多通道非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】多通道非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)，涉及巖移監(jiān)測。設(shè)有智能激光測距傳感器、機(jī)站、主控制中心；所述機(jī)站設(shè)有RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器、第1光電耦合器、第1交換器，所述主控制中心設(shè)有第2交換器、主PC機(jī)、短信發(fā)送器；所述智能激光測距傳感器的測距信號輸出端接RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的輸入端，RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的輸出端經(jīng)單模光纖接第1光電耦合器的輸入端，第1光電耦合器的輸出端接第1交換器的輸入端，第1交換器的輸出端經(jīng)單模光纖接第2光電耦合器的輸入端，第2光電耦合器的輸出端接第2交換器的輸入端，第2交換器的輸出端接主PC機(jī)的輸入端口，主PC機(jī)的輸出端接短信發(fā)送器的輸入端，短信發(fā)送器的輸出端接發(fā)射天線。
【專利說明】多通道非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及巖移監(jiān)測，尤其是涉及一種對多個監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程傳輸、分析、預(yù)警的多通道非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對巖土工程、大型建筑(橋梁、大壩等)存在的沉降、裂縫等位移的測量，目前大多采用人工定時法進(jìn)行，多為事后測量的方法，不能及時準(zhǔn)確反映各種狀況。以安全、高精度激光測距傳感器為檢測元件，采用計算機(jī)和通訊技術(shù)，對多個被測目標(biāo)進(jìn)行全天候的在線監(jiān)測，通過光纖網(wǎng)絡(luò)(或無線傳輸)把數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)椒?wù)器上，使用專用的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理。實現(xiàn)遠(yuǎn)程、多通道、實時的智能監(jiān)測和預(yù)警位移變化功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種對多個監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程傳輸、分析、預(yù)警的多通道非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)。
[0004]本實用新型設(shè)有智能激光測距傳感器、機(jī)站、主控制中心；所述機(jī)站設(shè)有RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器、第I光電耦合器、第I交換器，所述主控制中心設(shè)有第2交換器、主PC機(jī)、短信發(fā)送器；所述智能激光測距傳感器的測距信號輸出端接RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的輸入端，RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的輸出端經(jīng)單模光纖接第I光電I禹合器的輸入端，第I光電I禹合器的輸出端接第I交換器的輸入端，第I交換器的輸出端經(jīng)單模光纖接第2光電耦合器的輸入端，第2光電f禹合器的輸出端接第2交換器的輸入端,第2交換器的輸出端接主PC機(jī)的輸入端口，主PC機(jī)的輸出端接短信發(fā)送器的輸入端，短信發(fā)送器的輸出端接發(fā)射天線。
[0005]本實用新型可對巖土工程、大型建筑的位移(沉降、開裂等)進(jìn)行安全、高精度的實時自動測量和監(jiān)控。采用波長為635.2nm的二級安全激光作為測距，分辨率為1mm，多個設(shè)備組成以太網(wǎng)，通過光纖(或無線傳輸)遠(yuǎn)距離傳輸。實時監(jiān)控位移數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析并預(yù)測位移發(fā)展趨勢(回歸曲線)的五種算法，自動分級將報警信息發(fā)送到各個相關(guān)管理人員手機(jī)上。
[0006]本實用新型可全天候?qū)r土工程、大型建筑的位移進(jìn)行非接觸、無損檢測，用光纜(或無線傳輸)遠(yuǎn)距離傳輸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0008]圖2是本實用新型實施例的使用原理圖。
[0009]圖中各標(biāo)記為:
[0010]1.智能激光測距傳感器、2.RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器、3.第I光電耦合器、4.第I交換器、5.第2光電稱合器、6.第2交換器、7.主PC機(jī)、8.短信發(fā)送器、9.單模光纖、10.單模光纖、11.智能激光測距傳感器?！揪唧w實施方式】
[0011]參見圖1和2，本實用新型實施例設(shè)有智能激光測距傳感器1、機(jī)站、主控制中心和電源模塊；所述機(jī)站設(shè)有RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器2、第I光電耦合器3、第I交換器4，所述主控制中心設(shè)有第2交換器6、主PC機(jī)7、短信發(fā)送器8 ;所述智能激光測距傳感器I的測距信號輸出端接RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器2的輸入端，RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器2的輸出端經(jīng)單模光纖9接第I光電稱合器3的輸入端,第I光電稱合器3的輸出端接第I交換器4的輸入端，第I交換器4的輸出端經(jīng)單模光纖10接第2光電稱合器5的輸入端,第2光電稱合器5的輸出端接第2交換器6的輸入端,第2交換器6的輸出端接主PC機(jī)7的輸入端口，主PC機(jī)7的輸出端接短信發(fā)送器8的輸入端，短信發(fā)送器8的輸出端接發(fā)射天線11，電源模塊(在圖中未標(biāo)出)的電源電壓輸出端分別與智能激光測距傳感器1、RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器2、第I光電稱合器3、第I交換器4、第2光電稱合器5、第2交換器6、主PC機(jī)7、短信發(fā)送器8等電連接。
[0012]以下給出本實用新型的使用原理(以地下巷道沉降位移為例):在需要監(jiān)測處放置反射板P (圖中的O點)，角度可調(diào)整，一般地，把反射角調(diào)整為45°，這樣就使得水平位移Δ Ψ1和垂直Λ Ψ2的數(shù)字都與所測量的變化量Λ X相同的比例，不論水平、垂直位移都能等比值體現(xiàn)，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備即智能激光傳感器放置在X點，激光沿XO入射，實時測量XO的距離，通過光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸保存于主PC機(jī)的數(shù)據(jù)庫中，并實時對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動產(chǎn)生報警信息并按警報等級發(fā)給相關(guān)管理人員。
[0013]以下給出位移計算分析原理:傳感器的仰角Θ在安裝時由傳感器裝置上直接讀取(傳感器上安裝角度尺，在巷道中該值一般不大于5° )，監(jiān)測到的距離變化值Λ X可以采用數(shù)據(jù)相減直接得出，所以仰角θ (0Υ與BY的夾角)和變化量Λ X都為已知量，而且反射板P與水平(BO)的夾角為45°，如圖2中的各個三角關(guān)系(三角形ΟΑΒ、0ΥΒ)可以計算出水平位移Δ ψ I和垂直Δ ψ2, Δ ψ 1=Δ ψ2=Δ X (sin Θ +cos θ ) Δ x。例如巷道高度為3m，反射板P安裝在2.5m高處，傳感器距離地面為1.0m,反射板P與傳感器的距離為50m, tang θ =0.03,查表得 θ <2。，( sin Θ +cos θ )?1，所以位移 Δ ψ 1= Δ ψ 2= Δ χ,精度為工程所允許。
[0014]井下機(jī)站一般就地與其中一個智能激光測距傳感器安裝，其他傳感器采用RS485通訊雙絞線敷設(shè)到機(jī)站，機(jī)站與地表采用光纖連接到一起；通訊采用TCP/IP協(xié)議，每個機(jī)站有各自的IP地址，每個機(jī)站帶8套傳感器，每個傳感器有各自的地址號。
【權(quán)利要求】
1.多通道非接觸式巖移實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有智能激光測距傳感器、機(jī)站、主控制中心；所述機(jī)站設(shè)有RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器、第I光電耦合器、第I交換器，所述主控制中心設(shè)有第2交換器、主PC機(jī)、短信發(fā)送器；所述智能激光測距傳感器的測距信號輸出端接RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的輸入端,RS485以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的輸出端經(jīng)單模光纖接第I光電I禹合器的輸入端，第I光電耦合器的輸出端接第I交換器的輸入端，第I交換器的輸出端經(jīng)單模光纖接第2光電耦合器的輸入端，第2光電耦合器的輸出端接第2交換器的輸入端，第2交換器的輸出端接主PC機(jī)的輸入端口，主PC機(jī)的輸出端接短信發(fā)送器的輸入端，短信發(fā)送器的輸出端接發(fā)射天線。
【文檔編號】G05B19/418GK203773334SQ201420152879
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】李江河, 陳汝秀, 李庶林 申請人:廈門市江華科技開發(fā)有限公司