[实用新型]一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑传感器检测应用技术领域，尤其是一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器。

背景技术

目前，已建成的高层建筑的结构健康状况和人体使用感觉受倾斜度和震动程度这两个量的影响最大，其中高层建筑物的过大倾斜能造成下列后果：建筑物重心偏移，使结构产生附加的次应力，降低结构的安全度；如果重心偏移过大，就有可能形成整体失稳；影响建筑物的使用；建筑线条倾侧，无法正确安装门窗等；高层建筑如产生肉眼可见的倾斜将严重影响城市景观；过大的倾斜常是地基破坏的前兆，如不及时治理，会导致灾难性的后果。比如现在我国经常发生的老旧居民建筑倒塌，有些前兆是建筑物已经发生了倾斜。所以监测高层建筑物倾斜，成为一种必需的技术措施。现有监测高层建筑物倾斜的手段有：(1)经纬仪正交垂直投点标定法(2)全站仪反射片技术(3)免棱镜全站仪监测技术。这些手段无外乎都是运用经纬仪和全站仪，采用人工介入观测方式，不能接入到实时自动监测系统里去，非自动监测系统。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，至少包括天线、ZigBee板、双轴倾角传感器、振动传感器、电源板、锂电池、底座和外框架；所述天线设置在外框架左上端；所述ZigBee板安装在外框架内部顶端；所述双轴倾角传感器和振动传感器均设置在外框架内，并且双轴倾角传感器位于振动传感器上方；所述锂电池设置在电源板内，且锂电池固定安装在底座上中部。

进一步，所述双轴倾角传感器和振动传感器分别通过数字输出通过串口RS485总线与ZigBee板连接；所述ZigBee板将输入数据调制成制式无线电信号通过天线发射到空间传输。

进一步，所述ZigBee板、双轴倾角传感器和振动传感器均与电源板内的导线连接；所述电源板上设置有USB-5.0V接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该分布式无线高层建筑倾斜振动监测传感器，采用最新的分布式双轴倾角传感器测量高层建筑倾斜度与差动电容矢量振动检波传感器测量高层建筑振动量可以实现对高层建筑倾斜度和震动量快速、实时、自动、直接的监测，比起人工通过建筑测量仪表的监测方法，自动化，实时性，稳定性、准确度都大大提高，他们可以分布式安装在建筑顶部边缘的四角或多角，通过与ZigBee无线传感器的集成，可将测量数据无线传输给控制主机或无线手持终端(未来可以支持)，通过监测组态软件实时获取数据，并根据预先设定好的报警阈值对实时监测数据进行报警判定和输出，真正做到了方便安装，方便传输，方便使用。

在传感器电源生存能力方面，监测传感器和无线传感器都是低功耗传感器，既有内置大容量磷酸铁锂电池，同时还外接薄膜太阳能电池随时补充电能，可以做到可持续，不间断工作。

在测量的准确性方面，高层建筑的楼顶才是倾斜度监测和震动监测最直接、最准确的地方，传统使用的手段，都是采用在地平面上通过光学、目测、位移等方法间接的监测倾斜度和震动量。我们这里采用最新也是最精准的双轴倾角传感器测量高层建筑倾斜度与差动电容矢量振动检波传感器测量高层建筑振动量直接安装在高层建筑楼顶监测，稳定、准确、直接、实时，避免了人为主观和自然因素的干扰。

采用无线传感器传输数据，采用内部锂电和外部太阳能电池供电，解决了传感器的用电和数据传输问题，节省了布线费用和工程量，比起目前大多数的有线监测系统，可以实现灵活安装、快速实施。

把倾斜度监测和震动监测结合起来做综合监测，相比过去单一监测数据，信息更加全面，预警更加准确；整体结构简单，实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本本实用新型的原理框图；

其中：1、天线，2、ZigBee板，3、双轴倾角传感器，4、振动传感器，5、电源板，6、锂电池，7、底座，8、外框架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。