亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：变形抬动监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到建筑施工灌浆的监测设备领域，特指一种变形抬动监测
仪，主要适用于水电(大坝、堤防、水库、电站)、交通(公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场)、 建筑(地上、地下、人防)、采矿(采油、采煤)等工程建设中的变形抬动监测领域。
背景技术：
灌浆质量是影响建筑施工整体质量的重要因素，比如水利工程中的灌浆质量就是 关系到整个水利工程质量及建成后是否能正常健康运转的重要条件，而变形抬动监测成果 资料是反映工程质量优劣的重要依据之一。灌浆过程中各种因素直接影响到灌浆质量，变 形抬动又成为灌浆过程中异常的重要反应表现方式，抬动常因监测人员责任心不强或仪器 失误超过设计抬动范围，造成重大安全事故，致使灌浆工程工期延后，重建，甚至在没发现 的情况下蓄水造成坝体开裂，倒塌。为加强施工管理，保证工程质量及有效的提高工作效 率，就迫切要求提高变形抬动观测的自动化与智能化。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本实用新 型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、自动化程度高、操作简便、监测精度高的变形抬动监 测仪。 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。 —种变形抬动监测仪，其特征在于它包括中央控制单元、数据采集转换单元、数
据存储单元、显示接口单元、预/报警单元以及用来给以上各部件供电的电源单元，所述数
据采集转换单元用于采集基体由于变形抬动所产生的相对位移并将该位移信号转换为数
字信号输送给中央控制单元，所述中央控制单元对数据采集转换单元送来的数字信号进行
判断处理后将处理信号传送给预/报警单元，所述数据存储单元与中央控制单元相连完成
数据的存储与读�。�所述显示接口单元与中央控制单元的输出端相连。 作为本实用新型的进一步改进 所述中央控制单元与RTC时钟单元相连，所述RTC时钟单元为中央控制单元提供 精准的参考时钟。 所述数据采集转换单元包括位移传感器单元和AD转换单元，所述位移传感器单
元用于采集基体由于变形抬动所产生的相对位移信号并输出电信号。 所述显示接口单元与数据显示单元相连。 所述中央控制单元的输入端与键盘输入单元相连。 与现有技术相比，本实用新型的优点就在于 1、本实用新型的变形抬动监测仪，采用数码显示，界面简洁、显示清晰，用户无需 专业培训就可以方便地操作使用仪器。 2、本实用新型的变形抬动监测仪，仪器采用嵌入式处理器，是理想的工业用仪器。
3采用AT89C51工业专用嵌入式处理器，强大的计算处理能力能轻松应对各种复杂的作业要 求；采用工业级16位高精度低零漂AD转换芯片，并且转换速度极快，使得计量准确。 3、本实用新型的变形抬动监测仪，配置内置AT45D32存储芯片，实时记录保存数 据，使得仪器记录的各项数据安全可靠；外置信号输入接口 ，可通过有线或无线对外传输数 据，可以满足施工现场其它仪器的抬动数据需求。 4、本实用新型的变形抬动监测仪，所监测的各种数据能够结合灌浆记录自动生成 抬动曲线，操作简单方便。 5、本实用新型的变形抬动监测仪，具有完善的仪器自检功能，可自动对仪器的各 设定参数进行自动检验，如参数错误会自动提示，用来防止工作人员操作失误。 6、本实用新型的变形抬动监测仪，具备先进的自动采集功能，能自动完成抬动监 测中的绝对、相对初始值采集。 7、本实用新型的变形抬动监测仪，具有灵活的配置方式，能够根据用户的不同需 要，仪器可选择性的单独成产品使用，也可与灌浆记录仪、远程监测中心组成强大的分布工 控系统。


1是本实用新型的框架结构示意图； 2是本实用新型的原理层次示意图； 3是具体实施例中央控制单元的电路原理示意图； 4是具体实施例中电源单元的电路原理示意图，
中数据采集转换单元的电路原a/」、尼. 6是具体实施例中数据存储单元的电路原理示意T+l DTP Drf她M - cb的IS加-冉蹈
疋共1牛头fl也iyy T PBW尔平乂Litl、J PBit仓J豕工生/J、思図。 是具体实施例中数据采集转换单元的电路原理示意图； 是具体实施例中数据存储单元的电路原理示意图； 7是具体实施例中RTC时钟单元电路原理示意图； 8是具体实施例中数据显示、键盘单元的电路原理示意图
1、 3、 5、 7、 9、 11
例说明 中央控制单元 数据存储单元 显示接口单元 键盘输入单元 电源单元 、位移传感器单元
2、数据采集转换单元 4、RTC时钟单元 6、数据显示单元 8、预/报警单元 10、基准电压单元
具体实施方式以下将结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步详细说明
1035] 如图1和图2所示，本实用新型的变形抬动监测仪，它包括中央控制单元1、数据采 集转换单元2、数据存储单元3、显示接口单元5、数据显示单元6、键盘输入单元7、位移传 感器单元11、预/报警单元8以及用来给以上各部件供电的电源单元9及提供取样对比的 基准电压单元IO，数据采集转换单元2用于采集基体由于变形抬动所产生的相对位移并将 该位移信号转换为数字信号输送给中央控制单元1，中央控制单元1对数据采集转换单元2
4送来的数字信号进行判断处理后将处理信号传送给预/报警单元8，数据存储单元3与中 央控制单元1相连完成数据的存储与读�。�并存储用户数据资料。显示接口单元5与中央 控制单元1的输出端相连。本实施例中，中央控制单元1与RTC时钟单元4相连，RTC时钟 单元4为中央控制单元1提供精准的参考时钟。数据采集转换单元2包括位移传感器单元 11以及AD模数转换单元，AD模数转换单元与基准电压单元10相连，基准电压单元10为 AD转换芯片提供精准的参考电压，位移传感器单元11用于采集基体由于变形抬动所产生 的相对位移信号，再经AD转换单元后输送给中央控制单元1。显示接口单元5与数据显示 单元6相连，监测数据经数据显示单元6显示出来。中央控制单元1的输入端与键盘输入 单元7相连，经键盘输入单元7输入相关操作数据。 如图3所示，本实施例中中央控制单元1采用U1AT89C51CC01UA-RLTUM芯片，Yl、 C13、C14为中央控制单元1的时钟源。C1、C2为电源退耦电容。中央控制单元l通过各网 络端口号与其它电路单元相连，分析、运算以及处理灌浆过程中采集的数据并通过网络端 口传给显示单元。 如图5所示，为本实施例中数据采集转换单元2的电路原理示意图，该单元包括了 传感器11和AD转换单元。由位移传感器单元11将采集到的电流信号经U15后至AD转换 单元来转换，U14为数据采集转换单元2的数据转换芯片，是SPI同步串行总线的16BITA/ D转换芯片，基准电压单元10为AD转换芯片提供精准的参考电压，Y3、C45、C46为时钟源。 对钻孔冲洗、简易压水、单点法压水、五点法压水、化学灌浆等灌浆工艺的各种抬动数据进 行采集。 如图6所示，为本实施例中数据存储单元3的电路原理示意图，该数据存储单元3 采用32M的数据存储芯片，供电电压为3. 3V，用于永久性保存用户设定以及采集器采集的 资料，存储年限久，充分满足抬动数据的存储需求。 如图7所示，为本实施例中RTC时钟单元4的电路原理示意图，该单元主要为系统 数据存储、导出和打印提供一个精准的参考时钟。 如图8所示，为本实施例中数据显示单元6和键盘输入单元7的电路原理示意图， 中央控制单元1通过LED显示及按键控制芯片BC7281B与数据显示单元6和键盘输入单元 7相连，并通过74HC164移位寄存器来控制LED显示。 如图4所示，为本实施例中电源单元9的电路原理示意图，电源降压变压之后分成 四组电压经JP1送至Z1 Z4整流，D7、D13、D14、D15、D17为输出端短路保护二极管，+24V、 为传感器的供电电源，+5V、 +5VA、 VCC为主板电路供电电源，+12V为REF192ES-REEL输入电 源，输出电压为AD转换芯片提供基准电压。 工作原理参见图l，系统上电后，电源单元9为整机提供持续稳定的电源；系统处 于启动工作状态，位移传感器单元11提供采集到的变形抬动位置信号，经数据采集转换单 元处理后传给中央控制单元1，中央控制单元1经过分析计算处理将结果信号经显示接口 单元5后到数据显示单元6上显示出来。使数据显示单元6显示采集到的数据和当前设置 的各种信息(时间、预报警值、适时抬动值、绝对初始值等)并将数据传至数据存储单元3 进行存储以备后继调用；在此同时，RTC时钟单元4给中央控制单元1提供准确的时间供系 统调用，为采集、存储提供准确时序。当抬动值大于预先设定的值时，中央控制单元l会发 出指令，预/报警单元8完成预/报警功能。[0043] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于 上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指 出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和 润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种变形抬动监测仪，其特征在于它包括中央控制单元(1)、数据采集转换单元(2)、数据存储单元(3)、显示接口单元(5)、预/报警单元(8)以及用来给以上各部件供电的电源单元(9)，所述数据采集转换单元(2)用于采集基体变形抬动所产生的相对位移并将该位移信号转换为数字信号输送给中央控制单元(1)，所述中央控制单元(1)对数据采集转换单元(2)送来的数字信号进行判断处理后将处理信号传送给预/报警单元(8)，所述数据存储单元(3)与中央控制单元(1)相连完成数据的存储与读取，所述显示接口单元(5)与中央控制单元(1)的输出端相连。
2. 根据权利要求l所述的变形抬动监测仪，其特征在于所述中央控制单元(1)与RTC 时钟单元(4)相连，所述RTC时钟单元(4)为中央控制单元(1)提供精准的参考时钟。
3. 根据权利要求1或2所述的变形抬动监测仪，其特征在于所述数据采集转换单元 (2)包括位移传感器单元(11)和AD转换单元，所述位移传感器单元(11)用于采集基体由 于变形抬动所产生的相对位移信号并输出电信号。
4. 根据权利要求1或2所述的变形抬动监测仪，其特征在于所述显示接口单元(5)与 数据显示单元(6)相连。
5. 根据权利要求1或2所述的变形抬动监测仪，其特征在于所述中央控制单元(1)的 输入端与键盘输入单元(7)相连。
专利摘要一种变形抬动监测仪，它包括中央控制单元、数据采集转换单元、数据存储单元、显示接口单元、预/报警单元以及用来给以上各部件供电的电源单元，数据采集转换单元用于采集基体变形抬动所产生的相对位移并将该位移信号转换为数字信号输送给中央控制单元，中央控制单元对数据采集转换单元送来的数字信号进行判断处理后将处理信号传送给预/报警单元，数据存储单元与中央控制单元相连完成数据的存储与读�。�显示接口单元与中央控制单元的输出端相连。本实用新型是一种结构简单紧凑、成本低廉、自动化程度高、操作简便、监测精度高的变形抬动监测仪。
文档编号G01B21/32GK201463875SQ20092006584
公开日2010年5月12日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者罗昆, 隆雪开, 黎颖 申请人:湖南诺维科技发展有限公司