[发明专利]在线的高层建筑物倾斜度和微振动测量系统

说明书

技术领域

本发明属于传感技术和数据传输领域，具体地说是在城市建设、建筑物施工和使用过程中必不可少的一种在线的高层建筑物的倾斜度和微振动测量系统。 

背景技术

随着我国经济建设的不断发展，高层建筑在我国日益增多，高层建筑施工和使用过程中的安全问题日渐突出，高层建筑的倾斜问题，对建筑物危害较大，对建筑物的使用寿命有直接影响。倾斜在达到建筑设计指标极限以上时，会危及建筑物的安全，同时，当建筑物受到地震和地质灾害的影响下，也需要进行监测。因此，必须对高层建筑进行倾斜和振动监测，这已成为城市建设建筑物施工、使用过程中、地震和地质灾害的影响的一个必不可少的工作。 

所谓倾斜，即建筑物顶底中心不在一条铅垂线上。现在高层建筑物的倾斜度和微振动的测量一般由专门人员每隔一段时间使用全站仪进行现场测量，取得数据后以时间轴描点作图，工作量大，需要人力多，处理和分析数据量自动程度低，测量覆盖面小。因此，研究在线的高层建筑物的倾斜度和微振动测量系统是非常需要的。 

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种在线的高层建筑物的倾斜度和微振动测量系统。 

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是： 

本发明的在线的高层建筑物倾斜度和微振动测量系统包括起控制作用的数字控制器和与数字控制器相连接的电子数字水平模块、电子数字铅直模块、数字双轴加速度模块、数据发送模块。

所述的电子数字水平模块、电子数字铅直模块、数字双轴加速度模块、数字控制器和数据发送模块都嵌入在封装模块中。 

所述的数据发送模块为无线数据发送模块或有线数据发送模块。 

本发明具有的优点和积极效果是： 

本发明的在线的高层建筑物倾斜度和微振动测量系统可以在任何建筑物上安装使用，能够减轻测试人员的工作量，随时获取建筑物相关倾斜度和微振动的参数，达到测量覆盖全面，处理和分析数据量自动程度高且数据处理及时的目的，是城市建设建筑物施工和使用过程中的一个必不可少的常态性工作系统。

附图说明

图1是本发明的高层建筑物倾斜度和微振动测量系统的结构框图。 

附图中主要部件符号说明： 

1：电子数字水平模块     2：电子数字铅直模块

3：数字双轴加速度模块   4：数字控制器

5：数据发送模块         6：封装模块。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。 

图1是本发明的高层建筑物倾斜度和微振动测量系统的结构框图。如图1所示，本发明的在线的高层建筑物倾斜度和微振动测量系统包括起控制作用的数字控制器4和与数字控制器4相连接的电子数字水平模块1、电子数字铅直模块2、数字双轴加速度模块3、数据发送模块5。 

封装模块6是电子数字水平模块1、电子数字铅直模块2、数字双轴加速度模块3、数字控制器4和数据发送模块5的封装模块，即电子数字水平模块1、电子数字铅直模块2、数字双轴加速度模块3、数字控制器4和数据发送模块5都嵌入在封装模块6中。其中，数据发送模块5可以选用无线数据发送模块，也可以选用有线数据发送模块。 

其核心部件为数字双轴加速度模块3。通用测斜系统采用重力加速度计来测量倾角,其温度性能、抗振动能力差且价格高昂,无法满足测量需要。采用军用级高精度双轴倾角传感芯片进行倾角测量,其体积小、抗跌落性和抗振动性均优于通用的重力加速度计。 

本发明的数字双轴加速度模块3采用军用级高精度双轴倾角传感芯片，即硅微机械传感器，测量以水平面为参考面的双轴倾角变化，通过测量静态重力加速度变化，转换成倾角变化，测量输出传感器相对于水平面的倾斜和俯仰角度。根据内置温度传感器的变化修正传感器温度漂移。传感器角度响应速度从4次/秒到12.8次/秒，具有五阶滤波器，平衡选择角度稳定性和倾角响应速度的关系。硅微机械传感器主要适合静态和慢速变化的动态测量，所测量的载体水平或者俯仰角度变化速度5度/秒以下的情况效果良好，垂直振动情况下，高频振动对角度数据影响小。输出角度以测量基准面为参考，倾角变化和振动以数据方式输出，数据发送模块5符合有线M-BUS/无线微蜂窝标准，（即有线数据发送模块符合有线M-BUS标准，无线数据发送模块符合无线微蜂窝标准），通过数字控制器4的串口指令设定倾角相对零点输出位置和振动幅度。封装模块6为微小封装，防水等级IP55[6]。