一種無線點式測斜儀制造技術

本發明專利技術公開了一種無線點式測斜儀，包含與監測主機無線通信的測斜主控電路，與測斜主控電路連接的測斜傳感器部件，與測斜主控電路連接的SMA接口通用天線，上述各部件均設在保護罩與安裝底板形成的密封空間內。本發明專利技術采用普通5號堿性干電池作供電電源，正常工作時間大于1年，現場采購便利，安裝方便。采用ZigBee通信技術，裝置無外接電源及外部引線，解決了高邊坡等工程安全監測應用中電源及通信電纜鋪設困難，安裝不便，維護成本高的問題，在高邊坡等工程應用中優點顯著；多個無線點式測斜儀可方便的按要求布置成分布式無線測斜傳感器網絡，且只需共用一個網絡管理單元，解決了單個點式測斜儀無法準確反映被測物的傾斜變形情況的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種點式測斜儀，尤其涉及一種無線點式測斜儀，屬于檢測

技術介紹
隨著我國社會經濟的發展，鐵路、公路及其它基礎設施建設進入蓬勃發展期。水利設施、路基、橋隧等工程損壞事故常有發生，給國家財產及人民生命安全帶來了巨大損失， 因此，工程安全監測的重要性日益得到國家及各行業安全生產監管監測部門的重視。點式測斜儀廣泛用于監測大壩、巖土工程建筑物及地基的傾斜變形，適用于混凝土壩、土石壩等水工建筑物，也適用于工業與民用建筑、道路、橋梁、隧道、路基、土建基坑、 邊坡等各類工程中，用以監測其傾斜角的變化量。該儀器配合安裝底座可反復使用，可布設于結構物進行永久觀測。現階段，點式測斜儀主要由測斜傳感器部件及信號變送器單元組成。測斜儀傳感器部件主要有機械式和電子式兩種。信號變送器單元一般采用220V交流電源、蓄電池或者太陽能電池組供電，與上位機或數據采集單元的通信一般采用有線方式，例如RS485總線方式、RS232總線方式及USB總線方式。信號變送器單元和傳感器部件一般封裝成一個整體，預留外部電源及通信引線，現場安裝后再接入相應的數據采集單元，然后再將數據發送至監測主機。現有的點式測斜儀需要外部的電源供給，采用有線通信方式，需要鋪設相應的工業電纜，安裝不便，維護成本也較高；當需安裝的點式測斜儀較多時，空間分布受制于引線長度，需要配備較多的數據采集單元，安裝靈活度不夠。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種低功耗的無線點式測斜儀，解決高邊坡等工程安全監測應用中電源及通信電纜鋪設困難，安裝不便，維護成本高的問題，進一步解決安裝的點式測斜儀較多時，空間分布受制于引線長度，需要配備較多的數據采集單元，安裝靈活度不夠， 多個點式測斜儀組建傳感器網絡難的問題。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種無線點式測斜儀，其特征是，包含與監測主機無線通信的測斜主控電路，與所述測斜主控電路連接的測斜傳感器部件，與所述測斜主控電路連接的SMA接口通用天線， 上述各部件均設在保護罩與安裝底板形成的密封空間內。所述測斜傳感器部件包含測斜傳感器。所述測斜主控電路包含向所述測斜主控電路、所述測斜傳感器供電的電池組。所述測斜主控電路還包含微控制器，與所述電池組連接的電源電路、測量電源電路、電池電壓測量電路，與所述電源電路連接的ZigBee通信電路、時鐘電路、存儲電路，設在所述測斜傳感器與所述微控制器之間的測量電路。所述微控制器與所述測量電源電路、電池電壓測量電路、ZigBee通信電路、時鐘電路、存儲電路、測量電路均信號傳遞，由微控制器根據監測主機的命令控制各電路完成被測物的傾斜變形情況的測量。所述電池組為多節普通5號堿性干電池。所述ZigBee通信電路與所述SMA接口通用天線連接。本專利技術所達到的有益效果本專利技術選用低功耗器件，且采用了多重低功耗設計，因此裝置內部可采用4節普通5號堿性干電池作供電電源，正常工作時間大于1年，只需一年更換一次電池，現場采購便利，安裝方便。由于采用了 ZigBee通信技術，無線通信距離大于500米，裝置無任何外接電源、通信引線及其他外部引線，經過合理的封裝設計，解決了高邊坡等工程安全監測應用中電源及通信電纜鋪設困難，安裝不便，維護成本高的問題，極大降低了安裝以及維護成本，在高邊坡等工程應用中有顯著優點。此外，ZigBee技術的應用，使本專利技術具有網絡自組織功能，易于組成個人局域網絡，多個低功耗無線點式測斜儀可方便的按要求布置成分布式無線測斜傳感器網絡，且只需共用一個網絡管理單元，降低了系統成本，解決了單個點式測斜儀無法準確反映被測物的傾斜變形情況的問題，從而形成低成本、低維護費用的大規模的分布式測斜傳感器網絡。附圖說明圖1為本專利技術工作原理圖；圖2為本專利技術的結構示意圖；圖3為圖2中測斜主控電路原理圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。本專利技術的無線點式測斜儀安裝在被測結構物上，被測結構物產生的傾斜變形，通過安裝架傳遞給測斜傳感器。無線點式測斜儀內的測斜傳感器感應傾斜變化，輸出與傾斜變化相對應的電壓信號。無線點式測斜儀通過無線ZigBee通信技術接收來自遠端監測主機的命令，可根據命令設定的時間和測量周期進行測量操作，通過內部高精度的模數轉換芯片測量得到電壓信號的數值，然后將獲取的電壓測量值發送至監測主機進行相應的數據處理或將測量值進行存儲。圖1所示為本專利技術工作原理圖，無線點式測斜儀內的測斜傳感器采用伺服加速度計，測量重力矢量g在傳感器軸線垂直面上分量大小。當加速度計敏感軸與水平面存在一個θ角時，將引起輸出電壓的改變。被測對象的測斜變形量與測斜傳感變送器輸出的電壓呈對應關系，同時該電壓測量值的正負可顯示出以零點為基準值的測斜角度變化方向。無線點式測斜儀可布設為一個測量單元獨立工作，亦可多支連續布設得到被測結構物的各段傾斜量，據此將結構物的變形曲線描述出來。若在被測物上安裝成二維方向，可測量結構物的二維變形。(1)當被測對象發生傾斜變形時，無線點式測斜儀將同步感受其變形，其傾斜角度變化量△ θ與輸出的電量讀數具有如下計算公式權利要求1.一種無線點式測斜儀，其特征是，包含與監測主機無線通信的測斜主控電路，與所述測斜主控電路連接的測斜傳感器部件，與所述測斜主控電路連接的SMA接口通用天線，上述各部件均設在保護罩與安裝底板形成的密封空間內。2.根據權利要求1所述的一種無線點式測斜儀，其特征是，所述測斜傳感器部件包含測斜傳感器。3.根據權利要求2所述的一種無線點式測斜儀，其特征是，所述測斜主控電路包含向所述測斜主控電路、所述測斜傳感器供電的電池組。4.根據權利要求3所述的一種無線點式測斜儀，其特征是，所述測斜主控電路還包含微控制器，與所述電池組連接的電源電路、測量電源電路、電池電壓測量電路，與所述電源電路連接的ZigBee通信電路、時鐘電路、存儲電路，設在所述測斜傳感器與所述微控制器之間的測量電路。5.根據權利要求4所述的一種無線點式測斜儀，其特征是，所述微控制器與所述測量電源電路、電池電壓測量電路、ZigBee通信電路、時鐘電路、存儲電路、測量電路均信號傳遞。6.根據權利要求3、4或5所述的一種無線點式測斜儀，其特征是，所述電池組為多節普通5號堿性干電池。7.根據權利要求3所述的一種無線點式測斜儀，其特征是，所述ZigBee通信電路與所述SMA接口通用天線連接。全文摘要本專利技術公開了一種無線點式測斜儀，包含與監測主機無線通信的測斜主控電路，與測斜主控電路連接的測斜傳感器部件，與測斜主控電路連接的SMA接口通用天線，上述各部件均設在保護罩與安裝底板形成的密封空間內。本專利技術采用普通5號堿性干電池作供電電源，正常工作時間大于1年，現場采購便利，安裝方便。采用ZigBee通信技術，裝置無外接電源及外部引線，解決了高邊坡等工程安全監測應用中電源及通信電纜鋪設困難，安裝不便，維護成本高的問題，在高邊坡等工程應用中優點顯著；多個無線點式測斜儀可方便的按要求布置成分布式無線測斜傳感器網絡，且只需共用一個網絡管理單元，解決了單個點式測斜儀無法準確反映被測物的傾斜變形情況的問題。文檔編號G08C17/02GK102305620SQ20111013467本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種無線點式測斜儀，其特征是，包含與監測主機無線通信的測斜主控電路，與所述測斜主控電路連接的測斜傳感器部件，與所述測斜主控電路連接的ＳＭＡ接口通用天線，上述各部件均設在保護罩與安裝底板形成的密封空間內。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：華濤，李之中，李桂平，劉煒銘，廖占勇，藍彥，
申請(專利權)人：國網電力科學研究院，南京南瑞集團公司，
類型：發明
國別省市：84