一种激光静力水准自动化监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及点状激光的发射装置、接收及采集装置领域，具体来说是一种激光静力水准自动化监测系统，包括激光发射装置、信号接收装置和数据处理装置，所述激光发射装置包括独立激光发射器和位移平衡调节器，所述独立激光发射器安装在所述位移平衡调节器上，所述位移平衡调节器包括水平调节盘、竖向调节螺丝和铅锤控制器，所述位移平衡调节器可以自动对调整独立激光发射器的发射角度，本实用新型专利技术所提供的一种激光静力水准自动化监测系统，能够实现自动实时测量的要求，受到外界环境因素影响较小，所测量的数据更加准确、可靠，克服了传统静力水准仪管路内部的液体因平衡而不能实时测量的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种激光静力水准自动化监测系统
本技术涉及激光的发射装置、接收及采集装置
，具体来说是一种激光静力水准自动化监测系统。
技术介绍
静力水准仪是测量高差及其变化的精密仪器，传统静力水准仪主要采用高精度液位测量系统测量多点的相对沉降，仪器由一系列含有液位传感器的容器组成，多个容器间由充满液体的连通管连接在一起。基准容器位于稳定的基准点上，任何一个容器与基准容器间的高程变化都将引起相应容器内的液位变化。通过测量液位变化即可获取测点的高程变化，主要用于管廊、大坝、核电站、高层建筑、基坑、隧道、桥梁、地铁等垂直位移的监测。但是在实际应用中，传统静力水准仪由于液体的粘滞作用，静力水准仪管路内部的液体需要时间才能流动并且平衡，那么，在这段时间内，就无法实现高速测量沉降变化量，因此其在实际应用时就具有一定的局限性。近年来由于技术的进步，采用磁致伸缩式、压差式等技术应用于静力水准测量系统中。但是这些方法不是直接测量长度，而是通过电信号转换实现位移的测量，容易受到外界的电磁干扰。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种不易受到干扰的静力水准仪。为了实现上述目的，设计一种激光静力水准自动化监测系统，包括激光发射装置、信号接收装置和数据处理装置，其特征在于，所述激光发射装置包括独立激光发射器和位移平衡调节器，所述独立激光发射器安装在所述位移平衡调节器上，所述位移平衡调节器包括水平调节盘、竖向调节螺丝和铅锤控制器，所述水平调节盘上设有滑槽，用于使所述独立激光发射器左右旋转以调节水平位置，所述竖向调节螺丝分别与所述独立激光发射器和所述水平调节盘连接，所述竖向调节螺丝包括两个调高螺丝，通过调节两个调高螺丝之间的高差以控制独立激光发射器的竖向发射角度，所述铅锤控制器安装在水平调节盘上，用于根据外部环境对激光发射装置的影响，自动平衡独立激光发射器。本技术还具有如下优选的技术方案：进一步的，所述激光发射装置还包括底座，所述铅锤控制器安装在所述底座中，所述铅锤控制器包括顶板，十字轴和铅锤，所述十字轴通过轴承转动连接在所述底座侧壁上，所述铅锤包括相互连接的螺杆与重块，所述螺杆连接在所述十字轴上，所述顶板安装在所述轴承的轴承座上。进一步的，所述顶板上还设有转轴，所述转轴与所述螺杆连接，所述顶板上还设有中轴，所述转轴通过中轴与所述水平调节盘连接。进一步的，所述激光发射装置还包括电源，所述电源用于向所述独立激光发射器供电。进一步的，所述信号接收装置内安装了控制电路板，控制电路板用于数据采集、数据校验、数据存储、数据通信和连接互联网，通过所述控制电路板与数据处理装置交互，实现测量过程的控制。进一步的，所述信号接收装置还包括工业相机，所述工业相机与所述控制电路板连接，用于将所述独立激光发射器发射的激光信号转换为图像信号，并通过控制电路板将图像信号传输给所述数据处理装置。进一步的，所述数据处理装置用于处理信号接收装置采集的数据，并计算相对位移。技术的有益效果本技术所提供的一种激光静力水准自动化监测系统的优点包括：（1）应用激光静力水准自动化监测系统能够实现自动实时测量的要求，克服了传统静力水准仪管路内部的液体因平衡而不能实时测量的缺点。（2）基于激光静力水准的自动化监测设备，不仅可以测量两点间的相对竖向位移还可以测量相对水平位移，通过激光感知两点间距离，形成三维坐标体系。（3）自主研发了激光发射装置的自平衡系统，该平衡系统能够实时根据外部环境对发射装置的影响（包括晃动、偏移等情况）平衡激光发射器，使之能够实时保持初始位置的状态，保证测量的精度；（4）该激光静力水准自动化监测系统的激光发射模块和激光光斑接收及解析模块均集成在封闭的箱子内，受到外界环境因素影响较小，所测量的数据更加准确、可靠。附图说明图1示例性示出了本技术的激光发射装置的铅锤控制器的结构示意图；图2示例性示出了本技术的水平调节盘的结构示意图图3示例性示出了本技术的信号接收装置示意图；图4示例性示出了本技术的平衡调节装置示意图；图中：1.顶板2.十字轴31.螺杆32.重块4.轴承5.转轴6.中轴7.滑槽8.工业相机9.控制电路板36.1型六角螺母37.六角薄螺母38.压缩弹簧39.转板41.内六角圆柱头螺钉42.内六角平端紧定螺钉43.A级平垫圈。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术采用的技术方案作进一步说明。激光发射装置主要由独立电源、独立激光发射器、位移平衡调节装置组成，独立电源用于为独立激光发射器供电；参照图1，平衡调节装置主要由水平调节盘、竖向调节螺丝及铅锤控制器组成，为了减小外部环境（如风、雨等）的影响，自主研发了铅锤控制器，该铅锤控制器能够实时根据外部环境对发射装置的影响（晃动、偏移等情况）平衡激光发射器，使之能够实时保持初始位置的状态，保证测量的精度。以防其在测量过程中产生晃动、偏移等情况。其中，参见图2和图4，所述水平调节盘上设有滑槽，用于使所述独立激光发射器左右旋转以调节水平位置，所述竖向调节螺丝分别与所述独立激光发射器和所述水平调节盘连接，所述竖向调节螺丝还包括两个调高螺丝，通过调节42的内六角平端紧定螺丝所形成的的前后位置竖向位移差值来控制激光发射器的竖向发射角度，所述位移平衡调节装置还包括底座，所述铅锤控制器安装在所述底座中，所述铅锤控制器包括顶板，十字轴和铅锤，所述十字轴通过轴承转动连接在所述底座侧壁上，所述铅锤包括相互连接的螺杆与重块，所述螺杆连接在所述十字轴上，所述顶板安装在所述轴承的轴承座上。所述顶板上还设有转轴，所述转轴与所述螺杆连接，所述顶板上还设有中轴，所述转轴通过中轴与所述水平调节盘连接。在具体的使用过程中，无论激光发射装置的位置和姿势发生了何种变化，所述位移平衡调节装置的铅锤控制器将一直保持与水平面垂直的状态，此时，所述顶板会使所述水平调节盘和竖向调节螺丝保持垂直，此时可以根据实际测量的需要，对所述独立激光发射器通过水平调节盘和竖向调节螺丝进行手动调整。参见图3，信号接收装置主要由接收板、工业相机、散热器、移动装置等组成。信号接收装置内安装了控制电路板，控制电路板集成了数据采集、数据校验、数据存储、数据通信和上网功能，通过与平台服务器交互，实现测量过程的控制。以上所述，仅为此技术的具体实施方式，但本技术的保护范围不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光静力水准自动化监测系统，包括激光发射装置、信号接收装置和数据处理装置，其特征在于，所述激光发射装置包括独立激光发射器和位移平衡调节器，所述独立激光发射器安装在所述位移平衡调节器上，所述位移平衡调节器包括水平调节盘、竖向调节螺丝和铅锤控制器，所述水平调节盘上设有滑槽，用于使所述独立激光发射器左右旋转以调节水平位置，所述竖向调节螺丝分别与所述独立激光发射器和所述水平调节盘连接，所述竖向调节螺丝包括两个调高螺丝，通过调节两个调高螺丝之间的高差以控制独立激光发射器的竖向发射角度，所述铅锤控制器安装在水平调节盘上，用于根据外部环境对激光发射装置的影响，自动平衡独立激光发射器。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光静力水准自动化监测系统，包括激光发射装置、信号接收装置和数据处理装置，其特征在于，所述激光发射装置包括独立激光发射器和位移平衡调节器，所述独立激光发射器安装在所述位移平衡调节器上，所述位移平衡调节器包括水平调节盘、竖向调节螺丝和铅锤控制器，所述水平调节盘上设有滑槽，用于使所述独立激光发射器左右旋转以调节水平位置，所述竖向调节螺丝分别与所述独立激光发射器和所述水平调节盘连接，所述竖向调节螺丝包括两个调高螺丝，通过调节两个调高螺丝之间的高差以控制独立激光发射器的竖向发射角度，所述铅锤控制器安装在水平调节盘上，用于根据外部环境对激光发射装置的影响，自动平衡独立激光发射器。


2.根据权利要求1所述的一种激光静力水准自动化监测系统，其特征在于，所述激光发射装置还包括底座，所述铅锤控制器安装在所述底座中，所述铅锤控制器包括顶板，十字轴和铅锤，所述十字轴通过轴承转动连接在所述底座侧壁上，所述铅锤包括相互连接的螺杆与重块，所述螺杆连接在所述十字轴上，所述顶板安装在所述轴承的轴承座上。


3.根据权利要求2所述的一种激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄帆，姚远，张宏伟，
申请(专利权)人：上海市建筑科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31