多通道非接觸式巖移實時監測系統的製作方法
2023-09-19 03:35:35 1
多通道非接觸式巖移實時監測系統的製作方法
【專利摘要】多通道非接觸式巖移實時監測系統，涉及巖移監測。設有智能雷射測距傳感器、機站、主控制中心；所述機站設有RS485乙太網轉換器、第1光電耦合器、第1交換器，所述主控制中心設有第2交換器、主PC機、簡訊發送器；所述智能雷射測距傳感器的測距信號輸出端接RS485乙太網轉換器的輸入端，RS485乙太網轉換器的輸出端經單模光纖接第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機的輸入埠，主PC機的輸出端接簡訊發送器的輸入端，簡訊發送器的輸出端接發射天線。
【專利說明】多通道非接觸式巖移實時監測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖移監測，尤其是涉及一種對多個監測目標進行實時數據採集、遠程傳輸、分析、預警的多通道非接觸式巖移實時監測系統。
【背景技術】
[0002]對巖土工程、大型建築(橋梁、大壩等)存在的沉降、裂縫等位移的測量，目前大多採用人工定時法進行，多為事後測量的方法，不能及時準確反映各種狀況。以安全、高精度雷射測距傳感器為檢測元件，採用計算機和通訊技術，對多個被測目標進行全天候的在線監測，通過光纖網絡(或無線傳輸)把數據遠距離傳輸到伺服器上，使用專用的軟體對數據進行分析、處理。實現遠程、多通道、實時的智能監測和預警位移變化功能。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於提供一種對多個監測目標進行實時數據採集、遠程傳輸、分析、預警的多通道非接觸式巖移實時監測系統。
[0004]本實用新型設有智能雷射測距傳感器、機站、主控制中心；所述機站設有RS485乙太網轉換器、第I光電耦合器、第I交換器，所述主控制中心設有第2交換器、主PC機、簡訊發送器；所述智能雷射測距傳感器的測距信號輸出端接RS485乙太網轉換器的輸入端，RS485乙太網轉換器的輸出端經單模光纖接第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機的輸入埠，主PC機的輸出端接簡訊發送器的輸入端，簡訊發送器的輸出端接發射天線。
[0005]本實用新型可對巖土工程、大型建築的位移(沉降、開裂等)進行安全、高精度的實時自動測量和監控。採用波長為635.2nm的二級安全雷射作為測距，解析度為1mm，多個設備組成乙太網，通過光纖(或無線傳輸)遠距離傳輸。實時監控位移數據，根據歷史數據分析並預測位移發展趨勢(回歸曲線)的五種算法，自動分級將報警信息發送到各個相關管理人員手機上。
[0006]本實用新型可全天候對巖土工程、大型建築的位移進行非接觸、無損檢測，用光纜(或無線傳輸)遠距離傳輸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型實施例的結構組成示意圖。
[0008]圖2是本實用新型實施例的使用原理圖。
[0009]圖中各標記為:
[0010]1.智能雷射測距傳感器、2.RS485乙太網轉換器、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、8.簡訊發送器、9.單模光纖、10.單模光纖、11.智能雷射測距傳感器。【具體實施方式】
[0011]參見圖1和2，本實用新型實施例設有智能雷射測距傳感器1、機站、主控制中心和電源模塊；所述機站設有RS485乙太網轉換器2、第I光電耦合器3、第I交換器4，所述主控制中心設有第2交換器6、主PC機7、簡訊發送器8 ;所述智能雷射測距傳感器I的測距信號輸出端接RS485乙太網轉換器2的輸入端，RS485乙太網轉換器2的輸出端經單模光纖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7的輸入埠，主PC機7的輸出端接簡訊發送器8的輸入端，簡訊發送器8的輸出端接發射天線11，電源模塊(在圖中未標出)的電源電壓輸出端分別與智能雷射測距傳感器1、RS485乙太網轉換器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7、簡訊發送器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):在需要監測處放置反射板P (圖中的O點)，角度可調整，一般地，把反射角調整為45°，這樣就使得水平位移Δ Ψ1和垂直Λ Ψ2的數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，提高系統的準確度。系統監測設備即智能雷射傳感器放置在X點，雷射沿XO入射，實時測量XO的距離，通過光纖網絡數據傳輸保存於主PC機的資料庫中，並實時對數據進行分析，自動產生報警信息並按警報等級發給相關管理人員。
[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於5° )，監測到的距離變化值Λ X可以採用數據相減直接得出，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中的各個三角關係(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]井下機站一般就地與其中一個智能雷射測距傳感器安裝，其他傳感器採用RS485通訊雙絞線敷設到機站，機站與地表採用光纖連接到一起；通訊採用TCP/IP協議，每個機站有各自的IP位址，每個機站帶8套傳感器，每個傳感器有各自的地址號。
【權利要求】
1.多通道非接觸式巖移實時監測系統，其特徵在於設有智能雷射測距傳感器、機站、主控制中心；所述機站設有RS485乙太網轉換器、第I光電耦合器、第I交換器，所述主控制中心設有第2交換器、主PC機、簡訊發送器；所述智能雷射測距傳感器的測距信號輸出端接RS485乙太網轉換器的輸入端,RS485乙太網轉換器的輸出端經單模光纖接第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機的輸入埠，主PC機的輸出端接簡訊發送器的輸入端，簡訊發送器的輸出端接發射天線。
【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 優先權日:2014年4月1日
【發明者】李江河, 陳汝秀, 李庶林 申請人:廈門市江華科技開發有限公司