[发明专利]大型建筑物变形监测装置以及用其监测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑物变形监测装置及监测方法，特别是涉及一种大型建筑物实时在线进行变形监测的大型建筑物变形监测装置以及用其监测的方法。

背景技术

对房屋、桥梁、堤坝等大型建筑物进行性能检测时通常需要测定其重要部位的形状变化；这些建筑物使用过程中由于自然条件变化和负载超过限制等原因也会造成变形，变形超过一定限度将造成破坏。因此大型建筑物的变形监测对于保证其安全使用非常重要。目前监测变形主要是使用位移传感器的方法和通过测量应变计算变形的间接测量方法。使用位移传感器通过测量建筑物一些重要部位相对某一基准的位置变化了解整个物体的变形；这种方法的存在问题是位移传感器必须安装在某一垂直于被测对象变形面且与被测对象比较接近的基准位置上，建立这个基准位置需要消耗大量人力物力，一般还不能长期保留；有时甚至根本无法建立，例如测量横跨河面的桥梁变形。通过测量应变计算变形的间接测量方法存在问题是计算中要应用力学理论中的一些假设，但是实际被测对象有时并不完全符合这些假设，因而造成比较大的测量误差；还有时因为不了解被测对象的几何尺寸和材料性能而不能使用这种方法进行变形测量。

发明内容

本发明的发明目的在于针对现有技术存在的位移传感器必须安装在某一垂直于被测对象变形面且与被测对象比较接近的基准位置上，建立这个基准位置需要消耗大量人力物力，一般还不能长期保留；有时甚至根本无法建立等问题，一是提供一种以激光发射器、激光接收器为主体的大型建筑物变形监测装置，二是提供一种用大型建筑物变形监测装置进行监测大型建筑物变形的方法，用该装置监测不需要在与被测对象变形面垂直的基准点上建立测点，能够直接测量被测对象的变形，适合大型建筑物性能检测，也可以做长期安全监测的大型建筑物变形监测装置以及用其监测的方法，该方法克服了现有技术的诸多缺陷解决了现有技术中存在的上述问题。

实现上述目的采用以下技术方案

一种大型建筑物变形监测装置，该装置包含激光发射器、激光接收器、微处理器、无线发射器，其特征在于，所述的激光发射器由激光控制器、激光电源和激光准直器组成，激光控制器与激光电源相连，激光电源与激光准直器相连；所述的激光接收器由半透激光靶、遮光罩、图像传感器、姿态传感器组成，该半透激光靶与遮光罩相连，遮光罩与图像传感器相连，图像传感器、姿态传感器、无线发射

器分别与微处理器相连组成大型建筑物变形监测装置。

所述的激光控制器为LC100型。  

所述的激光准直器为70－200RV型。

所述的半透激光靶是厚度为3mm磨砂玻璃。

所述的图像传感器为AXB-1330IR2W82T型。

所述的姿态传感器为ZX-VG320A型。

所述的无线发射器为EICZCOM-10型。

   一种用权利要求1所述装置监测大型建筑物变形的方法，其特征在于，所述的监测方法按下述步骤进行：

a将激光发射器安装在接近被测对象的一个相对固定的基准点上，

使其发射出一束与被测对象变形面平行的激光；

b激光接收器安装在变形面的被测点上；

c半透激光靶的靶面与被测变形面垂直，在激光照射下半透激光靶上产生一个光斑；

d以确定测试开始前的光斑位置为基准位置，激光接收器的角度为基准角度；

e当被测变形面发生变形后，激光接收器的位置和角度也随之变化，光斑在半透激光靶上的线位移值乘以半透激光靶面倾角的余弦值，即为激光接收器在垂直于变形面方向的线位移，该值是被测对象此点的变形值。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明由于采用激光进行变形测试，比使用位移传感器测试方法安装方便，比使用应变测试方法可靠性和精度高，适合大型建筑物变形长期在线监测。由于激光的直线性好、发散度小、亮度高，不易受环境干扰，能够得到高精度的测量结果。采用嵌入式计算技术进行数字图像处理能够快速计算被测对象变形。姿态传感器进行角度校正提高了测试精度。测试结果采用无线传输使测试系统更加简洁。

附图说明

图1是本发明激光发射器结构示意图。

图2是本发明激光接收器结构示意图。

图3是本发明监测方法示意图，本图是桥梁变形监测方法的示意图。