一种建筑物沉降智能检测系统技术方案

本发明专利技术公开了建筑物沉降检测领域的一种建筑物沉降智能检测系统，包括若干定位器和测量器，定位器均安装于建筑的一侧上，定位器内均设有超声波发射探头，测量器包括箱体，箱体上固定连接有若干超声波接收探头，超声波接收探头分别与超声波发射探头对应，箱体内转动连接有滑动电阻器，滑动电阻器的滑片位于滑动电阻器中部，滑动电阻器的两部分电阻并联，滑动电阻器电连接有控制器，定位器和测量器内均设有无线组件，测量器水平固定连接于地面上，测量器位于建筑靠近定位器的一侧。采用本发明专利技术的技术方案，能够减少测量器地面沉降而带来的误判。判。判。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物沉降智能检测系统


[0001]本专利技术属于建筑物沉降检测领域，具体是一种建筑物沉降智能检测系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济的飞速发展，建筑物的数量和层高不断增加，建筑物沉降不可避免，但由于建筑地基的不同，建筑物产生的沉降量也就不一样，若沉降过大或不均匀，建筑物将会产生裂缝、主体结构破坏，甚至倒塌。为此建筑物沉降量测量的必要性和重要性愈加明显。本专利结合自动检测技术和智能控制技术，实现对建筑物沉降量测量的自动化智能化检测与预警。
[0003]为了解决上述问题，专利公开号CN204924234U公开了一种激光测量建筑物沉降装置，包括带刻度的平面镜、激光发射器、水平固定于原始地面和沉降后地面上的平面镜和竖直固定于被测建筑物外墙面上的平面镜，激光发射器发射的激光入射角为α，带刻度的平面镜与地面的夹角为90
°‑
α，其中，0
°
<α<90
°
，竖直固定于被测建筑物外墙面上的平面镜固定于能接收到反射光线的位置。
[0004]上述激光测量建筑物沉降装置，通过激光反射到平面镜上，通过平面镜上的刻度尺反映建筑有无偏位，但通常建筑物附近都伴随着人类活动，人类活动会使激光的路径中出现杂物，从而干扰激光的反射角度，同时建筑沉降分为不均匀式和均匀式，不均匀式沉降建筑会产生倾角，从而使激光照射位置偏移，而均匀式是无倾角沉降，在下降距离小于平面镜长度时，可能激光照射位置不会发生偏移，从而无法检测到建筑沉降，此外，激光发射器与楼体有一段距离，当设有激光发射器的地面发生沉降时，也会使激光照射位置偏移，使使用者难以分清是建筑发生沉降还是设有激光发射器的地面发生沉降。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中当设有激光发射器的地面发生沉降时，也会使激光照射位置偏移，使使用者难以分清是建筑发生沉降还是设有激光发射器的地面发生沉降的问题，本专利技术的目的是提供一种建筑物沉降智能检测系统，能够减少测量器地面沉降而带来的误判。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种建筑物沉降智能检测系统，包括若干定位器和测量器，定位器均安装于建筑的一侧上，定位器内均设有超声波发射探头，测量器包括箱体，箱体上固定连接有若干超声波接收探头，超声波接收探头分别与超声波发射探头对应，箱体内转动连接有滑动电阻器，滑动电阻器的滑片位于滑动电阻器中部，滑动电阻器的两部分电阻并联，滑动电阻器电连接有控制器，定位器和测量器内均设有无线组件，测量器水平固定连接于地面上，测量器位于建筑靠近定位器的一侧。
[0007]采用上述方案后实现了以下有益效果：测量器会定时获取测量器与定位器之间的距离信息，在建筑未沉降之前该距离是固定值，当检测到距离变化后，说明建筑发生了沉降，需要对建筑进行检修核验其安全性。
[0008]当测量开始时，定位器会同时发出超声波和无线信号，无线信号是电磁波，速度为光速，而超声波的速度为音速，测量器根据接收到无线信号和超声波的时间差乘上音速则得到了测量器与定位器之间的距离。超声波的衍射使超声波受到阻挡的影响更少，相比激光测距，抗干扰性更强。
[0009]此外测量器会通过滑动电阻器检测自身有无发生倾斜。滑动电阻器的两部分电阻并联，滑动电阻器的两部分电阻分别为R1和R2，则滑动电阻器的电阻值为R1R2/(R1+R2)，根据基本不等式得出R1+R2≥2√(R1R2)，而R1+R2为滑动电阻器总值，其值为定值，所以当R1＝R2时,R1R2取最大值，也就是滑片在滑动电阻器中部时电阻最大。当测量器发生倾斜时，会使滑片滑动，而滑片滑动会使滑动电阻器的电阻变小，控制器能够通过PWM检测电路电压，当电阻变小后，控制器检测到电压升高，控制器会通过无线组件向管理者发送倾斜信号，管理者收到信号后能够对测量器的参数或位置进行调整，使地面沉陷不会影响到测量器的测量准确度。
[0010]与现有技术相比，通过超声波和无线信号进行测距，超声波如同水波，能够在各个方向接收到，相比激光测距仪需要定点瞄准测量，更适合测量测量器与定位器之间的距离，同时超声波的衍射效应能够绕开杂物获取距离信息，收到人类活动而造成的影响更小；此外测量器能够检测自身有无倾斜，使使用者能够分清是建筑发生沉降还是设有测量器的地面发生沉降，减少了测量点出现切斜对检测结果的干扰，通过将倾斜转换为滑动电阻器的滑片受重力而滑动，相比于陀螺仪，能够被动的获取到倾斜信息，并将其转化为电信号变化，而无需像陀螺仪一样需要持续运行，从而节约电能。
[0011]进一步，定位器位于建筑的两侧，建筑每侧定位器的数量均为三，建筑每侧的定位器呈三角形布置，测量器的数量为二，分别位于建筑的两侧。
[0012]有益效果：在建筑沉降后，管理者需要第一时间知道沉降信息，以应对突发事件，因此需要测量建筑的X轴转角、Y轴转角、Z轴转角和升降量，仅依靠一侧的定位器难以获取该信息。通过设置数量为三的定位器，且定位器呈三角形布置，根据几何原理，不在一条直线上的三点能够确定一个面，但获取的距离信息还不够计算出三角形实际空间位置坐标，通过在建筑物的两侧设置测量器和定位器，使其能够得到另一组三角形信息，建筑物为刚体，沉降前后两组三角形的距离关系不变，由联立方程此解出倾斜面，进一步得到升降量。
[0013]进一步，包括服务终端，服务终端与测量器信号连接，服务终端内设有定位器的初始位置信息，服务终端用于接收测量器发送的测量信息，通过测量信息与定位器的初始位置信息计算出建筑的倾角以及下陷深度。
[0014]有益效果：沉降信息的计算量极大，消耗大量时间。服务终端与各测量器构成物联网，测量器在物联网中作为信息收集端，服务终端作为数据处理、显示和警报端。将计算过程集成到服务终端内统一处理，使测量器内无需高计算能力的硬件，而服务终端具备大量数据的处理能力，能够使计算速度更快且更准确。
[0015]进一步，服务终端内设有建筑的初始模型，服务终端还用于获取计算出的建筑的倾角以及下陷深度，并将建筑的倾角以及下陷深度展示在建筑的初始模型上。
[0016]有益效果：当计算出建筑的X轴转角、Y轴转角、Z轴转角和升降量后，仅通过查看数据难以直观的得到建筑现在的状态。通过在建筑模型上展示，能够使管理者更直观的观察到沉陷带来的影响以及严重程度。
[0017]进一步，控制器电连接有相机，控制器用于检测电路电压，当检测到电压上升后，控制相机对滑动电阻器进行拍照，并将照片上传服务终端。
[0018]有益效果：当测量器位于地面沉陷后，滑动电阻器的滑片滑动，使电压上升，但使用者并不知道倾斜信息。通过相机对滑动电阻器进行拍照，使管理者能够通过滑动电阻器图片观察到倾斜方向。
[0019]进一步，箱体内设有电灯，电灯与滑动电阻器电连接。
[0020]有益效果：相机对滑动电阻器进行拍照，成像效果会受到光照影响，通过设有电灯对照片进行补光，使管理者能够清楚的观察到滑动电阻器的情况，且滑动电阻器的滑片滑动后，电阻会增加，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑物沉降智能检测系统，其特征在于：包括若干定位器和测量器，定位器均安装于建筑的一侧上，定位器内均设有超声波发射探头，测量器包括箱体，箱体上固定连接有若干超声波接收探头，超声波接收探头分别与超声波发射探头对应，箱体内转动连接有滑动电阻器，滑动电阻器的滑片位于滑动电阻器中部，滑动电阻器的两部分电阻并联，滑动电阻器电连接有控制器，定位器和测量器内均设有无线组件，测量器水平固定连接于地面上，测量器位于建筑靠近定位器的一侧。2.根据权利要求1所述的建筑物沉降智能检测系统，其特征在于：定位器位于建筑的两侧，建筑每侧定位器的数量均为三，建筑每侧的定位器呈三角形布置，测量器的数量为二，分别位于建筑的两侧。3.根据权利要求2所述的建筑物沉降智能检测系统，其特征在于：包括服务终端，服务终端与测量器信号连接，服务终端内设有定位器的初始位置信息，服务终端用于接收测量器发送的测量信息，通过测量信息与定位器的初始位置信息计算出建筑的倾角以及下陷深度。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永华，张坤，
申请(专利权)人：河北地质大学，
类型：发明
国别省市：