CN107478190A - 一种古塔形变检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种古塔形变检测装置,包含检测模块、数据收集模块、控制模块、报警模块和显示模块；检测模块包含若干均匀分布在古塔上的检测单元；检测单元包含GPS定位传感器、高度传感器、微控制器、电源单元、存储单元和节点数据传输单元。工作时，微控制器计算检测单元的形变量后整理成形变信息后通过数据收集模块传递给控制模块；控制模块将各个检测单元形变信息中的形变量和预设的距离阈值进行比较，如果存在形变量大于预设距离阈值的检测单元，则控制显示模块显示该检测单元的形变信息，并控制报警模块进行报警。本发明结构简单，使用方便，结果一目了然，能够预防古塔倾斜过度而倒塌。

Description

一种古塔形变检测装置
技术领域
本发明涉及电子检测领域，尤其涉及一种古塔形变检测装置。
背景技术
古塔，是中国五千年文明史的载体之一，古塔为祖国城市山林增光添彩，塔被佛教界人士尊为佛塔。矗立在大江南北的古塔，被誉为中国古代杰出的高层建筑。
按照类型来分，古塔有以下几种：
1. 楼阁式塔，这种塔在中国古塔中的历史最悠久、体形最高大、保存数量最多，是汉民族所特有的佛塔建筑样式。这种塔的每层间距比较大， 一眼望去就象一座高层的楼阁。形体比较高大的，在塔内一般都设有砖石或木制的楼梯，可以供人们拾级攀登、眺览远方，而塔身的层数与塔内的楼层往往是相一致的。在有的塔外还有意制作出仿木结构的门窗与柱子等。
2. 密檐式塔，这种塔在中国古塔中的数量和地位仅次于楼阁式塔，形体一般也比较高大，它是由楼阁式的木塔向砖石结构发展时而演变来的。这种塔的第一层很高大，而第一层以上各层之间的距离则特别短，各层的塔檐紧密重叠着。塔身的内部一般是空筒式的，不能登临眺览。有的密檐式塔在制作时就是实心的。即使在塔内设有楼梯可以攀登，而内部实际的楼层数也要远远少于外表所表现出的塔檐层数。富丽的仿木构建筑装饰大部分集中在塔身的第一层。
3. 亭阁式塔，这种塔是印度的覆钵式塔与中国古代传统的亭阁建筑相结合的一种古塔形式，也具有悠久的历史。塔身的外表就像一座亭子，都是单层的，有的在顶上还加建一个小阁。在塔身的内部一般设立佛龛，安置佛像。由于这种塔结构简单、费用不大、易于修造，曾经被许多高僧们所采用作为墓塔。
4. 花塔，花塔有单层的，也有多层的。它的主要特征，是在塔身的上半部装饰繁复的花饰，看上去就好像一个巨大的花束，可能是从装饰亭阁式塔的顶部和楼阁式、密檐式塔的塔身发展而来的，用来表现佛教中的莲花藏世界。它的数量虽然不多，但造型却独具一格。
5. 覆钵式塔，这种塔是印度古老的传统佛塔形制，在中国很早就开始建造了，主要流行于元代以后。它的塔身部分是一个平面圆形的覆钵体，上面安置着高大的塔刹，下面有须弥座承托着。这种塔由于被西藏的藏传佛教使用较多，所以又被人们称作“喇嘛塔”。又因为它的形状很像一个瓶子，还被人们俗称为“宝瓶式塔”。
6. 金刚宝座式塔，这种名称是针对它的自身组合情况而言的，而具体形制则是多样的。它的基本特征是：下面有一个高大的基座，座上建有五塔，位于中间的一塔比较高大，而位于四角的四塔相对比较矮小。基座上五塔的形制并没有一定的规定，有的是密檐式的，有的则是覆钵式的。这种塔是供奉佛教中密教金刚界五部主佛舍利的宝塔，在中国流行于明朝以后。
古塔是我国重点保护文物，有些已有上千年历史，由于长时间承受自重、气温、风力等各种作用，偶然还要受地震、飓风的影响，古塔会产生诸如倾斜、弯曲、扭曲等各种变形。
为保护古塔，文物部门需适时对古塔进行观测，了解各种变形量，以制定必要的保护措施。
现有的形变测量一般都是人工进行测量，不但费事费力，容易出错，而且容易对古塔造成伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种古塔形变检测装置。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种古塔形变检测装置，包含检测模块、数据收集模块、控制模块、报警模块和显示模块；
所述检测模块包含若干均匀分布在古塔上的检测单元；
所述检测单元包含GPS定位传感器、高度传感器、微控制器、电源单元、存储单元和节点数据传输单元，其中，所述微控制器分别和所述GPS定位传感器、高度传感器、电源单元、存储单元、节点数据传输单元电气相连；
所述GPS定位传感器用于感应检测单元所在的GPS坐标，并将其传递给所述微控制器；
所述高度传感器用于感应检测单元所在的高度，并将其传递给所述微控制器；
所述电源单元用于提供电源动力；
所述存储单元用于存储检测单元的编号、初始GPS坐标和初始高度；
所述节点数据传输单元用于和所述数据收集模块进行无线通信；
所述微控制器用于根据接收到的当前GPS坐标、当前高度以及存储单元中的初始GPS坐标、初始高度计算检测单元的形变量，并将计算出的形变量、当前GPS坐标、当前高度、初始GPS坐标、初始高度、以及检测模块的编号整理成形变信息后传递给所述数据收集模块；
所述数据收集模块用于将接受到的各个检测单元的形变信息传递给所述控制模块；
所述控制模块用于将各个检测单元形变信息中的形变量和预设的距离阈值进行比较，如果存在形变量大于预设距离阈值的检测单元，则控制显示模块显示该检测单元的形变信息，并控制报警模块进行报警。
作为本发明一种古塔形变检测装置进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。
作为本发明一种古塔形变检测装置进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用Atmega168PA单片机。
作为本发明一种古塔形变检测装置进一步的优化方案，所述电源单元采用纽扣型电池CR2032。
作为本发明一种古塔形变检测装置进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1. 结构简单，使用方便；
2．布置容易，每个检测单元都没有单独存在、直接设置在需要检测的地方，无需多余的布线；
3. 结果一目了然，能够预防古塔倾斜过度而倒塌。
附图说明
图1是本发明的模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。
如图1所示，本发明公开了一种古塔形变检测装置，包含检测模块、数据收集模块、控制模块、报警模块和显示模块；
所述检测模块包含若干均匀分布在古塔上的检测单元；
所述检测单元包含GPS定位传感器、高度传感器、微控制器、电源单元、存储单元和节点数据传输单元，其中，所述微控制器分别和所述GPS定位传感器、高度传感器、电源单元、存储单元、节点数据传输单元电气相连；
所述GPS定位传感器用于感应检测单元所在的GPS坐标，并将其传递给所述微控制器；
所述高度传感器用于感应检测单元所在的高度，并将其传递给所述微控制器；
所述电源单元用于提供电源动力；
所述存储单元用于存储检测单元的编号、初始GPS坐标和初始高度；
所述节点数据传输单元用于和所述数据收集模块进行无线通信；
所述微控制器用于根据接收到的当前GPS坐标、当前高度以及存储单元中的初始GPS坐标、初始高度计算检测单元的形变量，并将计算出的形变量、当前GPS坐标、当前高度、初始GPS坐标、初始高度、以及检测模块的编号整理成形变信息后传递给所述数据收集模块；
所述数据收集模块用于将接受到的各个检测单元的形变信息传递给所述控制模块；
所述控制模块用于将各个检测单元形变信息中的形变量和预设的距离阈值进行比较，如果存在形变量大于预设距离阈值的检测单元，则控制显示模块显示该检测单元的形变信息，并控制报警模块进行报警。
所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机，优先采用Atmega168PA单片机。
所述电源单元采用纽扣型电池CR2032。
所述显示模块采用液晶显示器。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种古塔形变检测装置，其特征在于，包含检测模块、数据收集模块、控制模块、报警模块和显示模块；
所述检测模块包含若干均匀分布在古塔上的检测单元；
所述检测单元包含GPS定位传感器、高度传感器、微控制器、电源单元、存储单元和节点数据传输单元，其中，所述微控制器分别和所述GPS定位传感器、高度传感器、电源单元、存储单元、节点数据传输单元电气相连；
所述GPS定位传感器用于感应检测单元所在的GPS坐标，并将其传递给所述微控制器；
所述高度传感器用于感应检测单元所在的高度，并将其传递给所述微控制器；
所述电源单元用于提供电源动力；
所述存储单元用于存储检测单元的编号、初始GPS坐标和初始高度；
所述节点数据传输单元用于和所述数据收集模块进行无线通信；
所述微控制器用于根据接收到的当前GPS坐标、当前高度以及存储单元中的初始GPS坐标、初始高度计算检测单元的形变量，并将计算出的形变量、当前GPS坐标、当前高度、初始GPS坐标、初始高度、以及检测模块的编号整理成形变信息后传递给所述数据收集模块；
所述数据收集模块用于将接受到的各个检测单元的形变信息传递给所述控制模块；
所述控制模块用于将各个检测单元形变信息中的形变量和预设的距离阈值进行比较，如果存在形变量大于预设距离阈值的检测单元，则控制显示模块显示该检测单元的形变信息，并控制报警模块进行报警。
2.根据权利要求1所述的古塔形变检测装置，其特征在于，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。
3.根据权利要求2所述的古塔形变检测装置，其特征在于，所述控制模块的处理器采用Atmega168PA单片机。
4.根据权利要求1所述的古塔形变检测装置，其特征在于，所述电源单元采用纽扣型电池CR2032。
5.根据权利要求1所述的古塔形变检测装置，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示器。
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