CN113218318A - 一种变形监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种变形监测方法及装置，其特征在于包括支架、设置在支架上的触启器、激光发射器、激光接收器、警示器，激光接收器的电信号输出端与警示器的电信号输入端相连，触启器是中部带有孔的挡板。本发明与已有技术相比，具有能实现三维空间的任意位置和任意方向的变形的检测的、使用方便的优点。

Description

一种变形监测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种变形监测技术，特别是建筑上的高大模板的变形监测技术。

背景技术

现有的高大模板的变形监测，如专利CN200920059002.2所公开的，通过在检测高大模板的变形量的被监测物旁设置开关，当高大模板的变形量达到设定值时，带动被监测物触动开关，从而触动这个检测报警系统，以便人们及时采取措施，防止坍塌等事故的发生。此种技术，虽然能对高大模板的变形进行监测，但是，由于高大模板的变形是三维的，而上述的技术只能实现二维变形的检测，要实现三维变形检测，只能在不同的维度设置被监测物旁及开关，这样，使用起来就很不方便，而且，只能实现三维空间的某些点的特定变形方向的检测而不能实现三维空间的任意位置和任意方向的变形的检测；专利CN201520656207.4公开了一种固定在被监测物上激光照射在靶标板上，通过靶标板上的光斑的移动来判断高大模板变形情况，此种技术一来不能触动报警响应装置，二来，多种变形会相互干涉，导致光斑的移动不能正确反映变形的实际情况（如沉降与导致激光往上翘起同时发生时，沉降的变形与往上翘起就会相互干涉，使光斑移动所推导的变形与实际情况不符）。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种能实现三维空间的任意位置和任意方向的变形的检测的、使用方便的变形监测方法及装置。

本发明变形监测装置是这样实现的，包括支架、设置在支架上的触启器、激光发射器、激光接收器、PLC控制装置、警示器，激光接收器的电信号输出端与PLC控制装置的电信号输入端相连，PLC控制装置的电信号输出端与警示器的电信号输入端相连，触启器是中部带有孔的挡板。

使用时，将支架定位在待测的高大模板上，激光发射器设置在位置恒定不变的物件上（如柱子），激光接收器设置在另一位置恒定不变的物件上（如柱子），使激光发射器所发出的激光从挡板中部的孔的中心穿过并照射在激光接收器上，孔的大小与所设定的高大模板的许可最大变形量对应。当高大模板发生变形带动支架移动，除了沿激光路径外的其他移动，都会使挡板往激光处移动，当高大模板发生变形量达到或者超过最大变形量时，挡板会遮挡住激光，使激光接收器接收不到激光，从而通过PLC控制装置控制警示器触动，要么发出控制信号控制相关设备启动，以防止坍塌等意外事故的发生，要么启动报警，警示相关人员采取行动避险或防止坍塌等意外事故的发生。

由于采用激光发射器，这样，激光发射器和激光接收器的位置的设置可远离触启器，从而，方便了激光发射器和激光接收器的固定。

在位于触启器的前方设置有连接在支架上的沉降触启器，沉降触启器是底面是平直的挡块。由于高大模板往下沉降的安全许可量要比其他方向的许可安全变形量要少，因此，需要设置专门的感知高大模板往下沉降的沉降触启器并且该沉降触启器位于触启器的前方，以便能被触启器遮挡的激光束也能被沉降触启器阻挡。

触启器采用的是光圈调节器。利用光圈调节器的中间可调节的采光孔大小的功能来实现调节作为挡板的光圈调节器的中间的孔的大小，以满足孔的大小与所设定的高大模板的许可最大变形量对应的要求。

这里，为了检测高大模板变形的过程及趋势，支架上设置有测量支架到某个恒定位置（如激光接收器）距离的测距仪，通过分析所检测的距离的变化趋势，来分析高大模板变形趋势，以便能分析变形原因以及及时采取措施来解决高大模板变形问题。

本发明变形监测方法是这样实现的，将固定有触启器的支架定位在待测的高大模板上，激光发射器设置在位置恒定不变的物件上（如柱子），激光接收器设置在另一位置恒定不变的物件上（如柱子），触启器是中部带有孔的挡板，使激光发射器所发出的激光从挡板中部的孔的中心穿过并照射在激光接收器上，孔的大小与所设定的高大模板的许可最大变形量对应，当高大模板发生变形带动支架移动，除了沿激光路径外的其他移动，都会使挡板往激光处移动，当高大模板发生变形量达到或者超过最大变形量时，挡板会遮挡住激光，使激光接收器接收不到激光，从而触动警示器，要么发出控制信号控制相关设备启动，以防止坍塌等意外事故的发生，要么启动报警，警示相关人员采取行动避险或防止坍塌等意外事故的发生。

进一步地，在位于触启器的前方设置有连接在支架上的沉降触启器，沉降触启器是底面是平直的挡块，沉降触启器的底面与激光间的距离与所设定的高大模板的许可最大沉降量对应，当高大模板发生沉降带动支架下沉到设定值时，挡块会遮挡住激光，使激光接收器接收不到激光，从而触动警示器。

本发明与已有技术相比，具有能实现三维空间的任意位置和任意方向的变形的检测的、使用方便的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的侧面视图；

图3为俯视状态时的实行监测时使用状态图；

图4正视状态时的实行监测时使用状态图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明包括支架1、通过角度位置调节器2连接在支架1上的触启器3、激光发射器4、激光接收器5、警示器6，角度位置调节器2可以对触启器3进行三维位置和角度的调整，警示器6是PLC控制装置601控制的包括显示、报警、数据收集、数据分析在内的警示器，激光接收器5的电信号输出端与PLC控制装置601电信号输入端相连，PLC控制装置601的电信号输出端与警示器6的电信号输入端相连，触启器3是中部带有孔301的挡板302。激光发射器4所发出的激光束D4度角斜向着触启器3。

优选地，触启器3采用的是光圈调节器。光圈调节器是摄影器材，用于调节光圈的大小，即调节光圈调节器中间的穿孔的大小来调节从穿孔进入的光的大小。本发明人将其应用到本专利申请技术中，通过调节光圈的大小来满足光圈穿孔的大小与所设定的高大模板的许可最大变形量对应的要求。

优选地，支架1上设置有测量支架1到某个恒定位置（如激光接收器5）距离的带有角度位置调节支架701的测距仪7。测距仪7的电信号输出端与PLC控制装置601的电信号输入端相连。

优选地，如图2所示，在位于触启器3的前方设置有通过角度位置调节构件801连接在支架1上的沉降触启器8，沉降触启器8是底面802是平直的挡块。利用挡块底面平直的面，在垂直方向上使挡块底面与激光束平行，这样，不管高大模板如何变形导致支架1的方向偏移，只要是沉降，那么垂直往下的沉降的距离必然与沉降触启器8是底面相对激光束移动的距离一致，从而保证沉降监测的准确性。

优选地，设置有检测激光束在孔301内位置摄像头9。由于触启器3仅能随着支架1移动而遮挡激光束，而触启器3是不能探知在哪个位置将激光束遮挡，而激光接收器5仅具有探知是否有激光束，因此，是不能通过触启器3或者激光接收器5来探知，通过摄像头9就解决了这个问题，通过摄像头9观察触启器3在哪个位置将激光束阻挡，就能分析出高大模板变形的方向及位置，而且，通过智能分析激光束在孔内的移动轨迹，就能判断高大模板变形以及沉降的趋势，为预先做出防护措施留足足够的时间及空间。

如图3、4所示，本发明变形监测方法是这样实现的，将变形监测装置的固定有触启器3的支架1定位在待测的高大模板A（图3所示的是地板或者天花板，图4所示的墙壁）上，变形监测装置的激光发射器4设置在位置恒定不变的物件上B（如柱子），变形监测装置的激光接收器5设置在另一位置恒定不变的物件C上（如柱子），使激光发射器4所发出的激光束D从触启器3的挡板302中部的孔301的中心穿过并照射在激光接收器5上，孔301的大小与所设定的高大模板A的许可最大变形量对应，当高大模板A发生变形带动支架移动，除了沿激光束D路径外的其他移动，都会使挡板302往激光处移动，当高大模板A发生变形量达到或者超过最大变形量时，挡板302会遮挡住激光，使激光接收器5接收不到激光束D，从而触动变形监测装置的警示器6，要么发出控制信号控制相关设备启动，以防止坍塌等意外事故的发生，要么启动报警，警示相关人员采取行动避险或防止坍塌等意外事故的发生。

使变形监测装置的沉降触启器8的底面与激光间的距离与所设定的高大模板A的许可最大沉降量对应，此时，沉降触启器8的底面与激光束D平行，当高大模板A发生沉降带动支架1下沉到设定值时，作为沉降触启器8的挡块会遮挡住激光束D，使激光接收器5接收不到激光束D，从而触动警示器。

优选地，在高大模板A上设置两组变形监测装置，每组变形监测装置由激光发射器4、激光接收器5以及多套包括支架1、触启器3、测距仪7、沉降触启器8构成的变形监测单元E，其中一组的变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器3的孔301的激光束D与另一组变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器3的孔301的激光束D垂直。由于高大模板A的变形方向与激光束D有一个夹角，当高大模板A的变形方向与激光束D的夹角是90度时，构成触启器3的挡板302往激光束D处移动的距离与高大模板A变形量一致，随着夹角的变小，两者的变形量就会加大，采用两组变形监测装置并使激光束D相互垂直，这样，一旦其中一组的夹角小于45度，那么，另一组的夹角就会大于45度，这样，触启器3的挡板302往激光束D处移动的距离与高大模板A变形量的最大差值就是2^1/2-1。

优选地，在高大模板A上设置第三组变形监测装置，第三组的变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器3的孔301的激光束D与另两组变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器3的孔301的激光束D的夹角是锐角。这样，触启器3的挡板302往激光束D处移动的距离与高大模板A变形量的最大差值就更小。触启器3的挡板302往激光束D处移动的距离更接近高大模板A变形量。

Claims (10)

1.一种变形监测装置，其特征在于包括支架、设置在支架上的触启器、激光发射器、激光接收器、PLC控制装置、警示器，激光接收器的电信号输出端与PLC控制装置的电信号输入端相连，PLC控制装置的电信号输出端与警示器的电信号输入端相连，触启器是中部带有孔的挡板。

2.根据权利要求1所述的变形监测装置，其特征在于在位于触启器的前方设置有连接在支架上的沉降触启器，沉降触启器是底面是平直的挡块。

3.根据权利要求1或2所述的变形监测装置，其特征在于触启器采用的是光圈调节器。

4.根据权利要求1或2所述的变形监测装置，其特征在于支架上设置有测量支架到某个恒定位置距离的测距仪。

5.根据权利要求3所述的变形监测装置，其特征在于支架上设置有测量支架到某个恒定位置距离的测距仪。

6.根据权利要求1或2 或5所述的变形监测装置，其特征在于设置有检测激光束在孔内位置摄像头。

7.一种变形监测方法，其特征在于将固定有触启器的支架定位在待测的高大模板上，激光发射器设置在位置恒定不变的物件上，激光接收器设置在另一位置恒定不变的物件上，触启器是中部带有孔的挡板，使激光发射器所发出的激光从挡板中部的孔的中心穿过并照射在激光接收器上，孔的大小与所设定的高大模板的许可最大变形量对应，当高大模板发生变形带动支架移动，除了沿激光路径外的其他移动，都会使挡板往激光处移动，当高大模板发生变形量达到或者超过最大变形量时，挡板会遮挡住激光，使激光接收器接收不到激光，从而触动警示器，要么发出控制信号控制相关设备启动，以防止坍塌等意外事故的发生，要么启动报警，警示相关人员采取行动避险或防止坍塌等意外事故的发生。

8.根据权利要求7所述的变形监测方法，其特征在于在位于触启器的前方设置有连接在支架上的沉降触启器，沉降触启器是底面是平直的挡块，沉降触启器的底面与激光间的距离与所设定的高大模板的许可最大沉降量对应，当高大模板发生沉降带动支架下沉到设定值时，挡块会遮挡住激光，使激光接收器接收不到激光，从而触动警示器。

9.根据权利要求8所述的变形监测方法，其特征在于在高大模板上设置两组变形监测装置，每组变形监测装置由激光发射器、激光接收器以及多套包括支架、触启器、测距仪、沉降触启器构成的变形监测单元，其中一组的变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器的孔的激光束与另一组变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器的孔的激光束垂直。

10.根据权利要求9所述的变形监测方法，其特征在于在高大模板上设置第三组变形监测装置，第三组的变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器的孔的激光束与另两组变形监测装置的垂直穿过该组变形监测装置的触启器的孔的激光束的夹角是锐角。

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