一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统技术方案

本发明专利技术创造公开了一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统，包括圆形箱盖、箱盖锁定机构、箱体、居中驱动机构、控制箱、底板、圆盘、旋转驱动机构、地震计、激光测距仪以及测距块。该地震计自动寻北防护系统通过PLC控制器综合控制激光测距仪及旋转驱动电机，可远程实现地震计自动寻北功能，无需现场人工校准，省时省力；若地震计在强震后偏离圆盘中心，PLC控制器及时控制居中驱动机构和旋转驱动机构进行居中归位寻北，防止地震计靠壁，影响地震观测；箱体内部相对紧凑，因圆形箱盖可掀开操作，经历地方强震也可对地震计进行维护，无掀翻损坏危险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统
本专利技术创造涉及一种地震计防护系统，尤其是一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统。
技术介绍
地震观测遇地方强震或中强震地震，地震计往往遭受较大破坏，甚至掀翻倒地，如2008年汶川地震震中地区地震观测设备几乎全部瘫痪。即便屹立不倒，也会因为地震计旋转产生方位角。目前地震计防护大多采用防护罩简单覆盖于地震计之上，仅仅起到一定保温效果，功能单一。现有地震计防护不具备地震计方位角远程监控及自动寻北功能。
技术实现思路
专利技术创造目的：提供一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统，能够在地震计经历地方强震或中强震产生方位角偏差后实现地震计自动寻北功能。技术方案：本专利技术创造所述的基于PLC的地震计自动寻北防护系统，包括圆形箱盖、箱盖锁定机构、箱体、居中驱动机构、控制箱、底板、圆盘、旋转驱动机构、地震计、激光测距仪以及测距块；箱体为圆形筒状结构，且竖向罩设在底板上；在箱体的顶部设有圆形窗口；圆形箱盖的下侧面设置为一个圆形凸台；箱盖锁定机构安装在圆形箱盖的上侧面上，用于将圆形箱盖卡扣到箱体的顶部，且圆形凸台嵌入圆形窗口内；在底板的上侧面上设置有一个圆槽；圆盘旋转式安装在圆槽内，且圆盘的下侧面紧贴圆槽的底部；激光测距仪设置在地震计的侧面上；旋转驱动机构安装在底板的边缘处，用于驱动圆盘旋转；地震计放置在圆盘上侧面的中心处；居中驱动机构吊设在圆形凸台的中心处，用于将地震计居中归位到圆盘的中心处；测距块设置在箱体内侧面的正北位置处，且在测距块上设有一个指向正北方向的对位孔，用于激光测距仪的激光射入；控制箱安装在箱体的外侧面上；在控制箱内设有PLC控制器和无线通信模块；PLC控制器分别与无线通信模块、激光测距仪以及地震计电连接；箱盖锁定机构、居中驱动机构以及旋转驱动机构均由PLC控制器驱动。进一步的，旋转驱动机构包括旋转驱动电机、旋转驱动蜗杆、旋转驱动蜗轮以及电机安装座；电机安装座的一侧固定在底板的边缘上，另一侧延伸至圆槽的上方；旋转驱动蜗杆旋转式安装在电机安装座上，且驱动电机的输出轴端部与旋转驱动蜗杆的端部相对接；在电机安装座的悬空侧竖向旋转式安装有一根齿轮轴；旋转驱动蜗轮安装在齿轮轴的上端，且与旋转驱动蜗杆相啮合；在齿轮轴的下端安装有一个圆盘驱动齿轮；在圆盘的圆周侧面设置有与圆盘驱动齿轮相啮合的轮齿；在控制箱内设置有与PLC控制器电连接的旋转驱动电路，旋转驱动电路与旋转驱动电机电连接，PLC控制器通过旋转驱动电路驱动旋转驱动电机正反转。进一步的，箱盖锁定机构包括箱盖控制盒、两根伸缩杆、两个限位座、锁电机蜗轮、锁电机齿轮、锁电机、锁电机蜗杆以及两根导向条；箱盖控制盒安装在圆形箱盖上侧面的中心处，且箱盖控制盒1的前后两个侧面均设置有一个抓握槽2；锁电机蜗杆旋转式安装在箱盖控制盒内部的下侧面上，且锁电机输出轴的端部与锁电机蜗杆的端部相对接；锁电机蜗轮与锁电机齿轮同轴旋转式安装在箱盖控制盒内；锁电机蜗轮与锁电机蜗杆相啮合；两根伸缩杆的一端分别贯穿箱盖控制盒的左右两侧后伸入箱盖控制盒的内部；两根伸缩杆的伸入端均设置有与锁电机齿轮相啮合的驱动齿条；两根导向条均横向固定在箱盖控制盒的前后内侧面上；在伸缩杆伸入端上设置有与导向条滑动配合的导向槽；在箱体上端的边缘处设置有用于锁扣两根伸缩杆端部的两个锁扣座；两个锁扣座的相对侧面均设置有一个锁孔；两个限位座固定在圆形箱盖的上侧面上；两根伸缩杆的另一端分别贯穿两个限位座后伸入对应侧的锁孔内；在控制箱内设置有与PLC控制器电连接的箱盖锁定驱动电路，箱盖锁定驱动电路与锁电机电连接，PLC控制器通过锁定驱动电路驱动锁电机旋转工作。在箱体侧面靠近控制箱处设置有一个走线孔，用于PLC控制器与箱体内部机构电连接的电缆穿过。进一步的，箱盖锁定机构还包括RFID读卡器；RFID读卡器安装在控制箱的外侧面上，并与PLC控制器电连接。进一步的，两根伸缩杆的侧面均开有条形孔；限位座上安装有一根贯穿条形孔的定位销，且定位销与条形孔滑动配合。进一步的，居中驱动机构包括居中电机、四根连接吊杆、十字形吊臂、四根丝杆以及四根居中推杆；居中电机安装在圆形凸台的中心处，且居中电机的输出轴竖直向下；十字形吊臂通过四根连接吊杆悬吊在圆形凸台的下方，且十字形吊臂的四端在同一高度位置上；在十字形吊臂的中心处设有圆孔，且在十字形吊臂的四条吊臂上均竖向设置有长条孔；丝杆旋转式安装在长条孔中，且丝杆的一端伸入圆孔内；在四根丝杆的伸入端上均安装有一个从动伞齿轮；在居中电机输出轴的下端安装有一个同时与四个从动伞齿轮相啮合的主动伞齿轮；四根居中推杆的上端均设置有一个螺纹孔；四根居中推杆分别通过螺纹孔螺纹旋合安装在四根丝杆上；在长条孔的两个长边侧面上均设置有滑槽；在四根居中推杆的上端均设置有滑动式安装在滑槽内的滑块；在控制箱内设置有与PLC控制器电连接的居中驱动电路，居中驱动电路与居中电机电连接，PLC控制器通过居中驱动电路驱动居中电机旋转工作。进一步的，在圆槽的圆心处竖向安装有一根短轴；在圆盘的下侧面设置有一个轴承安装孔；轴承安装孔内配合安装有轴承；轴承的内圈与短轴上半部分过盈配合安装。进一步的，在箱体的外侧面下边缘设置有安装法兰盘。进一步的，四片居中推杆的下端夹持面上均设置有橡胶垫。进一步的，在箱体的内侧面上和圆形凸台上分别设置有保温层。本专利技术创造与现有技术相比，其有益效果是：通过PLC控制器综合控制激光测距仪及旋转驱动电机，可远程实现地震计自动寻北功能，无需现场人工校准，省时省力；若地震计在强震后偏离圆盘中心，PLC控制器及时控制居中驱动机构和旋转驱动机构进行居中归位寻北，防止地震计靠壁，影响地震观测；箱体内部相对紧凑，因圆形箱盖可掀开操作，经历地方强震也可对地震计进行维护，无掀翻损坏危险。附图说明图1为本专利技术创造的内部结构图；图2为本专利技术创造的十字形吊臂俯视图；图3为本专利技术创造的箱盖控制盒内部结构图；图4为本专利技术创造的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术创造技术方案进行详细说明，但是本专利技术创造的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：如图1-4所示，本专利技术创造公开的基于PLC的地震计自动寻北防护系统包括：圆形箱盖9、箱盖锁定机构、箱体10、居中驱动机构、控制箱23、底板37、圆盘35、旋转驱动机构、地震计34、激光测距仪31以及测距块22；箱体10为圆形筒状结构，且竖向罩设在底板37上；在箱体10的顶部设有圆形窗口12；圆形箱盖9的下侧面设置为一个圆形凸台；箱盖锁定机构安装在圆形箱盖9的上侧面上，用于将圆形箱盖9卡扣到箱体10的顶部，且圆形凸台嵌入圆形窗口12内；在底板37的上侧面上设置有一个圆槽36；圆盘35旋转式安装在圆槽36内，且圆盘35的下侧面紧贴圆槽36的底部；激光测距仪31设置在地震计34的侧面上；旋转驱动机构安装在底板37的边缘处，用于驱动圆盘35旋转；地震计34放置在圆盘35上侧面的中心处；居中驱动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统，其特征在于：包括圆形箱盖(9)、箱盖锁定机构、箱体(10)、居中驱动机构、控制箱(23)、底板(37)、圆盘(35)、旋转驱动机构、地震计(34)、激光测距仪(31)以及测距块(22)；/n箱体(10)为圆形筒状结构，且竖向罩设在底板(37)上；在箱体(10)的顶部设有圆形窗口(12)；圆形箱盖(9)的下侧面设置为一个圆形凸台；箱盖锁定机构安装在圆形箱盖(9)的上侧面上，用于将圆形箱盖(9)卡扣到箱体(10)的顶部，且圆形凸台嵌入圆形窗口(12)内；在底板(37)的上侧面上设置有一个圆槽(36)；圆盘(35)旋转式安装在圆槽(36)内，且圆盘(35)的下侧面紧贴圆槽(36)的底部；激光测距仪(31)设置在地震计(34)的侧面上；旋转驱动机构安装在底板(37)的边缘处，用于驱动圆盘(35)旋转；地震计(34)放置在圆盘(35)上侧面的中心处；居中驱动机构吊设在圆形凸台的中心处，用于将地震计(34)居中归位到圆盘(35)的中心处；测距块(22)设置在箱体(10)内侧面的正北位置处，且在测距块(22)上设有一个指向正北方向的对位孔(21)，用于激光测距仪(31)的激光射入；控制箱(23)安装在箱体(10)的外侧面上；在控制箱(23)内设有PLC控制器和无线通信模块；PLC控制器分别与无线通信模块、激光测距仪(31)以及地震计(34)电连接；箱盖锁定机构、居中驱动机构以及旋转驱动机构均由PLC控制器驱动控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的地震计自动寻北防护系统，其特征在于：包括圆形箱盖(9)、箱盖锁定机构、箱体(10)、居中驱动机构、控制箱(23)、底板(37)、圆盘(35)、旋转驱动机构、地震计(34)、激光测距仪(31)以及测距块(22)；
箱体(10)为圆形筒状结构，且竖向罩设在底板(37)上；在箱体(10)的顶部设有圆形窗口(12)；圆形箱盖(9)的下侧面设置为一个圆形凸台；箱盖锁定机构安装在圆形箱盖(9)的上侧面上，用于将圆形箱盖(9)卡扣到箱体(10)的顶部，且圆形凸台嵌入圆形窗口(12)内；在底板(37)的上侧面上设置有一个圆槽(36)；圆盘(35)旋转式安装在圆槽(36)内，且圆盘(35)的下侧面紧贴圆槽(36)的底部；激光测距仪(31)设置在地震计(34)的侧面上；旋转驱动机构安装在底板(37)的边缘处，用于驱动圆盘(35)旋转；地震计(34)放置在圆盘(35)上侧面的中心处；居中驱动机构吊设在圆形凸台的中心处，用于将地震计(34)居中归位到圆盘(35)的中心处；测距块(22)设置在箱体(10)内侧面的正北位置处，且在测距块(22)上设有一个指向正北方向的对位孔(21)，用于激光测距仪(31)的激光射入；控制箱(23)安装在箱体(10)的外侧面上；在控制箱(23)内设有PLC控制器和无线通信模块；PLC控制器分别与无线通信模块、激光测距仪(31)以及地震计(34)电连接；箱盖锁定机构、居中驱动机构以及旋转驱动机构均由PLC控制器驱动控制。


2.根据权利要求1所述的基于PLC的地震计自动寻北防护系统，其特征在于：旋转驱动机构包括旋转驱动电机(26)、旋转驱动蜗杆(27)、旋转驱动蜗轮(30)以及电机安装座(28)；
电机安装座(28)的一侧固定在底板(37)的边缘上，另一侧延伸至圆槽(36)的上方；旋转驱动蜗杆(27)旋转式安装在电机安装座(28)上，且驱动电机(26)的输出轴端部与旋转驱动蜗杆(27)的端部相对接；在电机安装座(28)的悬空侧竖向旋转式安装有一根齿轮轴(51)；旋转驱动蜗轮(30)安装在齿轮轴(51)的上端，且与旋转驱动蜗杆(27)相啮合；在齿轮轴(51)的下端安装有一个圆盘驱动齿轮(29)；在圆盘(35)的圆周侧面设置有与圆盘驱动齿轮(29)相啮合的轮齿；在控制箱(23)内设置有与PLC控制器电连接的旋转驱动电路，旋转驱动电路与旋转驱动电机(26)电连接，PLC控制器通过旋转驱动电路驱动旋转驱动电机(26)正反转。


3.根据权利要求1所述的基于PLC的地震计自动寻北防护系统，其特征在于：箱盖锁定机构包括箱盖控制盒(1)、两根伸缩杆(3)、两个限位座(4)、锁电机蜗轮(48)、锁电机齿轮(41)、锁电机(44)、锁电机蜗杆(43)以及两根导向条(46)；
箱盖控制盒(1)安装在圆形箱盖(9)上侧面的中心处；锁电机蜗杆(43)旋转式安装在箱盖控制盒(1)内部的下侧面上，且锁电机(44)输出轴的端部与锁电机蜗杆(43)的端部相对接；锁电机蜗轮(48)与锁电机齿轮(41)同轴旋转式安装在箱盖控制盒(1)内；锁电机蜗轮(48)与锁电机蜗杆(43)相啮合；两根伸缩杆(3)的一端分别贯穿箱盖控制盒(1)的左右两侧后伸入箱盖控制盒(1)的内部；两根伸缩杆(3)的伸入端均设置有与锁电机齿轮(41)相啮合的驱动齿条(47)；两根导向条(46)均横向固定在箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫杰，居海华，单菡，王佳，
申请(专利权)人：江苏省地震局，
类型：新型
国别省市：江苏;32