CN209260783U - 一种移动式地面变形监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式地面变形监测设备，包括支撑横梁、设于所述撑横梁两端的高度可调节的支撑柱、测量装置、移动组件、PLC控制器和显示器，所述移动组件设置在所述支撑柱的底端，所述PLC控制器和显示器安装在所述支撑横梁上；所述测量装置包括测量伸缩筒和激光测量仪，所述测量伸缩筒固定安装在连接块的底端，所述连接块的顶端与所述支撑横梁滑动连接；所述激光测量校准组件包括激光发射器和激光测量仪，所述激光测量仪与所述PLC控制器的信号输入端连接，所述PLC控制器通过导线与所述显示器连接。本实用新型结构简单，操作便利，便于移动，对地面变形测试点可自动连续进行测试，所得的数据精确度高，提高了工作效率。

Description

一种移动式地面变形监测设备

技术领域

本实用新型涉及地面变形监测技术领域，特别涉及一种移动式地面变形监测设备。

背景技术

在建筑物室内建筑施工时、建筑项目工程室、深基坑工程地面等类似的工程环境，由于各种施工影响，经常会使得建筑物或工程地面受到压力而变形，比如深基坑的开挖会引起周边土体地面变形，对基坑围护结构和环境产生影响，严重时将影响结构的正常使用，易造成人员伤亡和资金损失，当压力超过一定值时会引起地面上抬或下降的变形或破坏；为降低各种建筑物地面变形对建筑施工带来的破坏，建筑工地上均会定时对地面进行监测。 目前，建筑行业内采用人工肉眼观察法对建筑地面变形进行监测，无法全面的准确地测量地面变形数据。然而，人工肉眼观察法的精度也较低。因此对于各种建筑物或建筑工程项目的地面变形的监测显得格外重要，对地面变形的发生和发展过程进行有效监测是防治地面变形危害必不可少的工作之一，在整个防治工作中有着极其重要的地位。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种移动式地面变形监测设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种移动式地面变形监测设备，包括支撑横梁、设于所述支撑横梁两端的高度可调节的支撑柱、测量装置、移动组件、PLC控制器和显示器，所述移动组件设置在所述支撑柱的底端，所述PLC控制器和显示器安装在所述支撑横梁上；

所述测量装置包括测量伸缩筒和激光测量组件，所述测量伸缩筒垂直固定安装在连接块的底端，所述连接块的顶端与所述支撑横梁滑动连接；

所述激光测量组件包括激光测量仪，所述激光测量仪固定安装在测量伸缩筒内；

所述激光测量仪与所述 PLC控制器的信号输入端连接，所述PLC控制器通过导线与所述显示器连接。

进一步地，所述连接块的顶部设有滑块，所述支撑横梁的底壁设有与所述滑块配合的滑槽。

进一步地，所述支撑横梁的底壁还设有齿条，所述连接块的侧壁上安装有微型步进电机，所述微型步进电机的输出端连接一个与所述齿条匹配的齿轮，所述齿轮与齿条相互啮合安装，所述微型步进电机与所述PLC控制器的信号输出端连接。

进一步地，所述测量伸缩筒包括中空的测量套筒和测量伸缩杆，所述测量伸缩杆滑动且同轴安装在所述测量套筒内，所述测量套筒内还设有测量块，所述测量块与所述测量伸缩杆的顶部连接，所述测量套筒的侧壁设置有透明的观测窗口，所述激光测量仪固定安装在所述测量套筒的顶端且位于测量块的上方，所述测量套筒与所述支撑横梁垂直。

进一步地，所述测量块与所述连接块的底壁之间设有压缩弹簧。

进一步地，所述的测量伸缩杆的底部设有测量标头，所述测量标头包括万向滚珠和万向轴承，所述万向轴承安装在所述测量伸缩杆的底部。

进一步地，所述PLC控制器内还设有无线通讯模块，所述PLC控制器通过无线通讯模块与后台服务器相连。

进一步地，所述支撑柱的底部轴线方向安装有调节螺杆，所述调节螺杆的底端螺纹连接有调节柱，所述移动组件安装于所述调节柱的底部。

进一步地，所述支撑横梁上安装有水平泡。

进一步地，所述的移动组件为锁止万向轮，所述锁止万向轮通过万向轮座安装在所述支撑柱的底端。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型的地面变形监测设备通过微型步进电机、PLC控制器以及激光测量仪的配合，可以对地面多个监测点连续自动的进行测量，微型步进电机的启动可以控制测量装置向前或向后移动，激光测量仪能准确无误地将测量装置测量出的数据传输到PLC控制器，保证了试验监测数据的准确性，通过PLC控制器同时又能控制电机的启动和关闭，针对数段指定距离的待测地面能自动的完成监测工作，提高了工作效率。

2）相比现有技术人工肉眼观察地面变形，本实用新型通过高精度的激光测量仪来测量出地面凹凸不平的精确数据，大大提高了监测的精度，节省了人工。

3）本实用新型结构简单，操作便利，适用范围广，手动和机动都可以操作，设置了移动组件，便于移动设备从一个监测目标地到另一个监测目标地；两根支撑柱设置了高度调节装置，可保证两者在同一个水平面上，能避免测量过程中地面凹凸不平时测得的数据造成较大的误差，从而导致数据不能体现整个地面测试段的整体趋势，测量表头采用万向滚珠结构，可以在地面滚动，滚珠结构与底面接触面积增大，可过滤非常不平整的点，避免产生较大的误差。

附图说明

图1为本实用新型的移动式地面变形监测设备的结构示意图；

图2为本实用新型的支撑横梁和连接块安装结构的剖视图；

图3为本实用新型的支撑横梁、连接块和微型步进电机之间的安装结构示意图；

图4为本实用新型的压缩弹簧的安装示意图；

图中，1-支撑横梁，2-支撑柱，201-调节柱，202-调节螺杆，3-PLC控制器，4-显示器，5-测量伸缩筒，501-测量套筒，502-测量伸缩杆，503-测量块，504-观测窗口，505-测量标头，506-压缩弹簧，6-连接块，601-滑块，7-激光测量仪，8-无线通讯模块，9-滑槽，10-齿条，11-型步进电机，12-齿轮，13-锁止万向轮，14-水平泡。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：

如图1所示，一种移动式地面变形监测设备，包括支撑横梁1、设于所述支撑横梁1两端的高度可调节的支撑柱2、测量装置、移动组件、PLC控制器3和显示器4，所述移动组件设置在所述支撑柱2的底端，所述PLC控制器3和显示器4安装在所述支撑横梁1上，可以选择安装在支撑横梁1的顶面壁上，方便观测数据值。

所述测量装置包括测量伸缩筒5和激光测量组件，所述测量伸缩筒5垂直固定安装在连接块6的底端，所述连接块6的顶端与所述支撑横梁1滑动连接。

所述激光测量组件包括激光测量仪7，所述激光测量仪7固定安装在测量伸缩筒5内，所述激光测量仪7与所述 PLC控制器3的信号输入端连接，所述PLC控制器3通过导线与所述显示器4连接，激光测量仪7测量出的数据会发送给PLC控制器3。

如图2所示，实现上述滑动连接的方式可为：连接块6的顶部设有滑块601，所述支撑横梁1的底壁设有与所述滑块601配合的滑槽9，这样连接块6可以在支撑横梁1的底壁上前后滑动，从而带动测量伸缩筒5沿着支撑横梁1的底面方向前后滑动，便于随时将测量装置移动到待测点。

如图3所示，优选地，所述支撑横梁1的底壁还可设有齿条10，所述齿条10沿着支撑横梁1的底壁横向设置整一条，也就说齿条10的长度与所述支撑横梁1的长度配合， 所述连接块6 安装在所述齿条10相对平行的方向上且也位于支撑横梁1的底壁上，在连接块6的侧壁上安装微型步进电机11，所述微型步进电机11的输出端连接一个与所述齿条10匹配的齿轮12，所述齿轮12与齿条10相互啮合安装，所述微型步进电机11与所述PLC控制器3的信号输出端连接，微型步进电机11的启动或关闭受PLC控制器3控制，微型步进电机11的启动可以使连接块6自动在支撑横梁1的底壁上前后滑动，从而带动测量装置移动到待测地点。

如图1所示，所述测量伸缩筒5包括中空的测量套筒501和测量伸缩筒502，测量套筒501与支撑横梁1垂直安装，所述测量伸缩筒502滑动且同轴安装在所述测量套筒501内，此种滑动伸缩杆可采用套筒滑动连接方式，为现有技术，不在赘述。所述测量套筒501内还设有测量块503，所述测量块503与所述测量伸缩筒502的顶部连接，测量块503表面与所述测量伸缩筒502的轴线方向垂直，测量块503和测量伸缩筒502的顶部可以固定连接，也可以使其相互接触即可。所述测量套筒501的侧壁设置有透明的观测窗口504，所述激光测量仪7固定安装在所述测量套筒501的顶端且位于测量块503的上方，用于测量测量块503上下滑动的距离，将测量到的数据发送给PLC控制器。

优选地，如图4所示，所述测量块503与所述连接块6的底壁之间设有压缩弹簧506，所述激光测量仪7在压缩弹簧506内，测量块503上下滑动的过程中，压缩弹簧506一方面可以起到缓冲作用，使得测试数据时测量块503能够稳定，加强测量数据的精确性。另一方面，在压缩弹簧506的作用下能够保证标头505快速与地面紧密接触，避免测量装置横向移动过程中测量伸缩筒502及标头505弹跳，造成测量误差。

优选地，所述的测量伸缩筒502的底部设有测量标头505，所述测量标头505包括万向滚珠和万向轴承，所述万向轴承安装在所述测量伸缩杆502的底部。万向滚珠可以采用不锈钢材质制成的球形刚块，耐磨，球体底部直接和地面接触，增加了和地面接触的面积，在连接块6前后移动的过程中，该测量标头505能随之在地面上滚动，由于测量标头505做成耐磨的球体而不是针尖状，可以过滤不平整的测试点，准确体现地面整体变形趋势，以免造成较大的测量误差。

所述PLC控制器3内还设有无线通讯模块13，比如将WIFI、蓝牙、GPRS 等等作为无线通讯用。用来上传检测数据给用户，可以通过服务器发送至现场监测人员的手机APP上。

所述支撑柱2的底部轴线方向安装有调节螺杆202，所述调节螺杆202的底端螺纹连接有调节柱201，所述移动组件安装于所述调节柱201的底部，通过转动每个调节柱201使得调节螺杆202转入支撑柱2的深度不同，从而达到调节支两根撑柱2高度处于同一水平的目的。

所述的移动组件为锁止万向轮13，所述锁止万向轮13采用直径较大的万向轮，通过万向轮座安装在所述支撑柱2的底端，便于移动设备从一个监测目标地到另一个监测目标地；所述支撑横梁上安装有水平泡14，用于检测两根支撑柱2是否属于同一个水平面，保证在同一个水平面上之后，能避免地面凹凸不平时测得的数据造成较大的误差，从而导致数据不能体现整个地面测试段的整体趋势。

本实用新型的移动式地面变形监测设备使用方法如下：安装好整体结构，将设备移动到待测地点，根据工程现场情况，调节两根支撑柱2使其在同一个水平面，根据水平泡来判断是否在同一个水平面。启动微型步进电机11带动测量伸缩筒5向前或向后移动，当地面凹凸不平时，测量块503在测量伸缩筒502内上下移动，测量伸缩筒502内的激光测量仪收集每个数据同时将测试数据传送到PLC控制器3，PLC控制器3对地面凹凸高低的数据进行分析，将高度数据转换成曲线图传递到显示器4，最后工作人员可以根据数据信息判断地面变形的情况；该设置可以不使用启动微型步进电机11这个步骤，可以手动滑动连接块6带动伸缩杆5向前或向后移动，也可以实现对待测点地面变形数据的测量。

本实用新型的设备可用于各种建筑物地面或建筑工程地面，适用范围广，测量数据精确，能整体反应地面变形的趋势。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动式地面变形监测设备，其特征在于：包括支撑横梁（1）、设于所述支撑横梁（1）两端的高度可调节的支撑柱（2）、测量装置、移动组件、PLC控制器（3）和显示器（4），所述移动组件设置在所述支撑柱（2）的底端，所述PLC控制器（3）和显示器（4）安装在所述支撑横梁（1）上；

所述测量装置包括测量伸缩筒（5）和激光测量组件，所述测量伸缩筒（5）垂直安装在连接块（6）的底端，所述连接块（6）的顶端与所述支撑横梁（1）滑动连接；

所述激光测量组件包括激光测量仪（7），所述激光测量仪（7）安装在测量伸缩筒（5）内；

所述激光测量仪（7）与所述 PLC控制器（3）的信号输入端连接，所述PLC控制器（3）通过导线与所述显示器（4）连接。

2.根据权利要求1所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述连接块（6）的顶部设有滑块（601），所述支撑横梁（1）的底壁设有与所述滑块（601）配合的滑槽（9）。

3.根据权利要求2所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述支撑横梁（1）的底壁还设有齿条（10），所述连接块（6）的侧壁上安装有微型步进电机（11），所述微型步进电机（11）的输出端连接一个与所述齿条（10）匹配的齿轮（12），所述齿轮（12）与齿条（10）相互啮合安装，所述微型步进电机（11）与所述PLC控制器（3）的信号输出端连接。

4.根据权利要求1所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述测量伸缩筒（5）包括中空的测量套筒（501）和测量伸缩杆（502），所述测量套筒（501）与所述支撑横梁（1）垂直相连，所述测量伸缩杆（502）滑动且同轴安装在所述测量套筒（501）内，所述测量套筒（501）内还设有测量块（503），所述测量块（503）与所述测量伸缩杆（502）的顶部连接，所述测量套筒（501）的侧壁设置有透明的观测窗口（504），所述激光测量仪（7）固定安装在所述测量套筒（501）的顶端且位于测量块（503）的上方。

5.根据权利要求4所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述测量块（503）与所述连接块（6）的底壁之间设有压缩弹簧（506）。

6.根据权利要求4所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述测量伸缩杆（502）的底部设有测量标头（505），所述测量标头（505）包括万向滚珠和万向轴承，所述万向轴承安装在所述测量伸缩杆（502）的底部。

7.根据权利要求1所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述PLC控制器（3）内还设有无线通讯模块（8），所述PLC控制器（3）通过无线通讯模块（8）与后台服务器相连。

8.根据权利要求1所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述支撑柱（2）的底部轴线方向安装有调节螺杆（202），所述调节螺杆（202）的底端螺纹连接有调节柱（201），所述移动组件安装于所述调节柱（201）的底部。

9.根据权利要求1所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述支撑横梁上安装有水平泡（14）。

10.根据权利要求1-9任一项所述的移动式地面变形监测设备，其特征在于：所述的移动组件为锁止万向轮（13），所述锁止万向轮（13）通过万向轮座安装在所述支撑柱（2）的底端。