[發明專利]建筑物混凝土結構全高垂直度監測裝置

在審

• 申請號: 201710702587.4
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107436579A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 馬彥杰;吳修濱
• 申請（專利權）人: 中國三冶集團有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01C9/00;G01C15/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及建筑物施工技術領域，尤其涉及一種建筑物混凝土結構全高垂直度監測裝置。

背景技術

隨著經濟的發展，為適應現代化城市環境需求，近年具有復雜外型的超大規模的高層建筑物數量不斷增多，建筑物的高度超過100M時，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑物，由于主樓結構為混凝土、并且高度超高的原因，高層建筑物的混凝土結構傾斜問題對建筑物危害比較大，對高層建筑物的使用壽命有直接影響。并且傾斜在達到建筑設計指標極限以上時，會危及建筑物的安全，同時，當建筑物受到地震和地質災害的影響下，也需要建筑物混凝土結構全高垂直度進行監測。按照一般情況，建筑物混凝土結構全高垂直度測量控制主要是對建筑物混凝土結構主體樓層軸線豎向偏差測量。目前傳統的監測方法是“天頂法”，即使用天頂儀將下面樓層的定位點通過預留孔道穿過樓層傳遞到建筑物施工樓層面上。但由于天頂法的觀測高度限制的原因，需要進行基準點轉換，從而不可避免的產生累積誤差。而且在建筑物混凝土結構中，疊加結構自身的豎向變形，該誤差還將被加劇放大。因此，必須按照施工和設計的要求對高層建筑物混凝土結構進行全高垂直度變形量監測。由此，提供一種在超高層建筑物混凝土結構施工中，能夠始終監測整個建筑物施工的全高垂直度變形量，消除傳統方法中的累積誤差，成為本領域技術人員迫切需要解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的在于：為解決上述問題，本發明針對現有技術的不足，提供了建筑物混凝土結構全高垂直度監測裝置，能夠監測整個建筑物混凝土結構全高垂直度變形量，消除傳統方法中的累積誤差。

技術方案：為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

建筑物混凝土結構全高垂直度監測裝置，包括監控中心PC主機、網絡鏈路、主控制器Ⅰ、主控制器Ⅱ、主控制器Ⅲ、主控制器N、一體化測頭Ⅰ、一體化測頭Ⅱ、一體化測頭Ⅲ、一體化測頭N；

所述監控中心PC主機作為整個監測裝置的上位機采用計算機、其計算機中安裝控制軟件和數據庫，所述監控中心PC主機通過網絡鏈路連接有多個結構相同的主控制器Ⅰ、主控制器Ⅱ、主控制器Ⅲ、主控制器N，且每一個主控制器的輸入端連接有一個一體化測頭，其中，所述主控制器Ⅰ連接一體化測頭Ⅰ，所述主控制器Ⅱ連接一體化測頭Ⅱ，所述主控制器Ⅲ連接一體化測頭Ⅲ，所述主控制器N連接一體化測頭N,所述網絡鏈路可通過無線鏈路、有線鏈路、光纖鏈路傳遞方式組成。

本發明的測點硬件組成，包括主控制器模塊、一體化測頭模塊，主要有兩個功能，一是主控制器模塊通過電力線與前端測點的一體化測頭進行數據傳輸，控制一體化測頭進行數據采集，二是主控制器模塊通過網絡鏈路接口與監控中心PC主機建立網絡鏈路鏈接,實現數據的通信,便于監控中心PC主機的遠程管理和控制。其中，主控制器模塊發指令給一體化測頭模塊，使其完成啟動一體化測頭模塊的水平位移雙軸傾角傳感器、垂直位移三軸傾角傳感器完成一體化測頭的數據采集監測；

作為主控制器核心器件的主控STM32F4微控制器分別與主控電源模塊、網絡鏈路接口、存儲器、時鐘/復位電路、測點STM32F4微控制器連接，所述測點STM32F4微控制器分別與測點電源模塊、LED測點顯示模塊、水平位移雙軸傾角傳感器、垂直位移三軸傾角傳感器連接。

所述主控制器模塊和一體化測頭模塊的供電是由AC電源輸入后、通過AC/DC電源轉換外接一個變壓器的處理后的直流電源分別提供給主控電源模塊、測點電源模塊。

所述水平位移雙軸傾角傳感器用于建筑物在水平面內的位移監測，輸出水平面內的X軸、Y軸兩路數字信號后，進入測點STM32F4微控制器進行數據計算處理，處理過后得到實際的角度值，輸出到主控STM32F4微控制器上，所述主控STM32F4微控制器分別輸出X軸、Y軸的水平角度值通過網絡鏈路上傳給監控中心PC主機，供監控中心PC主機使用。

所述垂直位移三軸傾角傳感器用于建筑物在三維空間內的位移監測，輸出三維空間內的X軸、Y軸、Z軸三路數字信號后，進入測點STM32F4微控制器進行數據計算處理，處理過后得到三維空間實際的角度值，輸出到主控STM32F4微控制器上，所述主控STM32F4微控制器分別輸出X軸、Y軸、Z軸的空間角度值通過網絡鏈路上傳給監控中心PC主機，供監控中心PC主機使用。