CN103673986A - 结构倾斜监测装置 - Google Patents

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张克兵
盛平
沈思良
王东权
于广云
吴志红
王义川
程晗
王海洋
方良成
牛玉亭
冯英杰
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China University of Mining and Technology CUMT
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Huainan Mining Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种结构倾斜监测装置，安装在被测结构表面。包括：供电模块、测量模块、传输模块以及监控模块；其中，所述供电模块用于给所述结构倾斜监测装置提供电源；所述测量模块与所述传输模块连接，所述测量模块用于测量所述被测结构的倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块；所述监控模块用于分析并存储接收到的所述倾斜数据，并在所述倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息。从而实现对结构倾斜进行实时监测，并在结构倾斜超过设定阈值时发出预警信息。

Description

结构倾斜监测装置
技术领域
本发明涉及监测技术，尤其涉及一种结构倾斜监测装置。
背景技术
为了满足社会经济的发展，人们加大了对地下资源的开发和利用，煤炭、石油、天然气、地下水等资源被源源不断的从地下采出，这不可避免的会破坏地下岩体的原始应力平衡状态，引起岩体内的应力重分布，岩层产生移动、变形和破坏。当地下开采面积达到一定的范围后，起始于采场附近的移动将扩展到地表，形成一个地表变形区，而这种变形会直接波及到地面建筑，使其产生附加应力、大幅度水平位移或沉降。
地面建筑的结构在均匀下沉过程中，其结构内力不会发生改变，因此不会对结构造成破坏，影响地面建筑的结构安全的是结构倾斜造成的附加内力，因此，对于结构倾斜进行实时监测，超过设定阈值时及时报警，是确保地面建筑的结构在地表变形过程中安全稳定的关键。
发明内容
本发明提供一种结构倾斜监测装置，以对结构倾斜进行实时监测，并在结构倾斜超过设定阈值时发出预警信息。
本发明提供一种结构倾斜监测装置，安装在被测结构表面，包括：供电模块、测量模块、传输模块以及监控模块；
其中，所述供电模块用于给所述结构倾斜监测装置提供电源；
所述测量模块与所述传输模块连接，所述测量模块用于测量所述被测结构的倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块；
所述监控模块用于分析并存储接收到的所述倾斜数据，并在所述倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息。
如上所述的结构倾斜监测装置，所述测量模块包括微重力传感器和单片机；其中，所述微重力传感器用于采集所述被测结构的倾斜信号，并将所述倾斜信号发送给所述单片机；所述单片机用于将所述倾斜信号转换为所述倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块。
如上所述的结构倾斜监测装置，所述传输模块为数据传输单元，用于通过无线的方式将所述倾斜数据发送给所述监控模块。
如上所述的结构倾斜监测装置，所述供电模块包括蓄电池，所述蓄电池用于给所述结构倾斜监测装置提供电源。
如上所述的结构倾斜监测装置，所述供电模块还包括太阳能板和智能电源管理电路；所述太阳能板与所述智能电源管理电路连接，所述智能电源管理电路与所述蓄电池连接；其中，所述太阳能板用于在光照时通过所述智能电源管理电路对所述蓄电池充电，所述智能电源管理电路用于防止所述蓄电池过放电以及所述太阳能板对所述蓄电池过充电。
如上所述的结构倾斜监测装置，所述预警信息包括预警短信和/或预警铃声。
本发明提供的结构倾斜监测装置，包括供电模块、测量模块、传输模块以及监控模块；通过供电模块给所述结构倾斜监测装置提供电源；测量模块与所述传输模块连接，所述测量模块测量所述被测结构的倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块；所述监控模块分析并存储接收到的所述倾斜数据，并在所述倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息，从而实现对结构倾斜进行实时监测，并在结构倾斜超过设定阈值时发出预警信息。
附图说明
图1为本发明结构倾斜监测装置实施例一的结构示意图；
图2为本发明结构倾斜监测装置实施例一的供电模块结构示意图；
图3为本发明结构倾斜监测装置实施例一的测量模块结构示意图；
图4为本发明结构倾斜监测装置实施例一的应用场景示意图。
具体实施方式
图1为本发明结构倾斜监测装置实施例一的结构示意图；图2为本发明结构倾斜监测装置实施例一的供电模块结构示意图；图3为本发明结构倾斜监测装置实施例一的测量模块结构示意图；图4为本发明结构倾斜监测装置实施例一的应用场景示意图。参照图1至图4，本实施例提供的结构倾斜监测装置100具体可以安装在被测结构的表面，如图1所示，本实施例的结构倾斜监测装置100具体可以包括：供电模块110、测量模块120、传输模块130以及监控模块140。
其中，所述供电模块110用于给所述结构倾斜监测装置100提供电源；所述测量模块120与所述传输模块130连接，所述测量模块120用于测量所述被测结构的倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块130发送给所述监控模块140；所述监控模块140用于分析并存储接收到的所述倾斜数据，并在所述倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息。
如图2所示，具体地，所述供电模块110可以包括蓄电池113；所述蓄电池113用于给所述结构倾斜监测装置100提供电源，可选的，所述供电模块110还可以包括太阳能板111和智能电源管理电路112；所述太阳能板111与所述智能电源管理电路112连接，所述智能电源管理电路112与所述蓄电池113连接；其中，所述太阳能板111用于在光照时通过所述智能电源管理电路112对所述蓄电池113充电，所述智能电源管理电路112用于防止所述蓄电池113过放电以及所述太阳能板111对所述蓄电池113过充电。
具体地，如图3所示，所述测量模块120可以包括微重力传感器121和单片机122；其中，所述微重力传感器121用于采集所述被测结构的倾斜信号，并将所述倾斜信号发送给所述单片机122；所述单片机122用于将所述倾斜信号转换为所述倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块130发送给所述监控模块140。
实际应用中，所述微重力传感器121采集到的所述被测结构的倾斜信号为模拟信号，经过所述单片机122进行模数转换后，输出数字量的倾斜数据，所述单片机122将所述倾斜数据通过所述传输模块130发送给所述监控模块140，从而实现对所述被测结构的结构倾斜进行实时监测。
具体地，所述传输模块130可以为数据传输单元，用于通过无线的方式将所述倾斜数据发送给所述监控模块140。
如图4所示，使用本实施例提供的结构倾斜监测装置100对被测结构，例如涵洞200进行监测时，可以将所述结构倾斜监测装置100通过可拆卸的方式，如通过螺栓与涵洞200的表面紧密相连。太阳能板111安装在涵洞200外，与智能电源管理电路112通过导线连接，可以将光能转换成电能提供给所述蓄电池113。当涵洞200发生倾斜后，微重力传感器121可以测得涵洞200的转动角度值，将转动角度值发送给单片机122进行模数转换，单片机122对接收到的转动角度值进行初始化和校正精度，得到倾斜数据，然后倾斜数据传给数据传输单元，数据传输模块130通过无线的方式将倾斜数据发送给监控模块140，监控模块140对接收到的倾斜数据进行存储和分析，在判断出倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息，例如，可以是向指定的手机发送预警短信，或是发出预警铃声，本实施例不对此进行限制，从而及时提醒相关的工作人员采取相应的措施，避免涵洞200倾斜过大导致失稳等安全事故。
本实施例的技术方案，通过供电模块给所述结构倾斜监测装置提供电源；测量模块与所述传输模块连接，所述测量模块测量所述被测结构的倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块；所述监控模块分析并存储接收到的所述倾斜数据，并在所述倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息，从而实现对结构倾斜进行实时监测，并在结构倾斜超过设定阈值时发出预警信息。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种结构倾斜监测装置，安装在被测结构表面，其特征在于，包括：供电模块、测量模块、传输模块以及监控模块；
其中，所述供电模块用于给所述结构倾斜监测装置提供电源；
所述测量模块与所述传输模块连接，所述测量模块用于测量所述被测结构的倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块；
所述监控模块用于分析并存储接收到的所述倾斜数据，并在所述倾斜数据大于预设报警阈值时发出预警信息。
2.根据权利要求1所述的结构倾斜监测装置，其特征在于，所述测量模块包括微重力传感器和单片机；其中，所述微重力传感器用于采集所述被测结构的倾斜信号，并将所述倾斜信号发送给所述单片机；所述单片机用于将所述倾斜信号转换为所述倾斜数据，并将所述倾斜数据通过所述传输模块发送给所述监控模块。
3.根据权利要求1或2所述的结构倾斜监测装置，其特征在于，所述传输模块为数据传输单元，用于通过无线的方式将所述倾斜数据发送给所述监控模块。
4.根据权利要求3所述的结构倾斜监测装置，其特征在于，所述供电模块包括蓄电池，所述蓄电池用于给所述结构倾斜监测装置提供电源。
5.根据权利要求4所述的结构倾斜监测装置，其特征在于，所述供电模块还包括太阳能板和智能电源管理电路；所述太阳能板与所述智能电源管理电路连接，所述智能电源管理电路与所述蓄电池连接；其中，所述太阳能板用于在光照时通过所述智能电源管理电路对所述蓄电池充电，所述智能电源管理电路用于防止所述蓄电池过放电以及所述太阳能板对所述蓄电池过充电。
6.根据权利要求1所述的结构倾斜监测装置，其特征在于，所述预警信息包括预警短信和/或预警铃声。
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