CN210570621U - 一种建筑工程沉降的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑工程沉降的监测装置，包括：定位参考件，垂直固设于地面上，定位参考件上设有定位板，定位板垂直于地面设置；定位板上设有网格标识线；激光发射器，固设于待测建筑的侧面，激光发射器出射的激光束垂直落在向定位板上；图像采集设备，固设于待测建筑上，用于实时采集激光束落在定位板上的位置图像信息，图像采集设备的视场与定位板平行；单片机，设于待测建筑上，与激光发射器、图像采集设备分别连接；图像采集设备通过单片机将采集的位置图像信息传输给内置有图像识别和数据分软件的监测上位机，以实时监测激光束的相对位置变化。本实用新型的监测装置能够实现自动测量建筑工程的沉降量，其测量精准，自动化程度高。

Description

一种建筑工程沉降的监测装置

技术领域

本实用新型涉及工程测量技术领域，特别涉及一种建筑工程沉降的监测装置。

背景技术

随着我国经济水平的快速发展,建设工程得到迅速发展，建设工程领域安全对国民经济具有重要影响，一旦出现安全事故将会引起重大的社会影响和经济损失，为此建设工程中的安全性问题得到重视。沉降变形是评判建设工程安全的主要参数之一，历来备受瞩目。建筑工程在施工和运营阶段均可能发生沉降，过大的沉降位移会导致严重的安全事故。目前对于建筑工程的沉降监测大多采用人工方式，此种方式受环境影响大、无法实时连续进行监测预警，自动化程度较低，且测量精度较低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种建筑工程沉降的监测装置，其能够实现自动测量建筑工程的沉降量，其测量精准，自动化程度高。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种建筑工程沉降的监测装置，包括：

定位参考件，垂直固设于地面上，所述定位参考件上设有定位板，所述定位板垂直于地面设置；所述定位板上设有网格标识线；

激光发射器，固设于待测建筑的侧面，所述激光发射器出射的激光束垂直落向所述定位板上；

图像采集设备，固设于所述待测建筑上，用于实时采集激光束落在所述定位板上的位置图像信息，所述图像采集设备的视场与所述定位板平行；

单片机，设于所述待测建筑上，与所述图像采集设备连接；

所述图像采集设备通过所述单片机将采集的位置图像信息传输至监测上位机显示，以实时监测激光束的相对位置变化，实现建筑工程沉降监测。

进一步的，所述定位参考件包括固定板和基座，所述基座的一端埋于地面内，另一端伸出地面并与所述固定板连接，所述定位板可拆卸地设置在所述固定板上。

进一步的，还包括连接于所述单片机与所述监测上位机之间的无线传输模块，所述单片机用于通过所述无线传输模块将所述位置图像信息传输至所述监测上位机。

进一步的，还包括电路板，所述图像采集设备为微型照相机；

所述激光发射器、微型照相机、单片机及无线传输模块均集成设置在所述电路板上，所述电路板固设于所述待测建筑上。

进一步的，所述电路板上设有若干第一凹槽，所述激光发射器和微型照相机分别可拆卸地嵌设于所述第一凹槽内。

进一步的，所述待测建筑的上设有第二凹槽，所述电路板可拆卸地嵌设于所述第二凹槽内。

进一步的，所述第一凹槽的深度为8～12mm，第二凹槽的深度均为8～10mm。

进一步的，所述电路板的周围第一围挡，所述第一围挡的一侧敞开，所述第一围挡与所述待测建筑的侧面可拆卸连接。

进一步的，所述定位板的周围设有第二围挡，所述第二围挡的一侧敞开，所述第二围挡与所述定位参考件可拆卸连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的监测装置，通过将激光发射器向定位板发射，并利用图像采集设备面向定位板实时采集激光束在定位板上的位置图像信息，而后利用单片机将位置图像信息传输给监测上位机显示以获得激光束在定位板上的位置变化，从而通过比较激光束前后位置变化实时监测建筑工程的沉降情况。

本实用新型的监测装置能够进行实时自动监测，其自动化程度高，便于使用和操作；同时该监测装置通过图像采集设备实时精准的获取激光束的位置图像信息，通过具有图像识别分析功能的监测上位机能够准确的获知激光束的位置，提高激光束位置定位的准确性，进而提高了监测装置的精确度。

附图说明

现结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的I--I剖视图；

图3是电路板的放大图；

图4是图1的II--II剖视图；

图5是定位板的放大图。

标记说明：

1、桥墩，2、定位参考件，21、固定板，22、基座，3、待测建筑，4、定位板，41、网格标识线；5、电路板，6、激光发射器，7、微型照相机，8、无线传输模块，9、单片机，10、监测上位机；11、第一围挡，12、第二围挡，13、螺栓连接组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～5所示，本实用新型提供了一种建筑工程沉降的监测装置，包括：

定位参考件2，垂直固设于地面上，该定位参考件2上设有定位板4，该定位板4垂直于地面设置，定位板4上设有网格标识线41；

激光发射器6，固设于待测建筑3的侧面，激光发射器6出射的激光垂直落向定位板4上；

图像采集设备，固设于待测建筑3上，用于实时采集激光束落在定位板4上的位置图像信息，图像采集设备的视场与定位板4平行；

单片机9，设于待测建筑3上，该单片机9与图像采集设备连接；

图像采集设备通过单片机9将采集的位置图像信息传输至监测上位机10显示，以实时监测激光束的相对位置变化，实现对建筑工程沉降的监测

在一具体实施例中，监测上位机10内置有图像识别和数据分软件，位置图像信息经监测上位机10内置的软件处理后，获得激光束的位置坐标后再显示。当然也可以由监测上位机直接将位置图像信息直接显示出来，根据激光束在定位板网格上的变动，实现对建筑工程的沉降监控。

本实用新型的监测装置，通过将激光发射器6向定位板4发射，并利用图像采集设备面向定位板4实时采集激光束在定位板4上的位置图像信息，而后利用单片机9将位置图像信息传输给监测上位机10进行图像识别分析以获得激光束在定位板4上的位置变化，即可通过比较激光束前后位置变化实时监测建筑工程的沉降情况。本实用新型的监测装置能够进行实时自动监测，其自动化程度高，便于使用和操作；同时该监测装置通过图像采集设备实时精准的获取激光束的位置图像信息，通过具有图像识别分析功能的监测上位机10能够准确的获知激光束的位置，提高激光束位置定位的准确性，进而提高了监测装置的精确度。

如图1～5所示，定位参考件2包括固定板21和基座22，基座22的一端埋于地面内，另一端伸出地面并与固定板21连接，定位板4与固定板21上可拆卸连接。基座22在地面以下适当深度一般在地面下至少1.0米，以防止基座22自身沉降而造成监测误差。

网格标识线41在定位板4上划分出若干小方格，使得可同时满足对X轴和Y轴两个方向上位置变化的监测。并可调整定位板4接收面上小方格的大小来调整监测装置的精确度，一般的，网格标识线41的越密集，即小方格越小测量精度越高。

作为一种实施例，如图1～5所示，还包括连接于单片机9与监测上位机10之间的无线传输模块8，单片机9用于通过无线传输模块8将位置图像信息传输至监测上位机10。利用无线传输模块8进行位置图像信息的传输，便于远程数据传输。

在上述实施例中，如图1～5所示，还包括电路板5，图像采集设备为微型照相机7；

激光发射器6、微型照相机7、单片机9及无线传输模块8均集成设置在电路板5上，电路板5固设于待测建筑3上。

其中，电路板5上设有若干第一凹槽，激光发射器6和微型照相机7分别可拆卸地嵌设于第一凹槽内。在一具体实施例中，第一凹槽设有2个，分别用于安放激光发射器6和微型照相机7。第一凹槽的深度在8～12mm。为了方便更换激光发射器6和微型照相机7的锂电池，二者分别与电路板5可拆卸连接。

待测建筑3的上开设有第二凹槽，电路板5可拆卸地嵌设于第二凹槽内。该第二凹槽的深度均为8～10mm。

同样的，固定板21上也开设有第三凹槽，定位板4可拆卸地嵌设于第三凹槽内。

在上述实施例中，如图1～3所示，电路板5的周围设有可拆卸的第一围挡11，第一围挡11的一侧敞开。第一围挡11通过螺栓连接组件13可拆卸地设在待测建筑3上。

定位板4的周围设有可拆卸的第二围挡12，第二围挡12的一侧敞开。第二围挡12分别通过螺栓连接组件13可拆卸的设置在固定板21上。第一围挡11和第二围挡12的设置可在日常使用中起到防水保护的作用。在一具体实施例中，第一围挡11和第二围挡12均采用金属材料制成。

实施例1

如图1～5所示，本实用新型的监测装置包括定位板4、电路板5、监测上位机10、第一围挡11、第二围挡12和用于安放定位板4的定位参考件2。其中，定位板4设置在定位参考件2上，电路板5设置在待测建筑的侧面。

待测建筑3的侧面预留有第二凹槽，该第二凹槽的深度适当，在8～10mm。电路板5通过螺栓连接组件13可拆卸地嵌设在第二凹槽内。

电路板5上设有激光发射器6、微型照相机7、单片机9、无线传输模块8，电路板5和待测建筑3通过螺栓连接组件13连接，其中电路板5和待测建筑3连接深度适当，约为8～10mm；

电路板5开有两个第一凹槽，深度适当，约为8～12mm，激光发射器66和微型照相机77分别固设在第一凹槽内。为了方便更换激光发射器6和微型照相机7的锂电池，二者与电路板5的连接均可自由拆卸。为起到防水同时保护电路板5和定位板4免遭毁坏，在电路板5和定位板4的外周加设金属围挡。上述监测装置的安装及监测方法如下：

在电路板开有两个第一凹槽，深度适当，约为8～12mm，将激光发射器6和微型照相机7固定在电路板5，为了方便更换激光发射器6和微型照相机7的锂电池，二者与电路板的连接可自由拆卸；并将微型照相机7和单片机9的引脚相连，单片机9和无线传输模块8连接；

将组合好的电路板3通过螺栓连接组件13安装在待测建筑3(待监测建筑)上；在与组合电路板3适当距离位置处安装定位参考件2，使其基座22在地面以下适当深度，以防止基座22自身沉降造成检测误差；固定板21连接在基座22之上并伸出地面，固定板21的尺寸大小可根据沉降观测的量程需要进行适当调节。将定位板4通过螺栓5安装在固定板21上。为测量两个方向的变形，可将定位板4划分为等大的矩形，矩形的大小决定测量精度，矩形越小测量精度越高。

为防水和保护电路板5和定位板4免遭毁坏，通过其外周加装金属围挡进行防护。

初始状态激光发射器6的激光束打在在定位板4之上，通过微型照相机7进行拍照记录；微型照相机7将照片传给单片机9模块，通过无线传输模块8将图片发送给监测上位机10。在监测上位机10中运行图像识别技术的程序，对激光发射器6的激光束在定位板4的初始位置进行标定，记为X₁、Y₁。

当待测建筑发生沉降时，激光发射器6的激光束在定位板4中发生变化，通过微型照相机7进行拍照记录；微型照相机77将照片传给单片机9模块，通过无线传输模块8将图片发送给监测上位机10。在监测上位机10中运行图像识别的程序，对激光发射器6的激光束在定位板4的位置进行标定，记为X₂、Y₂。

待监测上位机10对监测数据进行处理分析后，可得到待测建筑在X和Y两个方向的位移dx和dy。具体如下：

dx＝∣X₂-X₁∣；dy＝∣Y₂-Y₁∣

测量精度与定位板4的矩形划分数量有关，划分矩形越小测量精度越高。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变动。

Claims (9)

1.一种建筑工程沉降的监测装置，其特征在于，包括：

定位参考件，垂直固设于地面上，所述定位参考件上设有定位板，所述定位板垂直于地面设置；所述定位板上设有网格标识线；

激光发射器，固设于待测建筑的侧面，所述激光发射器出射的激光束垂直落向所述定位板上；

图像采集设备，固设于所述待测建筑上，用于实时采集激光束落在所述定位板上的位置图像信息，所述图像采集设备的视场与所述定位板平行；

单片机，设于所述待测建筑上，与所述图像采集设备连接；

所述图像采集设备通过所述单片机将采集的位置图像信息传输至监测上位机显示，以实时监测激光束的相对位置变化，实现建筑工程沉降监测。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述定位参考件包括固定板和基座，所述基座的一端埋于地面内，另一端伸出地面并与所述固定板连接，所述定位板可拆卸地设置在所述固定板上。

3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括连接于所述单片机与所述监测上位机之间的无线传输模块，所述单片机用于通过所述无线传输模块将所述位置图像信息传输至所述监测上位机。

4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，还包括电路板，所述图像采集设备为微型照相机；

所述激光发射器、微型照相机、单片机及无线传输模块均集成设置在所述电路板上，所述电路板固设于所述待测建筑上。

5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述电路板上设有若干第一凹槽，所述激光发射器和微型照相机分别可拆卸地嵌设于所述第一凹槽内。

6.根据权利要求5所述的监测装置，其特征在于，所述待测建筑的上设有第二凹槽，所述电路板可拆卸地嵌设于所述第二凹槽内。

7.根据权利要求6所述的监测装置，其特征在于，所述第一凹槽的深度为8～12mm，第二凹槽的深度均为8～10mm。

8.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述电路板的周围第一围挡，所述第一围挡的一侧敞开，所述第一围挡与所述待测建筑的侧面可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的监测装置，其特征在于，所述定位板的周围设有第二围挡，所述第二围挡的一侧敞开，所述第二围挡与所述定位参考件可拆卸连接。

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