CN203687927U - 高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于倾斜度测量技术领域，涉及一种高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统。解决了现有技术中不能够双轴向测量物体倾斜度等技术问题。包括远程监测装置和至少一个双轴倾斜度检测装置，双轴倾斜度检测装置与远程监测装置之间通过无线通讯方式相连，双轴倾斜度检测装置包括控制电路板，控制电路板上设有中央处理器和两个相互垂直布置的倾斜度传感器，两个倾斜度传感器设置在同一平面上且同时工作从而实现双轴数据采集，倾斜度传感器与中央处理器相连。其优点在于：可测量双轴向的倾角度，实现了平面倾角度的测量，可远程监控，设计合理，结构简单，使用方便，精度高，稳定性好，节约了人力物力，实用性强，利于工业化推广。

Description

高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统

技术领域

本实用新型属于倾斜度测量技术领域，涉及一种高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统。

背景技术

由于地理、环境、气候及人为因素等原因，高层建筑、桥梁和高铁等在长期使用时，可能出现沉降、变形，轻者将出现大裂缝、倾斜，重者将发生坍塌而造成严重的后果。实时监测高层建筑、桥梁和高铁等的健康状况，确定影响其健康的关键参数，并进行及时处理，将有效避免大事故的发生。倾斜度是高层建筑、桥梁和高铁等的一个重要健康参数之一，实时对高层建筑、桥梁和高铁的倾斜度监测是工程建设中必不可少的环节。然而，现有技术中的测量工具较为原始，往往需要人进行精确判断，在对高层建筑、桥梁和高铁等的健康状况进行定期检测时，因为高层建筑、桥梁和高铁等分布范围广、数量巨大和气候地理环境千差万别，将消耗大量的人力物力，精确测量往往难以实现，测量过程极为不便，数据需要人工记录和计算分析，不能够及时进行预警。

为了对现有技术进行改进，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种新型便携式物体倾斜检测装置[申请号：CN201220194238.9]，包括依次连接的物体信息数据采集单元、物体倾斜角度采集单元、数据处理电路、数据显示及报警电路、数据存储打印单元以及有线或无线通信单元，所述数据存储打印单元包括数据存储器和第一打印设备；所述第一打印设备与所述数据存储器连接，所述数据存储器分别与所述数据显示及报警电路、有线或无线通信单元连接

上述方案虽然在一定程度上解决了现有技术的不足，能够测量物体的倾角度，但是设计较为复杂，只能测量单方向的倾角度，而不能实现平面倾角度的测量，设计不够合理，实用性差，不利于工业化推广。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种能够测量物体双轴向倾斜度，测量精度高，且能实现远程监测的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，包括远程监测装置和至少一个双轴倾斜度检测装置，所述的双轴倾斜度检测装置与远程监测装置之间通过无线通讯方式相连，所述的双轴倾斜度检测装置包括控制电路板，在控制电路板上设有中央处理器和两个相互垂直布置的倾斜度传感器，两个倾斜度传感器设置在同一平面上且同时工作从而实现双轴数据采集，所述的倾斜度传感器与中央处理器相连。所述的双轴倾斜度检测装置通过两个倾斜度传感器采集物体平面双轴向倾斜度，再将得到的倾斜度信号通过无线通讯方式传输到远程监测装置进行分析和监控。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的倾斜度传感器为模拟量信号采集传感器，所述的控制电路板上设有A/D转换模块，所述的倾斜度传感器通过A/D转换模块与中央处理器相连。A/D转换模块将模拟信号转换成数字信号传输到中央处理器。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的控制电路板上设有能与远程监测装置进行数据交换的现场无线传输模块，所述的现场无线传输模块与中央处理器相连。现场无线传输模块能够通过无线通讯方式将中央处理器接收到的数据传输到远程监测装置进行分析和监控。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的倾斜度传感器为SCA103T，所述的A/D转换模块为AD7705，所述的中央处理器为单片机STC90C52，所述的现场无线传输模块为APC220-43。其中，SCA103T为芯片型号，测量灵敏度为16v/g，测量范围较大，精度高；AD7705则应用于低频测量的2/3通道的模拟前端，该器件可以接受直接来自传感器的低电平的输入信号，然后产生串行的数字输出；单片机STC90C52为控制核心，执行系统的控制、数据采集和无线数据的发射与接收；APC220-43为多通道微功率嵌入式无线数传模块，使用时可根据需要设置不同的工作频率，避免监测系统之间的相互干扰。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的控制电路板上设有工作指示灯、控制开关和电源接口，所述的电源接口与供电机构相连且控制开关连接在电源接口与供电机构之间。工作指示灯指示系统处于工作状态，通过控制开关控制系统的电源通断。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的控制电路板设置在壳体内且现场无线传输模块的天线延伸至壳体外，所述的供电机构为内置电源、外接电源、太阳能发电电源、风能发电电源中的任意一种或多种的组合。现场无线传输模块的天线延伸至壳体外利于数据的传输。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的远程监测装置包括主机且主机能与双轴倾斜度检测装置进行数据交换并将数据进行存储和处理，所述的主机上连接有显示器和用于调整监测时间间隔的输入模块。主机和双轴倾斜度检测装置以无线通讯方式传输数据更为方便，不论被测的高层建筑、桥梁和高铁等分布范围多广、数量多巨大和气候地理环境多恶劣，都可以实现远程监控，节约了人力物力，实时测量的倾斜度数据以表格和图表的形式显示在显示器上，并能根据需要将测量数据以EXCEL形式保存，除此之外，所述的输入模块还可以设定倾角度安全值的范围，当倾斜角度超过设定的上限值或下限值时，主机将发出预警，所述的预警方式可为报警指示灯，当报警指示灯亮红灯，并能显示超限的最大值或最小值发生的时间。

在上述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统中，所述的倾斜度传感器设置在控制电路板的中心区域。倾斜度传感器设置在控制电路板的中心区域，受力均衡，可以有效提高信号准确度。

与现有的技术相比，本高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统的优点在于：可测量双轴向的倾角度，实现了平面倾角度的测量，可远程监控，解决了高层建筑、桥梁和高铁等的健康检测受空间位置、距离等因素的限制，同时为大型机械设备如吊车、起重机和浇注机等臂梁倾斜度、底座水平的测量和高精密设备的直线度测量、校准及定位，提供技术支持，设计合理，结构简单，使用方便，精度高，稳定性好，节约了人力物力，实用性强，利于工业化推广。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构框图。

图2是本实用新型提供的双轴倾斜度检测装置的结构示意图。

图中，远程监测装置1、双轴倾斜度检测装置2、控制电路板3、中央处理器4、倾斜度传感器5、A/D转换模块6、现场无线传输模块7、工作指示灯8、控制开关9、电源接口10、供电机构11、主机12、显示器13、输入模块14。

具体实施方式

如图1-2所示，本高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，包括远程监测装置1和至少一个双轴倾斜度检测装置2，双轴倾斜度检测装置2与远程监测装置1之间通过无线通讯方式相连，双轴倾斜度检测装置2包括控制电路板3，在控制电路板3上设有中央处理器4和两个相互垂直布置的倾斜度传感器5，两个倾斜度传感器5设置在同一平面上且同时工作从而实现双轴数据采集，倾斜度传感器5与中央处理器4相连。双轴倾斜度检测装置2通过两个倾斜度传感器5采集物体平面双轴向倾斜度，再将得到的倾斜度通过无线通讯方式传输到远程监测装置1进行分析和监控。

其中，倾斜度传感器5为模拟量信号采集传感器且设置在控制电路板3的中心区域，控制电路板3上设有A/D转换模块6，倾斜度传感器5通过A/D转换模块6与中央处理器4相连。倾斜度传感器5设置在控制电路板3的中心区域可以提高信号准确度，A/D转换模块6将模拟信号转换成数字信号传输到中央处理器4。控制电路板3上设有能与远程监测装置1进行数据交换的现场无线传输模块7，现场无线传输模块7与中央处理器4相连，现场无线传输模块7能够通过无线通讯方式将中央处理器4接收到的数据传输到远程监测装置1进行分析和监控。作为优选，倾斜度传感器5为SCA103T，A/D转换模块6为AD7705，中央处理器4为单片机STC90C52，现场无线传输模块7为APC220-43。其中，SCA103T为芯片型号，测量灵敏度为16v/g，测量范围较大，精度高；AD7705则应用于低频测量的2/3通道的模拟前端，该器件可以接受直接来自传感器的低电平的输入信号，然后产生串行的数字输出；单片机STC90C52为控制核心，执行系统的控制、数据采集和无线数据的发射与接收；APC220-43为多通道微功率嵌入式无线数传模块，使用时可根据需要设置不同的工作频率，避免监测系统之间的相互干扰。

作为一种改进，控制电路板3上设有工作指示灯8、控制开关9和电源接口10，电源接口10与供电机构11相连且控制开关9连接在电源接口10与供电机构11之间，工作指示灯8指示系统处于工作状态，通过控制开关9控制系统的电源通断。作为一种改进，控制电路板3设置在壳体内且现场无线传输模块7的天线延伸至壳体外，供电机构11为内置电源、外接电源、太阳能发电电源、风能发电电源中的任意一种或多种的组合。现场无线传输模块7的天线延伸至壳体外利于数据的传输。远程监测装置1包括主机12且主机12能与双轴倾斜度检测装置2进行数据交换并将数据进行存储和处理，主机12上连接有显示器13和用于调整监测时间间隔的输入模块14。主机12和双轴倾斜度检测装置2以无线通讯方式传输数据更为方便，不论被测的高层建筑、桥梁和高铁等分布范围多广、数量多巨大和气候地理环境多恶劣，都可以实现远程监控，节约了人力物力，实时测量的倾斜度数据以表格和图表的形式显示在显示器13上，并能根据需要将测量数据以EXCEL形式保存，除此之外，输入模块14还可以设定倾角度安全值的范围，当倾斜角度超过设定的上限值或下限值时，主机12将发出预警，预警方式可为报警指示灯，当报警指示灯亮红灯，并能显示超限的最大值或最小值发生的时间。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了远程监测装置1、双轴倾斜度检测装置2、控制电路板3、中央处理器4、倾斜度传感器5、A/D转换模块6、现场无线传输模块7、工作指示灯8、控制开关9、电源接口10、供电机构11、主机12、显示器13、输入模块14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，本监测系统包括远程监测装置（1）和至少一个双轴倾斜度检测装置（2），所述的双轴倾斜度检测装置（2）与远程监测装置（1）之间通过无线通讯方式相连，所述的双轴倾斜度检测装置（2）包括控制电路板（3），在控制电路板（3）上设有中央处理器（4）和两个相互垂直布置的倾斜度传感器（5），两个倾斜度传感器（5）设置在同一平面上且同时工作从而实现双轴数据采集，所述的倾斜度传感器（5）与中央处理器（4）相连。

2.根据权利要求1所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的倾斜度传感器（5）为模拟量信号采集传感器，所述的控制电路板（3）上设有A/D转换模块（6），所述的倾斜度传感器（5）通过A/D转换模块（6）与中央处理器（4）相连。

3.根据权利要求2所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的控制电路板（3）上设有能与远程监测装置（1）进行数据交换的现场无线传输模块（7），所述的现场无线传输模块（7）与中央处理器（4）相连。

4.根据权利要求3所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的倾斜度传感器（5）为SCA103T，所述的A/D转换模块（6）为AD7705，所述的中央处理器（4）为单片机STC90C52，所述的现场无线传输模块（7）为APC220-43。

5.根据权利要求3或4所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的控制电路板（3）上设有工作指示灯（8）、控制开关（9）和电源接口（10），所述的电源接口（10）与供电机构（11）相连且控制开关（9）连接在电源接口（10）与供电机构（11）之间。

6.根据权利要求5所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的控制电路板（3）设置在壳体内且现场无线传输模块（7）的天线延伸至壳体外，所述的供电机构（11）为内置电源、外接电源、太阳能发电电源、风能发电电源中的任意一种或多种的组合。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的远程监测装置（1）包括主机（12）且主机（12）能与双轴倾斜度检测装置（2）进行数据交换并将数据进行存储和处理，所述的主机（12）上连接有显示器（13）和用于调整监测时间间隔的输入模块（14）。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的高稳定度高精度双轴倾斜度远程智能监测系统，其特征在于，所述的倾斜度传感器（5）设置在控制电路板（3）的中心区域。

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