專利名稱：變形抬動監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及到建筑施工灌漿的監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域，特指一種變形抬動監(jiān)測
儀，主要適用于水電(大壩、堤防、水庫、電站)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機場)、 建筑(地上、地下、人防)、采礦(采油、采煤)等工程建設(shè)中的變形抬動監(jiān)測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
灌漿質(zhì)量是影響建筑施工整體質(zhì)量的重要因素，比如水利工程中的灌漿質(zhì)量就是 關(guān)系到整個水利工程質(zhì)量及建成后是否能正常健康運轉(zhuǎn)的重要條件，而變形抬動監(jiān)測成果 資料是反映工程質(zhì)量優(yōu)劣的重要依據(jù)之一。灌漿過程中各種因素直接影響到灌漿質(zhì)量，變 形抬動又成為灌漿過程中異常的重要反應(yīng)表現(xiàn)方式，抬動常因監(jiān)測人員責任心不強或儀器 失誤超過設(shè)計抬動范圍，造成重大安全事故，致使灌漿工程工期延后，重建，甚至在沒發(fā)現(xiàn) 的情況下蓄水造成壩體開裂，倒塌。為加強施工管理，保證工程質(zhì)量及有效的提高工作效 率，就迫切要求提高變形抬動觀測的自動化與智能化。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新 型提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、自動化程度高、操作簡便、監(jiān)測精度高的變形抬動監(jiān) 測儀。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案。 —種變形抬動監(jiān)測儀，其特征在于它包括中央控制單元、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元、數(shù)
據(jù)存儲單元、顯示接口單元、預(yù)/報警單元以及用來給以上各部件供電的電源單元，所述數(shù)
據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元用于采集基體由于變形抬動所產(chǎn)生的相對位移并將該位移信號轉(zhuǎn)換為數(shù)
字信號輸送給中央控制單元，所述中央控制單元對數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元送來的數(shù)字信號進行
判斷處理后將處理信號傳送給預(yù)/報警單元，所述數(shù)據(jù)存儲單元與中央控制單元相連完成
數(shù)據(jù)的存儲與讀取，所述顯示接口單元與中央控制單元的輸出端相連。 作為本實用新型的進一步改進 所述中央控制單元與RTC時鐘單元相連，所述RTC時鐘單元為中央控制單元提供 精準的參考時鐘。 所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元包括位移傳感器單元和AD轉(zhuǎn)換單元，所述位移傳感器單
元用于采集基體由于變形抬動所產(chǎn)生的相對位移信號并輸出電信號。 所述顯示接口單元與數(shù)據(jù)顯示單元相連。 所述中央控制單元的輸入端與鍵盤輸入單元相連。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點就在于 1、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，采用數(shù)碼顯示，界面簡潔、顯示清晰，用戶無需 專業(yè)培訓(xùn)就可以方便地操作使用儀器。 2、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，儀器采用嵌入式處理器，是理想的工業(yè)用儀器。
3采用AT89C51工業(yè)專用嵌入式處理器，強大的計算處理能力能輕松應(yīng)對各種復(fù)雜的作業(yè)要 求；采用工業(yè)級16位高精度低零漂AD轉(zhuǎn)換芯片，并且轉(zhuǎn)換速度極快，使得計量準確。 3、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，配置內(nèi)置AT45D32存儲芯片，實時記錄保存數(shù) 據(jù)，使得儀器記錄的各項數(shù)據(jù)安全可靠；外置信號輸入接口 ，可通過有線或無線對外傳輸數(shù) 據(jù)，可以滿足施工現(xiàn)場其它儀器的抬動數(shù)據(jù)需求。 4、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，所監(jiān)測的各種數(shù)據(jù)能夠結(jié)合灌漿記錄自動生成 抬動曲線，操作簡單方便。 5、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，具有完善的儀器自檢功能，可自動對儀器的各 設(shè)定參數(shù)進行自動檢驗，如參數(shù)錯誤會自動提示，用來防止工作人員操作失誤。 6、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，具備先進的自動采集功能，能自動完成抬動監(jiān) 測中的絕對、相對初始值采集。 7、本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，具有靈活的配置方式，能夠根據(jù)用戶的不同需 要，儀器可選擇性的單獨成產(chǎn)品使用，也可與灌漿記錄儀、遠程監(jiān)測中心組成強大的分布工 控系統(tǒng)。


1是本實用新型的框架結(jié)構(gòu)示意圖； 2是本實用新型的原理層次示意圖； 3是具體實施例中央控制單元的電路原理示意圖； 4是具體實施例中電源單元的電路原理示意圖，
中數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元的電路原a/」、尼. 6是具體實施例中數(shù)據(jù)存儲單元的電路原理示意T+l DTP Drf她M - cb的IS加-冉蹈
疋共1牛頭fl也iyy T PBW爾平乂Litl、J PBit倉J豕工生/J、思図。 是具體實施例中數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元的電路原理示意圖； 是具體實施例中數(shù)據(jù)存儲單元的電路原理示意圖； 7是具體實施例中RTC時鐘單元電路原理示意圖； 8是具體實施例中數(shù)據(jù)顯示、鍵盤單元的電路原理示意圖
1、 3、 5、 7、 9、 11
例說明 中央控制單元 數(shù)據(jù)存儲單元 顯示接口單元 鍵盤輸入單元 電源單元 、位移傳感器單元
2、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元 4、RTC時鐘單元 6、數(shù)據(jù)顯示單元 8、預(yù)/報警單元 10、基準電壓單元
具體實施方式以下將結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本實用新型做進一步詳細說明
1035] 如圖1和圖2所示，本實用新型的變形抬動監(jiān)測儀，它包括中央控制單元1、數(shù)據(jù)采 集轉(zhuǎn)換單元2、數(shù)據(jù)存儲單元3、顯示接口單元5、數(shù)據(jù)顯示單元6、鍵盤輸入單元7、位移傳 感器單元11、預(yù)/報警單元8以及用來給以上各部件供電的電源單元9及提供取樣對比的 基準電壓單元IO，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元2用于采集基體由于變形抬動所產(chǎn)生的相對位移并將 該位移信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送給中央控制單元1，中央控制單元1對數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元2
4送來的數(shù)字信號進行判斷處理后將處理信號傳送給預(yù)/報警單元8，數(shù)據(jù)存儲單元3與中 央控制單元1相連完成數(shù)據(jù)的存儲與讀取，并存儲用戶數(shù)據(jù)資料。顯示接口單元5與中央 控制單元1的輸出端相連。本實施例中，中央控制單元1與RTC時鐘單元4相連，RTC時鐘 單元4為中央控制單元1提供精準的參考時鐘。數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元2包括位移傳感器單元 11以及AD模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，AD模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與基準電壓單元10相連，基準電壓單元10為 AD轉(zhuǎn)換芯片提供精準的參考電壓，位移傳感器單元11用于采集基體由于變形抬動所產(chǎn)生 的相對位移信號，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換單元后輸送給中央控制單元1。顯示接口單元5與數(shù)據(jù)顯示 單元6相連，監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)顯示單元6顯示出來。中央控制單元1的輸入端與鍵盤輸入 單元7相連，經(jīng)鍵盤輸入單元7輸入相關(guān)操作數(shù)據(jù)。 如圖3所示，本實施例中中央控制單元1采用U1AT89C51CC01UA-RLTUM芯片，Yl、 C13、C14為中央控制單元1的時鐘源。C1、C2為電源退耦電容。中央控制單元l通過各網(wǎng) 絡(luò)端口號與其它電路單元相連，分析、運算以及處理灌漿過程中采集的數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)端 口傳給顯示單元。 如圖5所示，為本實施例中數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元2的電路原理示意圖，該單元包括了 傳感器11和AD轉(zhuǎn)換單元。由位移傳感器單元11將采集到的電流信號經(jīng)U15后至AD轉(zhuǎn)換 單元來轉(zhuǎn)換，U14為數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元2的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片，是SPI同步串行總線的16BITA/ D轉(zhuǎn)換芯片，基準電壓單元10為AD轉(zhuǎn)換芯片提供精準的參考電壓，Y3、C45、C46為時鐘源。 對鉆孔沖洗、簡易壓水、單點法壓水、五點法壓水、化學(xué)灌漿等灌漿工藝的各種抬動數(shù)據(jù)進 行采集。 如圖6所示，為本實施例中數(shù)據(jù)存儲單元3的電路原理示意圖，該數(shù)據(jù)存儲單元3 采用32M的數(shù)據(jù)存儲芯片，供電電壓為3. 3V，用于永久性保存用戶設(shè)定以及采集器采集的 資料，存儲年限久，充分滿足抬動數(shù)據(jù)的存儲需求。 如圖7所示，為本實施例中RTC時鐘單元4的電路原理示意圖，該單元主要為系統(tǒng) 數(shù)據(jù)存儲、導(dǎo)出和打印提供一個精準的參考時鐘。 如圖8所示，為本實施例中數(shù)據(jù)顯示單元6和鍵盤輸入單元7的電路原理示意圖， 中央控制單元1通過LED顯示及按鍵控制芯片BC7281B與數(shù)據(jù)顯示單元6和鍵盤輸入單元 7相連，并通過74HC164移位寄存器來控制LED顯示。 如圖4所示，為本實施例中電源單元9的電路原理示意圖，電源降壓變壓之后分成 四組電壓經(jīng)JP1送至Z1 Z4整流，D7、D13、D14、D15、D17為輸出端短路保護二極管，+24V、 為傳感器的供電電源，+5V、 +5VA、 VCC為主板電路供電電源，+12V為REF192ES-REEL輸入電 源，輸出電壓為AD轉(zhuǎn)換芯片提供基準電壓。 工作原理參見圖l，系統(tǒng)上電后，電源單元9為整機提供持續(xù)穩(wěn)定的電源；系統(tǒng)處 于啟動工作狀態(tài)，位移傳感器單元11提供采集到的變形抬動位置信號，經(jīng)數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單 元處理后傳給中央控制單元1，中央控制單元1經(jīng)過分析計算處理將結(jié)果信號經(jīng)顯示接口 單元5后到數(shù)據(jù)顯示單元6上顯示出來。使數(shù)據(jù)顯示單元6顯示采集到的數(shù)據(jù)和當前設(shè)置 的各種信息(時間、預(yù)報警值、適時抬動值、絕對初始值等)并將數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)存儲單元3 進行存儲以備后繼調(diào)用；在此同時，RTC時鐘單元4給中央控制單元1提供準確的時間供系 統(tǒng)調(diào)用，為采集、存儲提供準確時序。當抬動值大于預(yù)先設(shè)定的值時，中央控制單元l會發(fā) 出指令，預(yù)/報警單元8完成預(yù)/報警功能。[0043] 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于 上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當指 出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和 潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種變形抬動監(jiān)測儀，其特征在于它包括中央控制單元(1)、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元(2)、數(shù)據(jù)存儲單元(3)、顯示接口單元(5)、預(yù)/報警單元(8)以及用來給以上各部件供電的電源單元(9)，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元(2)用于采集基體變形抬動所產(chǎn)生的相對位移并將該位移信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送給中央控制單元(1)，所述中央控制單元(1)對數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元(2)送來的數(shù)字信號進行判斷處理后將處理信號傳送給預(yù)/報警單元(8)，所述數(shù)據(jù)存儲單元(3)與中央控制單元(1)相連完成數(shù)據(jù)的存儲與讀取，所述顯示接口單元(5)與中央控制單元(1)的輸出端相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變形抬動監(jiān)測儀，其特征在于所述中央控制單元(1)與RTC 時鐘單元(4)相連，所述RTC時鐘單元(4)為中央控制單元(1)提供精準的參考時鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變形抬動監(jiān)測儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元 (2)包括位移傳感器單元(11)和AD轉(zhuǎn)換單元，所述位移傳感器單元(11)用于采集基體由 于變形抬動所產(chǎn)生的相對位移信號并輸出電信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變形抬動監(jiān)測儀，其特征在于所述顯示接口單元(5)與 數(shù)據(jù)顯示單元(6)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變形抬動監(jiān)測儀，其特征在于所述中央控制單元(1)的 輸入端與鍵盤輸入單元(7)相連。
專利摘要一種變形抬動監(jiān)測儀，它包括中央控制單元、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)存儲單元、顯示接口單元、預(yù)/報警單元以及用來給以上各部件供電的電源單元，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元用于采集基體變形抬動所產(chǎn)生的相對位移并將該位移信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸送給中央控制單元，中央控制單元對數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換單元送來的數(shù)字信號進行判斷處理后將處理信號傳送給預(yù)/報警單元，數(shù)據(jù)存儲單元與中央控制單元相連完成數(shù)據(jù)的存儲與讀取，顯示接口單元與中央控制單元的輸出端相連。本實用新型是一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、自動化程度高、操作簡便、監(jiān)測精度高的變形抬動監(jiān)測儀。
文檔編號G01B21/32GK201463875SQ20092006584
公開日2010年5月12日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者羅昆, 隆雪開, 黎穎 申請人:湖南諾維科技發(fā)展有限公司