A crack monitoring device and method comprises a PC terminal, a signal receiving and processing unit, a laser ranging processing unit and a cooperative target rotating node. The PC terminal is connected with the signal receiving and processing unit, and the signal receiving processing unit is in remote communication with the laser ranging processing unit. The cooperative target rotating node comprises a right angle prism, a protective shell and a hollow sphere. One end is fixed on the laser processing unit crack side end of the hollow sphere rotation node cooperative target is fixed on the other side of the crack, the telescopic hollow with the development of crack expansion, PC terminal is used for data acquisition, real-time monitoring of the complete realization of measuring crack crack development. The invention relates to a crack monitoring device and method, can the development of real-time monitoring of the crack width, and the receiver will send data to the monitoring station through the wireless transmitting device, to achieve real-time monitoring of indoor measurement of knowledge within the scope of the project structure or the width of cracks in rock and soil, to provide data security and health status evaluation for rock and soil engineering structure or cause of disease analysis and.
【技术实现步骤摘要】
一种裂缝监测装置及方法
本专利技术涉及土木工程安全监测领域,具体是一种裂缝监测装置及方法。
技术介绍
在工业与民用建筑、水工建筑物、地下工程、道路桥梁、滑坡地质灾害等工程领域中,裂缝对工程结构的安全性、适用性和耐久性等有重大影响。因此,为工程结构或岩土体病害成因分析、安全健康状况评价提供裂缝监测数据,对出现的裂缝的准确识别是非常必要的。目前,裂缝监测方法众多,但多为人工机械式监测,自动化程度低,能实时监测裂缝宽度发展状况的亦很少。另外,通常情况下裂缝监测环境恶劣,监测数据连续性要求高,这就要求裂缝监测仪器环境适应性强,可靠性高,这使得常规裂缝监测仪器的使用受到限制。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供一种裂缝监测装置及方法,能实时监测裂缝宽度发展情况,并通过无线发送装置将数据发送到监测站的接收端,实现室内监控测知范围内工程结构或岩土体裂缝的实时宽度,为工程结构或岩土体病害成因分析、安全健康状况评价提供数据。本专利技术采取的技术方案为:一种裂缝监测装置,包括PC终端、信号接收处理单元、激光测距处理单元、可伸缩中空机构、合作目标旋转节点。PC终端连接信号接收处理单元,信号接收处理单元与激光测距处理单元远程通信连接。合作目标旋转节点包括直角棱镜、保护外壳、中空球体;直角棱镜用于反射激光、改变光路,直角棱镜、保护外壳安装固定在可伸缩中空机构的内伸缩筒体端部,中空球体的中空部分卡住保护外壳的球状凸起,所述球状凸起在中空球体内自由旋转。激光测距处理单元的一端固定在裂缝一边,合作目标旋转节点的中空球体一端固定在裂缝另一边,可伸缩中空机构伴随裂缝的发展伸缩,PC ...
【技术保护点】
一种裂缝监测装置,包括PC终端(1)、信号接收处理单元(3)、激光测距处理单元(4)、可伸缩中空机构(5)、合作目标旋转节点(6);其特征在于:PC终端(1)连接信号接收处理单元(3),信号接收处理单元(3)与激光测距处理单元(4)远程通信连接;合作目标旋转节点(6)包括直角棱镜(29)、保护外壳(30)、中空球体(31);直角棱镜(29)用于反射激光、改变光路,所述直角棱镜(29)、保护外壳(30)安装固定在可伸缩中空机构(5)的内伸缩筒体端部,中空球体(31)的中空部分卡住保护外壳(30)的球状凸起,所述球状凸起在中空球体(31)内自由旋转;激光测距处理单元(4)的一端固定在裂缝一边,合作目标旋转节点(6)的中空球体(31)一端固定在裂缝另一边,可伸缩中空机构(5)伴随裂缝的发展而自由伸缩,PC终端(1)用于完成裂缝发展的数据采集、实现裂缝的实时监测。
【技术特征摘要】
1.一种裂缝监测装置,包括PC终端(1)、信号接收处理单元(3)、激光测距处理单元(4)、可伸缩中空机构(5)、合作目标旋转节点(6);其特征在于:PC终端(1)连接信号接收处理单元(3),信号接收处理单元(3)与激光测距处理单元(4)远程通信连接;合作目标旋转节点(6)包括直角棱镜(29)、保护外壳(30)、中空球体(31);直角棱镜(29)用于反射激光、改变光路,所述直角棱镜(29)、保护外壳(30)安装固定在可伸缩中空机构(5)的内伸缩筒体端部,中空球体(31)的中空部分卡住保护外壳(30)的球状凸起,所述球状凸起在中空球体(31)内自由旋转;激光测距处理单元(4)的一端固定在裂缝一边,合作目标旋转节点(6)的中空球体(31)一端固定在裂缝另一边,可伸缩中空机构(5)伴随裂缝的发展而自由伸缩,PC终端(1)用于完成裂缝发展的数据采集、实现裂缝的实时监测。2.根据权利要求1所述一种裂缝监测装置,其特征在于:所述可伸缩中空机构(5)包括至少两节伸缩筒,可伸缩中空机构(5)随裂缝宽度变化而自由伸缩,内部中空封闭。3.根据权利要求1所述一种裂缝监测装置,其特征在于:所述信号接收处理单元(3)包括第一无线传输模块(8)、信号处理模块(7),信号处理模块(7)连接第一无线传输模块(8)。4.根据权利要求1所述一种裂缝监测装置,其特征在于:所述激光测距处理单元(4)包括电源模块(9)、第二无线传输模块(10)、激光信号发射接收模块(11);所述激光信号发射接收模块(11)包括信号控制单片机(12)、主振直接数字频率合成器(13)、本振直接数字频率合成器(14)、直流偏置模块(15)、信号调制器(16)、激光器(17)、取样准直器(18)、发射物镜(19)、参考信号光探测器(20)、测量信号光探测器(21)、接收物镜(22),以及参考信号通路和测量信号通路,每一信号通路包括依次连接的信号放大器、选频器、混频器、后置放大器、增益放大器、前置放大器;信号控制单片机(12)输入端连接第二无线传输模块(10),信号控制单片机(12)输出端分别连接本振直接数字频率合成器(14)输入端和主振直接数字频率合成器(13)输入端;本振直接数字频率合成器(14)输出端分别连接参考信号通路和测量信号通路中混频器的输入端;主振直接数字频率合成器(13)输出端连接信号调制器(16)输入端;直流偏置模块(15)连接信号调制器(16)输出端;信号调制器(16)输出端与激光器(17)输入端连接;参考信号通路和测量信号通路中的前置放大器的输入端分别连接参考光探测器(20)和测量光探测器(21)输出端;参考信号通路中的信号放大器和测量信号通路中的信号放大器输出端均连接第二无线传输模块(10);激光器(17)发射带有调制信号信息的光束中,一部分光束作为参考信号,经取样准直器(18)直接反射到参考光探测器(20);另一部分光束作为测量信号,经取样准直器(18)准直后经发射物镜(19)发射至直角棱镜(29)并反射回...
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