块，所述电源模块与PCB板连接，用于给PCB板供电，本发明结构简单，通过线性光学传感器代替人工进行沉降观察，且在观测被测物的沉降时还可以观测自身的状态是否发生变化，从而可避免因自身状态发生改变而导致的检测误差，同时无线通信模块的设置使可以实现远程监测和报告，从而使得本结构的使用更便捷。
Description
技术领域
本发明涉及沉降监测领域，特别涉及无线沉降监测仪和监测方法。
背景技术
沉降监测是一种监测隧道、地基、建筑等是否发生了沉降，目前的沉降监测仪器大都使用的为水准仪，需要人工观测，十分不便，且一旦监测仪器发生倾斜，则可能出现两种情况，第一种为：待测物发生了沉降，因监测仪器的倾斜，使得监测仪器无法检出，第二种为：待测物未发生沉降，但因监测仪器的倾斜，使得监测仪器测出待测物发生了沉降，此两种情况都会造成监测的不准确，而目前市场上还没有一种监测仪在监测沉降的同时对自身是否发生倾斜进行监测。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种在观测被测物的沉降时还可以判断自身的状态是否发生变化的无线沉降监测仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无线沉降监测仪，包括壳体，所述壳体前端设置有物镜，壳体内设置有朝向物镜的线性光学传感器，还包括PCB板，所述线性光学传感器和PCB板连接，还包括用于检测自身是否处于水平状态的传感器检测装置，所述传感器检测装置与PCB板连接，还包括设置在壳体尾端的电源模块，所述电源模块与PCB板连接，用于给PCB板供电。
进一步的是：所述传感器检测装置包括用于检测物镜和线性光学传感器所构成的直线方向的水平度的高精度单轴倾角传感器。
进一步的是：传感器检测装置包括用于检测壳体所在平面平行度的双轴倾角传感器。
进一步的是：所述物镜包括凸镜和凹镜，所述凸镜和凹镜的中心在同一轴线上。
进一步的是：还包括并联在电源模块上的电容。
进一步的是：还包括与PCB板连接的无线通信模块。
本发明还公开了一种无线沉降监测方法，包括上述所述的无线沉降监测仪，将无线沉降监测仪置于一侧并朝向待检测物，待检测物上粘贴有定位标，使得定位标、物镜和线性光学传感器位于同一轴线上，线性光学传感器通过物镜时刻观测定位标的垂直位置，并将检测后的信号传回PCB板，同时PCB板在接收线性光学传感器信号的同时接收传感器检测装置的信号，判断自身是否处在水平状态，同时将信号通过无线通信模块传至外界，若传感器检测装置检测到自身处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器的检测结构为正确，若传感器检测装置检测到自身未处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器的检测结构错误，如果偏差范围小， 可将高精度单轴倾角传感器作为补偿传感器来修正目标的高度，否则则将需要人工重新调整无线沉降监测仪的位置。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，通过线性光学传感器代替人工进行沉降观察，且在观测被测物的沉降时还可以观测自身的状态是否发生变化，从而可避免因自身状态发生改变而导致的检测误差，同时无线通信模块的设置使可以实现远程监测和报告，从而使得本结构的使用更便捷。
附图说明
图1为无线沉降监测仪内部结构示意图。
图2为无线沉降监测仪示意图。
图中标记为：壳体1、线性光学传感器2、PCB板3、电源模块4、高精度单轴倾角传感器5、双轴倾角传感器6、凸镜7、凹镜8、电容9、无线通信模块10。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示的无线沉降监测仪，包括壳体1，所述壳体1前端设置有物镜，壳体1内设置有朝向物镜的线性光学传感器2，所述线性光学传感器2可以为TCD1103GFG、TCD2566BF等多种能实现本申请中功能的线性光学传感器，还包括PCB板3，所述线性光学传感器2和PCB板3连接，还包括用于检测自身是否处于水平状态的传感器检测装置，所述传感器检测装置与PCB板3连接，还包括设置在壳体1尾端的电源模块4，所述电源模块4可为电池、开关电源等，所述电源模块4与PCB板3连接，用于给PCB板3供电，具体工作时，将无线沉降监测仪水平置于一侧并朝向待检测物，在无线沉降监测仪上设置有朝向待检测物的激光发射装置，此时待检测物上会出现激光发射装置射出的激光点，测量激光发射点与物镜中心点的距离H，待检测物上粘贴定位标，使得定位标的中心位置与激光点的距离也为H，从而保证定位标、物镜和线性光学传感器2位于同一轴线上，监测时，线性光学传感器2通过物镜时刻观测定位标的垂直位置，并将检测后的信号传回PCB板3，同时PCB板3在接收线性光学传感器2信号的同时接收传感器检测装置的信号，判断自身是否处在水平状态，若传感器检测装置检测到自身处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器2的检测结构为正确，若传感器检测装置检测到自身未处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器2的检测结构错误，需要人工重新调整无线沉降监测仪的位置，上述所述的能接收线性光学传感器2信号和传感器检测装置信号的PCB板3为现有产品，本发明并未对其进行改进，因此此处不再赘述，本发明结构简单，通过线性光学传感器代替人工进行沉降观察，且在观测被测物的沉降时还可以观测自身的状态是否发生变化，从而可避免因自身状态发生改变而导致的检测误差。
在上述基础上，所述传感器检测装置可以为用于检测物镜和线性光学传感器2所构成的直线方向的水平度的高精度单轴倾角传感器5，用于检测壳体1所在平面平行度的双轴倾角传感器6；
具体的传感器检测装置可以设置成以下三种方式：
第一种，传感器检测装置包括高精度单轴倾角传感器5；
第二种，传感器检测装置包括高精度单轴倾角传感器5和双轴倾角传感器6。
双轴倾角传感器的使用有以下两个作用： 1.用于安装时两个轴向的粗调， 2.用于判断垂直于光轴的水平面有没有发生变化，从而提高沉降检测的精度。
在上述基础上，所述物镜包括凸镜7和凹镜8，所述凸镜7和凹镜8的中心在同一轴线上，将凸镜7和凹镜8结合，即相当于伽利略望远镜，因此此种物镜的设置可以放大检测点，提高检测精度。
在上述基础上，还包括并联在电源模块上的电容9，所述电容9的设置可以稳定电源模块的电压。
在上述基础上，还包括与PCB板连接的无线通信模块10，所述无线通信模块10 可以为Zigbee、蓝牙、WI-FI、移动通信等，所述无线通信模块 10的设置使可以实现远程监测和报告，从而使得本结构的使用更便捷。
本发明还公开了一种无线沉降监测方法，包括上述所述的无线沉降监测仪，将无线沉降监测仪置于一侧并朝向待检测物，待检测物上粘贴有定位标，使得定位标、物镜和线性光学传感器2位于同一轴线上，线性光学传感器2通过物镜时刻观测定位标的垂直位置，并将检测后的信号传回PCB板3，同时PCB板3在接收线性光学传感器2信号的同时接收传感器检测装置的信号，判断自身是否处在水平状态，同时将信号通过无线通信模块传至外界，若传感器检测装置检测到自身处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器2的检测结构为正确，若传感器检测装置检测到自身未处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器2的检测结构错误，如果偏差范围小， 可将高精度单轴倾角传感器5作为补偿传感器来修正目标的高度，否则则将需要人工重新调整无线沉降监测仪的位置。
以上所述的具体实施例，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例而已，并不用于限制本发明，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 (4)
1.无线沉降监测方法，包括无线沉降检测仪，所述无线沉降检测仪包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）前端设置有物镜，壳体（1）内设置有朝向物镜的线性光学传感器（2），还包括PCB板（3），所述线性光学传感器（2）和PCB板（3）连接，还包括用于检测自身是否处于水平状态的传感器检测装置，所述传感器检测装置与PCB板（3）连接，还包括设置在壳体（1）尾端的电源模块（4），所述电源模块（4）与PCB板（3）连接，用于给PCB板（3）供电；所述传感器检测装置包括用于检测物镜和线性光学传感器（2）所构成的直线方向的水平度的高精度单轴倾角传感器（5），传感器检测装置包括用于检测壳体（1）所在平面平行度的双轴倾角传感器（6），无线沉降监测仪上设置有朝向待检测物的激光发射装置；
将无线沉降监测仪置于一侧并朝向待检测物，待检测物上粘贴有定位标，使得定位标、物镜和线性光学传感器（2）位于同一轴线上，线性光学传感器（2）通过物镜时刻观测定位标的垂直位置，并将检测后的信号传回PCB板（3），同时PCB板（3）在接收线性光学传感器（2）信号的同时接收传感器检测装置的信号，判断自身是否处在水平状态，同时将信号通过无线通信模块传至外界，若传感器检测装置检测到自身处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器（2）的检测结构为正确，若传感器检测装置检测到自身未处在水平状态，则PCB接收到的线性光学传感器（2）的检测结构错误，如果偏差范围小，可将高精度单轴倾角传感器（5）作为补偿传感器来修正目标的高度，否则则将需要人工重新调整无线沉降监测仪的位置。
2.如权利要求1所述的无线沉降监测方法，其特征在于：所述物镜包括凸镜（7）和凹镜（8），所述凸镜（7）和凹镜（8）的中心在同一轴线上。
3.如权利要求1所述的无线沉降监测方法，其特征在于：还包括并联在电源模块上的电容（9）。
4.如权利要求1所述的无线沉降监测方法，其特征在于：还包括与PCB板连接的无线通信模块（10）。
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