[發明專利]一種基于吊錘位置視頻識別技術的傾角傳感器

在審

• 申請號: 201610005595.9
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105466394A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 胡敬禮
• 申請（專利權）人: 上海筑邦測控科技有限公司
• 主分類號: G01C9/14
• 分類號: G01C9/14
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于土木工程測量技術領域，涉及一種基于吊錘位置視頻識別技術 的傾角傳感器。

背景技術

傾角傳感器主要用于測量待測物和豎直軸之間的夾角。傾角傳感器根據其 數據是否能聯網自動采集可以分為在線式和離線式兩種，在線式是指可以遠程 獲取傳感器測量結果，離線式是指傳感器測量結果必須人為記錄而無法直接集 成到信息收集系統中。目前最常用的在線式傾角傳感器是基于重力加速度分量 測量原理的，也就是傳感器自身可以測量其某個軸方向的加速度分量，若該軸 越接近豎直，測得的加速度數值越大，該軸越接近水平，測量到的加速度數值 越小，根據測得的加速度豎直、既可推算傾角大小。加速度測量多是基于MEMS 加電子測量，由于電子測量本身具有使用壽命低、易老化、易受溫度影響等不 足，基于該原理的傾角傳感器也會因為繼承這些補足而具有相應的缺點。

土木工程領域的監控具有變化緩慢、變化豎直小、測量時間長、拆裝不易 等特點，通常建筑物近十年時間傾角變化都不會超過1°，因此，對傾角傳感器 本身的噪聲、溫度漂移、老化等都有較高的要求。土木工程領域的測量常需要 應用在室外，也要求傳感器本身應具有良好的溫度抗性、耐腐蝕性、防雨水灰 塵特性。客觀上需要研發新的傾角傳感器以滿足這些要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于吊錘位置視頻識別技術的傾角傳感器。

為達到以上目的，本發明的解決方案是：

一種基于吊錘位置視頻識別技術的傾角傳感器，包括機械系統、光學成像 系統；所述機械系統中包括始終保持自由懸垂狀態的懸垂件，所述光學成像系 統與其相對以使所述懸垂件在光學成像系統中成像；所述光學成像系統與數據 電纜相連以輸出所述懸垂件位置的視頻信息以供處理得到傾角信息。

進一步，所述機械系統部分包括安裝支架、調零機構、外殼、吊裝機構、 懸垂件；所述吊裝機構安裝于所述密封圓筒內的上部，所述懸垂件懸掛于所述 吊裝機構上、懸垂于所述密封圓筒內；所述光學成像系統安裝于所述密封圓筒 內并與所述懸垂件相對以使所述懸垂件在所述光學成像系統中成像。

所述機械系統部分還包括用于將所述傾角傳感器固定于待測物體上的上安 裝支架、下安裝支架，所述上安裝支架、下安裝支架固定于所述密封圓筒上。

所述機械系統部分還包括調零機構，所述調零機構用于將所述懸垂件在所 述光學成像系統中的成像調整到處于“零位”。

所述光學成像系統還包括圖像處理電路，其依據所述光學成像系統提供的 所述懸垂件位置的視頻信息計算出待測物體的傾斜角度并通過數據電纜輸出。

所述光學成像系統為相互配合的攝像頭、光學鏡頭、光源、圖像處理電路 所構成的集成模塊。

所述調零機構為：在安裝支架上相對于外殼上的不同方位開設螺紋孔，在 各螺紋孔中分別旋入螺柱，旋入的各螺柱的端部觸及外殼，通過調節各螺柱的 旋入長度將外殼限定在使得懸垂件在光學成像系統中成像處于“零位”的位置。

所述懸垂件為吊錘。

所述外殼為不銹鋼密封圓筒。

所述吊裝機構為微摩擦吊裝機構。

由于采用了以上技術方案，本發明具有以下有益效果：該傳感器的外殼和 待測物固定，會隨著待測物一同傾斜；光學成像系統和外殼固定在一起、也會 隨著待測物而傾斜。而內部的吊錘會由于重力作用而保持豎直。因此當待測物 傾斜程度不同時、吊錘在成像系統中所成的像會有所不同，利用圖像處理技術 即可計算出待測物的傾角。該傳感器具有可在線測量、精度高、噪聲小、不受 溫度影響、使用壽命長達近百年、防腐蝕、防水的特點。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構及工作原理示意圖。

圖中數字標記：1為待測物本體；2為上安裝支架；21為下安裝支架；3為 外殼；4為吊裝機構；5為光學成像系統中的攝像頭、光源、光學鏡頭一體化模 塊；6為光學成像系統中的圖像處理電路板；7為調零機構；71、72為螺柱；8 為吊錘。

具體實施方式

以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1所示，本發明傳感器通過上安裝支架2和下安裝支架21固定于待測 物本體1上，簡化起見，可以將待測物本體1理解為一堵墻體。