[發(fā)明專利]一種基于NB-IoT的高精度智能混凝土回彈儀

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• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112857970A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 謝洪平;王慶;杜長青;劉寅瑩;龐宗強
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力工程咨詢有限公司;南京郵電大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/06;G01N3/52
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于NB?IoT的高精度智能混凝土回彈儀，包括殼體、彈擊組件、激光測距單元、控制電路單元和電路盒，所述彈擊組件設置在殼體內部，所述激光測距單元和控制電路單元通過電路盒設置于殼體后端。本發(fā)明采用激光測距傳感器，提高了位移檢測精度和循環(huán)使用壽命；通過語音識別模塊和物聯(lián)網模塊將測量數(shù)據和環(huán)境數(shù)據信息直接打包發(fā)送至云端服務器，減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了工作效率。

技術領域

本發(fā)明涉及回彈儀，特別涉及一種基于NB-IoT的高精度智能混凝土回彈儀。

背景技術

混凝土強度質量關系到建筑工程的主體結構安全，其強度質量控制是現(xiàn)澆結構質量管控中的重中之重，是實測實量的必檢項目之一。然而，在實際施工過程中，由于一線工作人員操作失誤或者管理人員監(jiān)管不到位而導致的建筑安全事故屢有發(fā)生，造成巨大的經濟損失。

回彈儀作為工程混凝土強度質量的檢測儀器，基于混凝土強度與其表面硬度之間的關系，利用彈簧驅動的重錘，通過彈擊桿傳力桿彈擊混凝土表面，測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值作為與強度相關的指標，即采用定值動能的彈簧與鋼錘沖擊混凝土的表面，建立混凝土強度與回跳值的數(shù)學關系模型。

現(xiàn)階段工程中常用的混凝土回彈儀主要是機械式回彈儀或常規(guī)數(shù)字式回彈儀，缺點是：在實際應用過程中，至少需要兩人進行配合使用，一人負責操控混凝土回彈儀進行大量的逐點測試，另一人進行數(shù)據記錄，待測試結束后仍需要對測試數(shù)據進行混凝土強度等級的計算，耗時耗力，且人為因素影響較大，難以保證混凝土強度計算的準確性，易出現(xiàn)較大的安全隱患。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：針對以上問題，本發(fā)明目的是提供一種基于NB-IoT的高精度智能混凝土回彈儀，利用激光測距傳感器實現(xiàn)高精度位移檢測。

技術方案：本發(fā)明所述的一種基于NB-IoT的高精度智能混凝土回彈儀，包括殼體、彈擊組件、激光測距單元、控制電路單元和電路盒，所述彈擊組件設置在殼體內部，所述激光測距單元和控制電路單元通過電路盒設置于殼體后端；所述控制電路單元用于收集激光測距單元測量的位移信息數(shù)據，然后發(fā)送至遠程云端服務器。

所述控制電路單元包括語音識別模塊、物聯(lián)網模塊和微控制器模塊，所述語音識別模塊和物聯(lián)網模塊通過串口與微控制器模塊連接。

所述彈擊組件包括彈擊桿、中心導桿、緩沖壓簧、彈擊拉簧、復位壓簧、法蘭盤、掛鉤，所述中心導桿設置在殼體的中心軸處，中心導桿的前端經緩沖壓簧同軸插在彈擊桿后端孔內，彈擊桿前端伸出殼體前端；所述彈擊拉簧套在中心導桿上，掛鉤鉸接于法蘭盤并且鉤住中心桿的尾端，所述復位壓簧設置在法蘭盤的后端。

所述激光測距單元包括激光測距傳感器、導軌和滑塊，所述激光測距傳感器設置在激光測距單元的前端，所述滑塊設置在導軌之上且沿著其滑動，所述滑塊上設置有激光反射板和彈片，通過中心導桿中部的重錘回彈撞擊彈片進而帶動滑塊沿著導軌產生相對滑動，通過激光測距傳感器測量滑塊在導軌上的相對滑動距離并將其發(fā)送給微控制器模塊。

所述語音識別模塊為SX-ASR-B模塊，用于采集和識別操作人員的語音信息，并將識別結果發(fā)送至微控制器模塊。

所述微控制器模塊的核心為STM32F103ZET6芯片，將語音數(shù)據和測量數(shù)據打包，通過串口發(fā)送至物聯(lián)網模塊，并實時發(fā)送至云端服務器。

所述物聯(lián)網模塊包括移遠BC26模組、SIM卡槽和天線模塊，所述物聯(lián)網模塊將數(shù)據發(fā)送給云端服務器。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是：

1、采用激光測距傳感器，提高了位移檢測精度，避免了指針式或電阻式位移傳感器使用過程中出現(xiàn)的機械磨損問題，增加了回彈儀測距裝置的循環(huán)使用壽命；

2、通過語音識別模塊實時采集記錄待測點的位置數(shù)據信息，減少了操作人員的人工成本且降低勞動強度，提高了工作效率；