CN220649428U - 拉线式位移监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种拉线式位移监测装置，包括：编码器、位移传感器、数据存储模块、Profinet工业通信网络模块、数据分析处理模块；各监测点上的位移传感器依序串联后，靠近编码器的监测点上的位移传感器与编码器通过钢丝绳相连接，编码器与数据存储模块电连接。通过在相邻编码器和监测点之间设置钢丝绳，实现监测点相对编码器位移变化的准确传输，有效避免数据丢失导致的监测失效问题，提高监测的准确性和有效性。

Description

拉线式位移监测装置

技术领域

本申请涉及位移监测技术领域，特别是一种拉线式位移监测装置。

背景技术

拉线式位移监测装置主要用于测量边坡滑坡体、地表位移、裂缝等相对位移，在监测工程中运用广泛。

由于边坡监测环境较差且地理距离较远，无法通过人工巡查实现对各设备现场使用情况的有效监控，一旦设备脱离无法及时发现，同时现有监测装置易发生数据丢失、监控缺失的情况。

实用新型内容

本申请针对上述技术问题提供了一种拉线式位移监测装置，该装置不受地理环境、气候等因素的限制、数据可实时自动监测和远程传输、功耗低、结构简单、系统稳定可靠、操作方便且具有实用价值。

本申请提供了一种拉线式位移监测装置，包括：编码器、位移传感器、数据存储模块、Profinet工业通信网络模块、数据分析处理模块；

各监测点上的位移传感器依序串联后，靠近编码器的监测点上的位移传感器与编码器通过钢丝绳相连接，编码器与数据存储模块电连接；

数据存储模块与数据分析处理模块通过Profinet工业通信网络模块电连接。

优选地，编码器安装于监测区域的固定位点处。

优选地，包括：多个监测点，相邻监测点上分别设置位移传感器，各位移传感器通过钢丝绳相互串联后，靠近编码器的位移传感器与编码器通过钢丝绳连接。

优选地，包括：固定点和多个监测点，固定点设置于滑坡的顶部；编码器设置于固定点上；各监测点沿滑坡的斜坡侧间隔设置；位移传感器设置于滑坡体的监测点上。

优选地，最下部监测点设置于滑坡的地表上。

优选地，包括：显示模块，显示模块与数据分析处理模块电连接。

优选地，包括：报警模块，报警模块与数据分析处理模块电连接。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的拉线式位移监测装置，通过在相邻编码器和监测点之间设置钢丝绳，实现监测点相对编码器位移变化的准确传输，有效避免数据丢失导致的监测失效问题，提高监测的准确性和有效性。

2)本申请所提供的拉线式位移监测装置，通过设置工业通讯网络模块，并与PLC控制模块电连接，实现监测点数据的远距离传输，提高数据的传输效率和准确性。

附图说明

图1为本申请提供的拉线式位移监测装置模块连接结构示意图；

图2为本申请提供的编码器和监测点之间钢丝绳单点连接结构示意图；

图3为本申请提供的编码器和监测点之间钢丝绳多点连接结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实施方案中所用控制器为现有结构，且控制电路通过本领域的技术人员简单的编程即可实现，属于本领域的公知常识，仅对其进行使用，不进行改造，故不再详细描述控制方式和电路连接。

本申请中未详述的且并不用于解决本申请技术问题的技术手段，均按本领域公知常识进行设置，且多种公知常识设置方式均可实现。

如图1～3所示，拉线式位移监测装置包括：编码器、多个位移传感器、数据存储模块、Profinet工业通信网络模块、数据分析处理模块；

各监测点上的位移传感器依序串联后，靠近编码器的监测点上的位移传感器与编码器通过钢丝绳相连接，编码器与数据存储模块电连接；数据存储模块与数据分析处理模块通过Profinet工业通信网络模块电连接。

在一具体实施例中，编码器安装于监测区域的固定位点处；监测点上设置位移传感器。当监测点发生位移时，钢丝线将随之发生相应的拉伸或收缩变化，钢丝线所连接的传感器轴会随着钢丝线运动而转动，这一信息由绝对值编码器位移传感器采集到的的电信号转化为相应的数字信号，PLC数据采集系统将数字信号获取并存储，进行相应的数据解析，并利用现有的Profinet工业通信网络将PLC数据块存储数据与工业计算机连接，进行对应的HMI人机界面开发，最终利用编制的软件进行数据分析，并实现可视化效果，得出被监测点的位移变化量、位移变化的规律并发出报警信息，以实现对监测点位移、速度和加速度等参数进行准确可靠的监测。评估所监测部位的位移量、危险等级进而开展风险防控工作。

在一具体实施例中，包括：多个监测点，相邻监测点上分别设置位移传感器，各位移传感器通过钢丝绳相互串联后，靠近编码器的位移传感器与编码器通过钢丝绳连接，实现位移变化的可靠传递。位移传感器的安装可以通过设置于监测点上的柱体进行固定安装。

在一具体实施例中，包括：固定点和多个监测点，固定点设置于滑坡的顶部；编码器设置于固定点上；各监测点沿滑坡的斜坡侧间隔设置；位移传感器设置于滑坡体的监测点上。

在一具体实施例中，最下部监测点设置于滑坡的地表上。按此设置能有效提高监测结果的准确性。

在一具体实施例中，包括：显示模块，显示模块与数据分析处理模块电连接。用于向检测用户显示监测对象的实时位移情况。

显示模块可以为设置了HMI人机操作界面具有参数设置、故障报警、主界面、返回项操作功能。

在一具体实施例中，包括：报警模块，报警模块与数据分析处理模块电连接。

数据分析处理模块获取位移变化后，即现场测点裂缝发生位移与原始值相比较的绝对值，当变化位移绝对值大于数据分析处理模块内部设定的参数位移阀值后，发出声光报警。提醒监测人员进行核查。

位移阀值预警，在裂缝变化大于或等于设定裂缝的上下限报警值时，系统会声光报警，向值班人员发出预警，方便及时对现场进行查看。断绳故障预警，即在特殊情况下，PLC数据采集控制器检测到拉线式绝对值编码器的拉线发生断绳，无法采集到有效测距值。

加速度阀值预警，在系统参数内部设定了在单位时间内裂缝变化的加速度，当地表裂缝发生位移时，PLC数据中心通过对监测数据的处理分析获得的加速度与设定值相比较，触发报警信息。原点值偏差预警，即在用户确定的最初始原点位置因滑坡体发生位移，触发报警信息。当以上一个故障信息或者多个故障信息被触发时，对应状态变成红色并闪烁，系统发出声光报警，只有当全部故障被排除，点击复位按钮，消除故障，设备恢复正常，返回上一层状态界面。

该装置通信快速高效，能实现对边坡滑坡体、地表位移、裂缝的有效可靠监测。

本申请中所用编码器为广州市西克传感器有限公司微型拉绳式绝对值型编码器AFS60；位移传感器为西安搜福工业自动化科技生产的BTLS130-J20M型号拉线传感器；数据存储模块为西门子(中国)有限公司生产的TM Posinput2型存储器；Profinet工业通信网络模块为传输线缆(CPU 1512C-1PN自带Profinet接口)；数据分析处理模块为西门子(中国)有限公司生产的CPU 1512C-1PN。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种拉线式位移监测装置，其特征在于，包括：编码器、位移传感器、数据存储模块、Profinet工业通信网络模块、数据分析处理模块；

各监测点上的位移传感器依序串联后，靠近编码器的监测点上的位移传感器与编码器通过钢丝绳相连接，编码器与数据存储模块电连接；

数据存储模块与数据分析处理模块通过Profinet工业通信网络模块电连接。

2.根据权利要求1所述的拉线式位移监测装置，其特征在于，编码器安装于监测区域的固定位点处。

3.根据权利要求1所述的拉线式位移监测装置，其特征在于，包括：多个监测点，相邻监测点上分别设置位移传感器，各位移传感器通过钢丝绳相互串联后，靠近编码器的位移传感器与编码器通过钢丝绳连接。

4.根据权利要求1所述的拉线式位移监测装置，其特征在于，包括：固定点和多个监测点，固定点设置于滑坡的顶部；编码器设置于固定点上；各监测点沿滑坡的斜坡侧间隔设置；位移传感器设置于滑坡体的监测点上。

5.根据权利要求4所述的拉线式位移监测装置，其特征在于，最下部监测点设置于滑坡的地表上。

6.根据权利要求1所述的拉线式位移监测装置，其特征在于，包括：显示模块，显示模块与数据分析处理模块电连接。

7.根据权利要求1所述的拉线式位移监测装置，其特征在于，包括：报警模块，报警模块与数据分析处理模块电连接。