CN208872295U

CN208872295U - 坡面测角器

Info

Publication number: CN208872295U
Application number: CN201821574092.4U
Authority: CN
Inventors: 沈雯; 陈峰军; 沈蓉
Original assignee: Shanghai Construction Group Co Ltd
Current assignee: Shanghai Construction Group Co Ltd
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2018-09-26
Publication date: 2019-05-17
Anticipated expiration: 2028-09-26

Abstract

本实用新型公开了一种坡面测角器，包括竖直设置的固定架，与所述固定架通过动力装置转动连接的活动架，所述活动架相对所述固定架的转动角度范围为0度至180度，所述活动架上设置有用于测量活动架与坡面之间距离的测距传感器，所述测距传感器电路连接有计算装置，所述计算装置与所述动力装置电路连接。本实用新型能够自动地实时测量坡面的角度和平整度，用于实时监测施工过程中的坡面角度和平整度。

Description

坡面测角器

技术领域

本实用新型涉及建筑施工中的测量技术领域，特别涉及一种坡面测角器。

背景技术

目前，在道路、汽车坡道等坡面的建筑施工中，一般采用全站仪人工测量坡面角度的方法，以监测施工过程中的坡面角度情况，例如既定放坡角度开挖、道路边坡放坡施工，人工通过全站仪测量角度主要有以下不足：

一、使用全站仪测量坡面角度时，需先在施工周围布设高程基准点作为起始依据，往往施工过程中对周边环境产生一定的影响，则基准点要求原理施工影响区域，则每次通过基准点测量角度带有一定的工作量。

二、由于现场施工环境复杂，土方在开挖过程中存在较多大型设备、施工作业人员往来频繁，通过全站仪观测过程中容易遮挡视线。

三、道路边坡放坡施工过程中存在车辆交通往来，通过全站仪观测过程中测量员存在一定风险因素，且通过全站仪测量耗时较长。

四、坡度存在一定的凹凸不平，无法判断坡度的平整度，人员测量存在一定的主观性。

五、超坡开挖缺少预警响应机制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供了一种坡面测角器，以自动地实时测量坡面的角度和平整度，用于实时监测施工过程中的坡面角度和平整度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种坡面测角器，包括竖直设置的固定架，与所述固定架通过动力装置转动连接的活动架，所述活动架相对所述固定架的转动角度范围为0度至180度，所述活动架上设置有用于测量活动架与坡面之间距离的测距传感器，所述测距传感器电路连接有计算装置，所述计算装置与所述动力装置电路连接。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述计算装置为微处理器或计算机。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述测距传感器为红外线距离传感器、超声波距离传感器或者激光测距传感器。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述固定架上设置有连接件。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述固定架上设置有用于使活动架相对于固定架呈折叠状态的保护帽。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述固定架上设置有水平气泡。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述固定架上设有报警装置。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述报警装置包括与计算装置连接的指示灯和/或扬声器。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述测距传感器为多个，平均分布在所述活动架的底面或者侧面上。

进一步的，本实用新型提供的坡面测角器，所述计算装置设置在所述固定架上。

本实用新型提供的坡面测角器，使用时，可以通过固定架设置在待施工坡面的高处，也可以设置在待施工坡面的低处。测量坡面角度时，计算装置控制动力装置将活动架相对于固定架打开至待施工坡面的预设角度值位置，然后对坡面进行放坡施工，测距传感器测量活动架与坡面之间的距离及误差传送给计算装置，计算装置执行某一算法得到施工坡面的平整度，通过正切三角函数实时测量施工坡面的角度，即通过坡面角度的对边与邻边的比率实时测量施工坡面的角度。与现有技术相比，本实用新型坡面测角器能够自动地实时测量坡面施工过程中的角度及坡面的平整度，无需人工测量，不仅降低了人工测量的误差，还避免了人工测量时的安全风险隐患。本实用新型的安装位置可以设置在待施工坡面的至高点、中点位置或者到低点，不受高程基准点选取的影响。在土方在开挖过程中不受施工设备及作业人员的相对位置移动的影响，克服了全站仪测角过程中受视线遮挡的缺陷。与现有技术相比，本实用新型通过测量活动架相对于施工坡面的距离，可以判断施工坡面的平整度，通过施工坡面的正切三角函数可以实时测量坡面的角度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的坡面测角器展开状态的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的坡面测角器折叠状态的结构示意图；

图3至图4是本实用新型一实施例的坡面测角器使用状态示意图；

图5是本实用新型一实施例的坡面测角器测量坡面平整度的流程图。

图中所示：100、坡面测角器，110、固定架，111、连接件，120、活动架，130、动力装置，140、计算装置，150、测距传感器，160、保护帽，170、水平气泡，180、报警装置，190、辅助绳索，200、支撑体，300、坡道，β、坡角，α、预设角度值。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述：

请参考图1和图2，本实施例提供一种坡面测角器100，包括竖直设置的固定架110，与所述固定架110通过动力装置130转动连接的活动架120，所述活动架120相对所述固定架110的转动角度范围为0度至180度，即α为预设角度值，0≤α≤180，所述活动架120上设置有用于测量活动架120与坡面之间距离的测距传感器150，所述测距传感器150电路连接有计算装置140，所述计算装置140与所述动力装置130电路连接。

本实施例提供的坡面测角器100，测量坡面角度时，计算装置140控制动力装置130将活动架120相对于固定架110打开至待施工坡面的预设角度值位置，然后对坡面进行放坡施工，测距传感器150测量活动架120与坡面之间的距离及误差传送给计算装置140，计算装置140执行某一算法得到施工坡面的平整度，通过正切三角函数实时测量施工坡面的角度，即通过坡面角度的对边与邻边的比率实时测量施工坡面的角度。本实用新型坡面测角器100能够自动地实时测量坡面施工过程中的角度及坡面的平整度，无需人工测量，不仅降低了人工测量的误差，还避免了人工测量时的安全风险隐患。本实用新型的安装位置可以设置在待施工坡面的至高点位置、中间点位置或者至低点位置，不受高程基准点选取的影响。在土方在开挖过程中不受施工设备及作业人员的相对位置移动的影响，克服了全站仪测角过程中受视线遮挡的缺陷。与现有技术相比，本实用新型通过测量活动架120相对于施工坡面的距离，可以判断施工坡面的平整度，通过施工坡面的正切三角函数可以实时测量坡面的角度。

请参考图1至图2，本实施例的计算装置140可以为例如单片机、可编辑逻辑控制器等微处理器或笔记本电脑、台式电脑、平板电脑等计算机，也可以是手机。本实施例的计算装置140可以设置在固定架110上，也可以设置在活动架120上，还可以通过无线连接设置在远程。

本实施例的测距传感器150可以为红外线距离传感器、超声波距离传感器、激光测距传感器或者摄像机中的任何一种或者几种的结合。

请参考图1至图3，本实施例的固定架110上设置有连接件111，连接件111可以是90度弯折设计。连接件111用于连接例如柱、桩或者墙等支撑体200，以实现固定架110的竖直设置。

请参考图1和图2，本实施例的固定架110上设置有用于使活动架120相对于固定架110呈折叠状态的保护帽160。保护帽160在活动架120相对于固定架110为0度时，锁定固定活动架160。此时活动架120相对于固定架110呈折叠状态。当保护帽160打开时，活动架120可相对于固定架110转动角度，此时坡面测角器100呈扇形状态。

请参考图1和图2，本实施例的固定架110上设置有水平气泡170。水平气泡170用于保证固定架110的竖直设置。例如固定架110通过连接件111固定在墙面等支撑体200时，用于保证固定架110相对于支撑体200平行，即相对于地平面为垂直状态。

请参考图1至图2，本实施例的固定架110上设有报警装置180。报警装置180包括与计算装置140连接的指示灯和/或扬声器。当待施工坡面超出预设角度值时发出警报信号，以提醒施工作业人员。

请参考图4，本实施例的坡面测角器100还可以包括连接在固定架110与活动架120之间的辅助绳索190，用于保持活动架120相对于固定架110的转动角度。

请参考图1至图4，本实施例的测距传感器150包括但不限于5个，可以是任意多个，平均分布在所述活动架120的底面或者侧面上。多个测距传感器150可以测量施工坡面相对于活动架120之间的距离平均值和误差平均值，从而有效判定施工坡面的平整度，避免出现凹凸不平的情况。

本实施例提供的坡面测角器100，使用时，可以通过固定架110设置在待施工坡面的高处，也可以设置在待施工坡面的低处。

请参考图3和图4，当坡面测角器100设置在待施工坡面的高处位置时，计算装置140根据正切三角函数计算施工坡面的角度。此时算法为坡度i＝tanβ＝H/L，坡角β＝90°-(180°-α)＝α-90°。

当坡面测角器100设置在待施工坡面的低处位置时，计算装置140根据正切三角函数计算施工坡面的角度。此时算法为坡度i＝tanβ＝H/L，坡角β＝α。

需要说明的是，H和L并非一定是施工坡面的实际高度和长度，可以是根据活动架120俯视投影和侧视投影得到的高度值和长度值。

本实施例的坡面平整度的计算原理如下：

同时测量活动架120与坡道300的坡面i的距离，定义为d_i，通过计算装置的内置算法得出5个距离的平均值以及对应的标准误差计算得出5个距离的离散程度，以判断坡度的平整度。当标准误差δ>0.1时，重新测量坡面相对于活动架120之间的距离；当标准误差δ<0.1时，计算坡面i的坡面的平整度，并且通过计算装置140同时读取坡面的平整度数据和坡面角度。

本实用新型不限于上述具体实施方式，凡在本实用新型的精神和范围内所作出的各种变化和润饰，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种坡面测角器，其特征在于，包括竖直设置的固定架，与所述固定架通过动力装置转动连接的活动架，所述活动架相对所述固定架的转动角度范围为0度至180度，所述活动架上设置有用于测量活动架与坡面之间距离的测距传感器，所述测距传感器电路连接有计算装置，所述计算装置与所述动力装置电路连接。

2.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述计算装置为微处理器或计算机。

3.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述测距传感器为红外线距离传感器、超声波距离传感器或者激光测距传感器。

4.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述固定架上设置有连接件。

5.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述固定架上设置有用于使活动架相对于固定架呈折叠状态的保护帽。

6.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述固定架上设置有水平气泡。

7.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述固定架上设有报警装置。

8.如权利要求7所述的坡面测角器，其特征在于，所述报警装置包括与计算装置连接的指示灯和/或扬声器。

9.如权利要求1所述的坡面测角器，其特征在于，所述测距传感器为多个，平均分布在所述活动架的底面或者侧面上。

10.如权利要求9所述的坡面测角器，其特征在于，所述计算装置设置在所述固定架上。