[发明专利]一种高抗扰扇形激光无线沉降仪及其监测方法

权利要求书

1.一种高抗扰扇形激光无线沉降仪，其特征在于，包括外壳，以及设置于外壳内的CIS光敏图像传感器、处理器、激光发射器、悬架、无线信号收发器和供电电池，所述CIS光敏图像传感器和激光发射器设置于所述外壳相对的两侧，所述CIS光敏图像传感器包括感光板组件，沿竖直方向的条形所述感光板组件设置于所述外壳的一侧壁上，所述感光板组件由四层结构构成，由内至外依此为感光板、衰减膜、滤光片、偏振膜，所述感光板上开设沿竖直方向依次排列的至少10000个导光孔，每个所述导光孔的底部对应设置一个感光元件，所述导光孔用于通过角度控制使感光板仅对小于一定入射角的光线敏感；在所述外壳相对感光板的另一侧壁上对应激光发射器开设窗口，所述激光发射器发射出的激光为扇形激光束，打在感光板上的像为横向的直线，所述激光发射器安装在悬架上，并可通过位于外壳外侧的水平角度调节旋钮调节激光发射的水平角度，通过位于外壳外侧的俯仰角度调节按钮，调节激光发射的俯仰角度；所述处理器用于分析CIS光敏图像传感器接收的光线信号，并进行沉降值的计算；所述CIS光敏图像传感器、处理器、激光发射器和无线信号收发器通过供电电池供电，所述CIS光敏图像传感器通讯连接处理器，所述处理器通讯连接无线信号收发器；

所述感光板上沿竖直方向排列的相邻导光孔之间的距离为24μm；

所述滤光片为650nm窄带滤光片，带宽为20nm；所述偏振膜通过方向选择能够衰减50%的自然光干扰；

所述导光孔通过角度控制使感光板仅对小于12°入射角的光线敏感；

所述悬架为重力自保持机构，包括支架和悬块，所述激光发射器安装在悬块上，所述悬块上还通过螺纹孔连接调节柱，所述调节柱通过重力平衡调节悬块的悬挂角度，从而调节激光发射的俯仰角，所述调节柱延伸至外壳外部的部分作为俯仰角度调节旋钮；所述支架安装在沿竖直轴转动的水平转盘上，所述水平转盘上设置两个水平角度调节旋钮，且所述水平角度调节旋钮延伸至外壳的外部；

对应所述激光发射器开设的所述窗口用光学玻璃封装；

所述供电电池为充电电池，所述外壳上设置充电接口，所述充电电池电联接充电接口；

所述外壳上设置有用于连接天线的天线接口，所述无线信号收发器电连接天线接口；

所述外壳上设置有控制面板，所述控制面板电连接CIS光敏图像传感器、处理器、激光发射器、无线信号收发器和供电电池，所述控制面板上设置有显示屏和功能键，用于驱动设备工作和显示沉降值、进行本设备编码、设置无线工作参数。

2.基于权利要求1所述的高抗扰扇形激光无线沉降仪的监测方法，其特征在于，在检测区域外选定一个基准点，在此基准点上装设一个沉降仪，将另外至少一个沉降仪对应装设在需要监测的至少一个监测点上，且各监测点和基准点沿同一条直线，且相邻沉降仪间隔的距离最大为50m，沿基准点到检测点的方向，基准点的沉降仪的激光发射器发射扇形光束的激光至第一个监测点的沉降仪的感光板上，第一个监测点的沉降仪的激光发射器发射扇形光束的激光至第二个监测点的沉降仪的感光板上，依此类推，第N-1个监测点的沉降仪的激光发射器发射扇形光束的激光至第N个监测点的沉降仪的感光板上，每个所述沉降仪无线通讯连接至上位机；所述CIS光敏图像传感器，将接收到光线信号后生成的光点图像发送至处理器，处理器对光电图像进行分析并计算出监测点相对于基准点的沉降值，并将沉降值数据通过无线信号收发器发送至上位机，通过上位机的中央处理器对所有沉降仪监测的沉降值数据进行融合与分析，得到某一断面的绝对位移。