本實(shí)用新型涉及一種水庫壩體監(jiān)測裝置,具體地說是一種基于水庫壩體監(jiān)測系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置。
背景技術(shù):
混凝土壩和砌石壩建成蓄水運(yùn)用后,在水、泥沙、浪、揚(yáng)壓力、溫度以及地震等作用下,必然發(fā)生變形,嚴(yán)重導(dǎo)致塌陷,案例不勝枚舉。大壩安全監(jiān)測技術(shù)是國際關(guān)注問題。
大壩結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)涉及光學(xué)、傳感器、電子等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,發(fā)展經(jīng)歷兩個(gè)階段:
1、觀測階段(1891~1964年),也稱原型觀測。因?yàn)樵撾A段的監(jiān)測水平較低,只是對放置在大壩結(jié)構(gòu)上的監(jiān)測儀器進(jìn)行人工觀察和檢測,記錄大壩實(shí)時(shí)狀態(tài)。
2、安全觀測向安全監(jiān)測轉(zhuǎn)變和發(fā)展的階段(1965年至今)。國內(nèi)外監(jiān)測領(lǐng)域逐漸意識到儀器檢測的局限性,便對大壩采用人工巡查與儀器觀測相結(jié)合。其中日本、美國是最早進(jìn)行巡視檢查的國家,隨后法國、意大利加拿大以及挪威等國家也都規(guī)定必須對大壩進(jìn)行人工巡檢,從而有效的避免了只用觀測儀器對大壩進(jìn)行安全監(jiān)測的缺陷。但由于人工巡查只能觀察大壩表面的變化,而對其內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)變化以及安全隱患難以辨別,因此必須實(shí)用新型一種能夠隨時(shí)、隨地、及時(shí)、高效的反映和檢測大壩安全問題的監(jiān)測技術(shù)。60年代后期,國外許多國家對自動(dòng)監(jiān)測大壩安全的儀器設(shè)備進(jìn)行研究和制造:日本首先實(shí)現(xiàn)了在拱壩上對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集;之后,意大利先后實(shí)現(xiàn)了垂線儀變形自動(dòng)監(jiān)測和集中式采集數(shù)據(jù)系統(tǒng);1989年,加拿大將能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、遠(yuǎn)程以及分析等功能的自動(dòng)化檢測系統(tǒng)安裝在大壩上。我國從80年代開始對壩體變形實(shí)行監(jiān)測,也研制了分布式智能檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線通信模塊以及維護(hù)大壩網(wǎng)絡(luò)安全信息的軟件系統(tǒng)。
目前國際上對壩體變形監(jiān)測采用兩種方式:
1、根據(jù)基點(diǎn)高程和位置,使用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、電子測距儀或激光準(zhǔn)直儀、GPS、智能全站儀等來測量壩體表面標(biāo)點(diǎn)、覘標(biāo)處高程和位置變化??蓪?shí)現(xiàn)測點(diǎn)的三維位移數(shù)據(jù)測量;
2、在壩體表面安裝或埋設(shè)一些監(jiān)測位移的儀器,通常只能測量測點(diǎn)的單項(xiàng)位移數(shù)據(jù)(水平位移或垂直位移)。常用的位移監(jiān)測儀器有位移計(jì)、測縫計(jì)、傾斜儀、沉降儀、垂線坐標(biāo)儀、引張線儀、多點(diǎn)位移計(jì)和應(yīng)變計(jì)等。
就變形監(jiān)測設(shè)備而言,從精度、穩(wěn)定性、安裝工程量、維護(hù)、價(jià)格等幾方面說,能滿足各項(xiàng)要求的設(shè)備幾乎沒有。壩體內(nèi)部位移監(jiān)測還只能使用傳統(tǒng)的單項(xiàng)位移監(jiān)測設(shè)備,需要預(yù)先埋設(shè)或鉆孔安裝,施工不便,目前還沒有好的替代方法;壩體表面位移使用的三維數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備安裝方便、性能穩(wěn)定、精度高,但受地理環(huán)境影響大,安裝條件受到限制,且成本高。
由此,研發(fā)一種不受地理環(huán)境影響,響應(yīng)時(shí)間快,測量精度高,可實(shí)現(xiàn)自校準(zhǔn),便于實(shí)現(xiàn)智能數(shù)字化管理的壩體變形自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)意義重大。
實(shí)用新型專利《水庫壩體沉陷與水平位移基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置及檢測方法》[專利號ZL201410450657.8]和《水庫壩體沉陷與水平位移監(jiān)測系統(tǒng)》[專利號ZL201410450695.3]詳細(xì)闡述了基于激光原理監(jiān)測壩體變形的原理和方法。關(guān)鍵技術(shù)是利用激光光束通過觀測點(diǎn)的“十字架”折射產(chǎn)生清晰圖形獲取縱軸的特征值—弦長及截距來推算壩體變形程度。系統(tǒng)包括監(jiān)測控制器和集中管理器,集中管理器設(shè)置在壩體外堅(jiān)固端,激光經(jīng)發(fā)射和直射到若干個(gè)等間距的監(jiān)測點(diǎn),并在每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)處分別設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測器,如圖1所示。工作時(shí)上位機(jī)給基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測器發(fā)生一系列控制命令,在得到各監(jiān)測器總允許情況下開啟激光發(fā)生器,同時(shí)給監(jiān)測器發(fā)射拍攝圖像指令。經(jīng)圖像處理完畢將特征值存入EEPROM,等待上位機(jī)有關(guān)命令。集中管理器與上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)GPRS或RS485數(shù)據(jù)通訊,將壩體變形數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能安全管理,防患于未然,避免壩體塌陷等事故發(fā)生。
但是,在上述兩實(shí)用新型專利中,基準(zhǔn)點(diǎn)監(jiān)測器擋板通過擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來進(jìn)行移動(dòng)和固定,當(dāng)擋板受到外界沖擊時(shí)(物體撞擊或者大風(fēng)),擋板很容易損壞,導(dǎo)致箱體內(nèi)進(jìn)水或者灰塵,影響拍照效果無法準(zhǔn)確監(jiān)測水庫壩體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述不足,本實(shí)用新型提供了一種基于水庫壩體監(jiān)測系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置,其不僅能夠有效監(jiān)測水庫壩體情況,而且測量精度高。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:基于水庫壩體監(jiān)測系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置,包括檢測器殼體、圖像檢測裝置、通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)和檢測控制器,所述檢測器殼體對應(yīng)的兩側(cè)面分別設(shè)置有通孔,所述圖像檢測裝置設(shè)置在檢測器殼體內(nèi)兩個(gè)通孔之間,所述圖像檢測裝置的箱體上設(shè)置有對應(yīng)檢測器殼體上通孔的圓孔,在設(shè)有圓孔的圖像檢測裝置兩側(cè)與檢測器殼體之間分別設(shè)置有通孔開關(guān)機(jī)構(gòu),所述檢測控制器設(shè)置在檢測器殼體內(nèi),所述檢測控制器分別與圖像檢測裝置和通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)相連;其特征是,所述檢測器殼體為一體成型殼體,所述的圓孔和通孔的大小相同且它們的中心線在一條直線上;所述通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)遮擋板、擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述兩個(gè)遮擋板通過擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連,且兩個(gè)遮擋板與圖像檢測裝置設(shè)有圓孔的側(cè)面和檢測器殼體設(shè)有通孔的側(cè)面平行設(shè)置,所述遮擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上,擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在檢測器殼體的底部,所述的擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與檢測控制器相連。
優(yōu)選地,所述擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)底座、第一電機(jī)、過渡板和短齒條,所述擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支架總成、導(dǎo)桿、第二電機(jī)、連接板和長齒條,所述滑動(dòng)底座下端設(shè)置有兩個(gè)平行的滑行通孔,每個(gè)平行滑行通孔內(nèi)設(shè)置一根導(dǎo)桿,所述導(dǎo)桿的兩端通過固定螺栓固定設(shè)置在支架總成的頂部,所述滑動(dòng)底座的上端設(shè)置有第一電機(jī),所述第一電機(jī)的輸出軸豎直設(shè)置,在滑動(dòng)底座的上端設(shè)置有與第一電機(jī)的輸出軸配合的兩個(gè)短齒條,每個(gè)短齒條的一端分別與位于滑動(dòng)底座兩側(cè)的過渡板固定連接,每個(gè)過渡板上固定有一個(gè)遮擋板;所述支架總成的底部設(shè)置在固定孔,所述第二電機(jī)通過連接板固定在支架總成上,第二電機(jī)的輸出軸水平設(shè)置,所述長齒條設(shè)置在支架總成的固定架上且與第二電機(jī)輸出軸上的齒輪相配合,長齒條在第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行移動(dòng),所述滑動(dòng)底座的底部固定在長齒條上;所述的第一電機(jī)和第二電機(jī)的控制端分別與檢測控制器連接。
優(yōu)選地,所述第二電機(jī)的輸出軸的末端設(shè)置有端蓋,在端蓋內(nèi)存的第二電機(jī)輸出軸上設(shè)置有墊圈。
優(yōu)選地,基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置還包括第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān),所述第一限位開關(guān)設(shè)置在遮擋板的圓周邊上且位于遮擋板水平中心線上,所述第二限位開關(guān)設(shè)置在過渡板面向滑動(dòng)底座的一側(cè),所述第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)的輸出端分別與檢測控制器連接。
優(yōu)選地,所述遮擋板采用聚乙烯板。
優(yōu)選地,所述圖像檢測裝置內(nèi)設(shè)置有反光鋼條和攝像裝置,所述反光鋼條豎直設(shè)置在攝像箱體內(nèi)且與圓孔的中心線垂直;所述攝像裝置設(shè)置在述攝像箱體內(nèi)且與檢測控制器連接。
優(yōu)選地,所述攝像裝置采用OV2640攝像頭。
優(yōu)選地,所述檢測控制器包括STM8L 151單片機(jī)、圖像檢測電源控制電路、無線模塊、無線模塊電源控制電路、振動(dòng)傳感器、驅(qū)動(dòng)電路和電源模塊,所述STM8L 151單片機(jī)通過UART通訊電路電路與圖像檢測裝置連接,所述圖像檢測電源控制電路分別與STM8L 151單片機(jī)和圖像檢測裝置連接,所述無線模塊與STM8L 151單片機(jī)連接,所述無線模塊電源控制電路分別與STM8L 151單片機(jī)、無線模塊和電源模塊連接,所述振動(dòng)傳感器設(shè)置在檢測器殼體且與STM8L 151單片機(jī)連接,所述電源模塊與STM8L 151單片機(jī)連接。
優(yōu)選地,基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置還包括太陽能電池板、充電裝置和鋰電池,所述太陽能電池板設(shè)置在檢測器殼體頂部,所述充電裝置和鋰電池設(shè)置在檢測器殼體內(nèi),所述充電裝置分別與太陽能電池板和鋰電池連接,所述鋰電池與電源模塊連接。
優(yōu)選地,所述GPRS模塊包括SIM800C模塊、SIM卡和MIC29302芯片,所述SIM800C模塊分別與STM8L151單片機(jī)和電源模塊連接,所述SIM卡設(shè)置在SIM800C模塊的卡槽內(nèi),所述MIC29302芯片的控制端與STM8L151單片機(jī)連接。
本實(shí)用新型的有益效果是:
本實(shí)用新型通過設(shè)置通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了檢測器殼體的通孔自動(dòng)開啟和關(guān)閉,通孔開關(guān)機(jī)中遮擋板采用聚乙烯板加工制成,成本較低,耐用抗腐蝕,且不變型,檢測控制器采用超低功耗的STM8L單片機(jī)構(gòu)成,功耗較低,整個(gè)系統(tǒng)滿足實(shí)際現(xiàn)場要求。
當(dāng)進(jìn)行水庫壩體檢測時(shí),本實(shí)用新型控制通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)自動(dòng)將檢測器殼體的通孔打開,使激光穿過通光孔和通孔;當(dāng)檢測完成時(shí),控制通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)自動(dòng)關(guān)閉通光孔和通孔,防止灰塵、雨水等進(jìn)入殼體內(nèi),不僅減少了人工參與,節(jié)約了成本,而且做到了隨時(shí)檢測的目的。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)水庫壩體監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型所述檢測器殼體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型所述檢測器殼體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型所述圖像檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型所述通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型所述通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的左視圖結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實(shí)用新型所述通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的前視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型所述通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的遮擋板與滑動(dòng)底座的連接示意圖;
圖9為本實(shí)用新型所述檢測控制器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本實(shí)用新型所述GPRS模塊的電路原理圖;
圖中,1為檢測器殼體,2為通孔,3為圖像檢測裝置,31攝像箱體,32為圓孔,33為反光鋼條,34為攝像裝置,4為檢測控制器,5為通孔開關(guān)機(jī)構(gòu);501為滑動(dòng)底座,502為導(dǎo)桿,503為固定螺栓,504為支架總成,505為固定孔,506為螺釘,507為連接板,508為第二電機(jī),509為齒輪,510為墊圈,511為長齒條,512為端蓋,513為第一限位開關(guān),514為遮擋板,515為短齒條,516為軸承端蓋,517為第一電機(jī),518為第二限位開關(guān),519為過渡板。
具體實(shí)施方式
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn),下面通過具體實(shí)施方式并結(jié)合其附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實(shí)用新型的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外,本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意,在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本實(shí)用新型省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本實(shí)用新型。
如圖2至圖8所示,本實(shí)用新型的一種基于水庫壩體監(jiān)測系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置,它包括檢測器殼體1、圖像檢測裝置3、通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)5和檢測控制器4,所述檢測器殼體1為一體成型殼體,在檢測器殼體1對應(yīng)的兩側(cè)面分別設(shè)置有通孔2,所述圖像檢測裝置3設(shè)置在檢測器殼體內(nèi)兩個(gè)通孔2之間,所述圖像檢測裝置的箱體31上設(shè)置有對應(yīng)檢測器殼體上通孔的圓孔32,所述的圓孔32和通孔2的大小相同且它們的中心線在一條直線上;在設(shè)有圓孔的圖像檢測裝置兩側(cè)與檢測器殼體之間分別設(shè)置有通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)5,所述檢測控制器4設(shè)置在檢測器殼體1內(nèi),所述檢測控制器4分別與圖像檢測裝置3和通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)5相連。
如圖5至圖8所示,所述通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)5包括兩個(gè)遮擋板14、擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述兩個(gè)遮擋板14通過擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連,且兩個(gè)遮擋板14與圖像檢測裝置設(shè)有圓孔的側(cè)面和檢測器殼體設(shè)有通孔的側(cè)面平行設(shè)置,所述遮擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上,擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在檢測器殼體的底部,所述的擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與檢測控制器相連。
優(yōu)選地,所述擋板伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑動(dòng)底座501、第一電機(jī)517、過渡板519和短齒條515,所述擋板移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支架總成504、導(dǎo)桿502、第二電機(jī)508、連接板507和長齒條511,所述滑動(dòng)底座501下端設(shè)置有兩個(gè)平行的滑行通孔,每個(gè)平行滑行通孔內(nèi)設(shè)置一根導(dǎo)桿502,所述導(dǎo)桿502的兩端通過固定螺栓503固定設(shè)置在支架總成504的頂部,所述滑動(dòng)底座501的上端設(shè)置有第一電機(jī)517,所述第一電機(jī)517的輸出軸豎直設(shè)置,第一電機(jī)517與滑動(dòng)底座之間設(shè)置有軸承端蓋516,在滑動(dòng)底座501的上端設(shè)置有與第一電機(jī)的輸出軸配合的兩個(gè)短齒條515,每個(gè)短齒條515的一端分別與位于滑動(dòng)底座兩側(cè)的過渡板519固定連接,每個(gè)過渡板519上固定有一個(gè)遮擋板514;所述支架總成504的底部設(shè)置在固定孔505,所述第二電機(jī)508通過連接板507固定在支架總成504上,第二電機(jī)508的輸出軸水平設(shè)置,所述長齒條511設(shè)置在支架總成的固定架上且與第二電機(jī)輸出軸上的齒輪509相配合,長齒條511在第二電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行移動(dòng),所述滑動(dòng)底座的底部通過螺釘506固定在長齒條上;所述的第一電機(jī)517和第二電機(jī)508的控制端分別與檢測控制器4連接。
優(yōu)選地,所述第二電機(jī)的輸出軸的末端設(shè)置有端蓋512,在端蓋內(nèi)存的第二電機(jī)輸出軸上設(shè)置有墊圈510。
優(yōu)選地,基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置還包括第一限位開關(guān)513和第二限位開關(guān)518,所述第一限位開關(guān)513設(shè)置在遮擋板的圓周邊上且位于遮擋板水平中心線上,所述第二限位開關(guān)518設(shè)置在過渡板面向滑動(dòng)底座的一側(cè),所述第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)的輸出端分別與檢測控制器連接。
本實(shí)用新型的通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的工作原理如下:遮擋板514與過渡板519固定在一起,過渡板跟短齒條515相連,短齒條與第一電機(jī)517的齒輪咬合在一起。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)工作時(shí),第一電機(jī)的齒輪帶動(dòng)短齒條運(yùn)動(dòng),短齒條跟遮擋板通過過渡板連接在一起,從而遮擋板514完成收縮或伸展動(dòng)作。
在遮擋板514上固定行程開關(guān)513和518,當(dāng)遮擋板移動(dòng)到指定位置時(shí)會觸碰行程開關(guān),行程開關(guān)會給檢測控制器一個(gè)信號,檢測控制器停止驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)工作。
遮擋板514、過渡板519、短齒條515以及第一電機(jī)17都設(shè)置在滑動(dòng)底座501上,滑動(dòng)底座通過兩根導(dǎo)桿502與支架總成504固定在一起,滑動(dòng)底座501下方通過螺釘506與長齒條511相連。長齒條跟齒輪509咬合,齒輪跟第二電機(jī)8固定在一起。當(dāng)?shù)诙姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)長齒條運(yùn)動(dòng),因長齒條與滑動(dòng)底座相連,從而滑動(dòng)底座運(yùn)動(dòng),完成滑動(dòng)底座的收縮與前進(jìn)。
本實(shí)用新型通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的打開階段:當(dāng)頂部第一電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第一電機(jī)帶動(dòng)短齒條相向運(yùn)動(dòng),使得遮擋板收縮。當(dāng)收縮到行程開關(guān)觸碰滑動(dòng)底座產(chǎn)生動(dòng)作時(shí),第一電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),遮擋板停止收縮。同時(shí)下部的第二電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)?shù)诙姍C(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),移動(dòng)滑座按照導(dǎo)桿方向向里運(yùn)動(dòng),這樣遮擋板移開,通孔打開。
本實(shí)用新型通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)的關(guān)閉階段:上電使得下部第二電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng),第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)長齒條運(yùn)動(dòng),進(jìn)而使得滑動(dòng)底座按照兩條導(dǎo)桿的方向向外運(yùn)動(dòng)直到遮擋板與通孔處在同一水平方向時(shí)停止。此時(shí)上部第一電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)短齒條反向運(yùn)動(dòng),遮擋板也反向運(yùn)動(dòng)直到遮擋板上的行程開關(guān)觸碰到箱體內(nèi)壁產(chǎn)生動(dòng)作停止,完成關(guān)閉通孔動(dòng)作。
優(yōu)選地,所述遮擋板514采用聚乙烯板,遮擋板514關(guān)閉激光通路時(shí)緊貼在檢測器殼體1的內(nèi)壁上,這樣增加了檢測器殼體的密封性和防水性。
如圖4所示,所述圖像檢測裝置內(nèi)設(shè)置有反光鋼條33和攝像裝置34,所述反光鋼條33豎直設(shè)置在攝像箱體31內(nèi)且與圓孔的中心線垂直;所述攝像裝置34設(shè)置在述攝像箱體內(nèi)且與檢測控制器連接。所述攝像裝置優(yōu)選采用OV2640攝像頭。
如圖9所示,所述檢測控制器包括STM8L151單片機(jī)、圖像檢測電源控制電路、無線模塊、無線模塊電源控制電路、振動(dòng)傳感器、驅(qū)動(dòng)電路和電源模塊,所述STM8L151單片機(jī)通過UART通訊電路電路與圖像檢測裝置連接,所述圖像檢測電源控制電路分別與STM8L151單片機(jī)和圖像檢測裝置連接,所述無線模塊與STM8L151單片機(jī)連接,所述無線模塊電源控制電路分別與STM8L151單片機(jī)、無線模塊和電源模塊連接,所述振動(dòng)傳感器設(shè)置在檢測器殼體且與STM8L151單片機(jī)連接,所述電源模塊與STM8L151單片機(jī)連接。
基準(zhǔn)點(diǎn)檢測裝置還包括太陽能電池板、充電裝置和鋰電池,所述太陽能電池板設(shè)置在檢測器殼體頂部,所述充電裝置和鋰電池設(shè)置在檢測器殼體內(nèi),所述充電裝置分別與太陽能電池板和鋰電池連接,所述鋰電池與電源模塊連接。
如圖10所示,所述無線模塊包括GPRS模塊,所述所述GPRS模塊包括SIM800C模塊、SIM卡和MIC29302芯片,所述SIM800C模塊分別與STM8L151單片機(jī)和電源模塊連接,所述SIM卡設(shè)置在SIM800C模塊的卡槽內(nèi),所述MIC29302芯片的控制端與STM8L151單片機(jī)連接。
在本實(shí)用新型檢測系統(tǒng)中,控制器使用STM8L151低功耗單片機(jī),降低系統(tǒng)功耗。同時(shí)使用太陽能板和充電鋰電池的供電方案,減少能源損耗。單片機(jī)可以控制無線模塊的電源,周期性的開啟關(guān)閉無線模塊,有利于降低功耗。振動(dòng)傳感器固定在箱體上,與單片機(jī)通過導(dǎo)線相連,當(dāng)箱體因外力發(fā)生振動(dòng)時(shí),振動(dòng)傳感器給單片機(jī)一個(gè)低電平信號,單片機(jī)中斷接收后,通過無線模塊,將震動(dòng)報(bào)警信號發(fā)送到計(jì)算機(jī)。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),從而打開或關(guān)閉通孔開關(guān)機(jī)構(gòu)中遮擋板,在檢測時(shí)打開激光通路,檢測結(jié)束后關(guān)閉激光通路。兩個(gè)限位開關(guān)與單片機(jī)相連,當(dāng)機(jī)構(gòu)打開或關(guān)閉到預(yù)定位置時(shí),碰觸限位開關(guān),限位開關(guān)給單片機(jī)一個(gè)低電平信號,單片機(jī)停止控制步進(jìn)電機(jī)。單片機(jī)控制圖像檢測裝置的電源,當(dāng)需要拍照時(shí),控制其電源打開,使圖像檢測裝置工作,它們通過UART通信,將檢測到的壩體變形信息傳到STM8L151單片機(jī),單片機(jī)再通過無線模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上。整個(gè)過程能夠自動(dòng)開啟、關(guān)閉機(jī)構(gòu),自動(dòng)完成檢測,自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸,不需要人工參與,極大的方便了工作,節(jié)省了成本。
此外,本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍不局限于說明書中描述的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本實(shí)用新型的公開內(nèi)容,作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解,對于目前已存在或者以后即將開發(fā)出的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟,其中它們執(zhí)行與本實(shí)用新型描述的對應(yīng)實(shí)施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果,依照本實(shí)用新型可以對它們進(jìn)行應(yīng)用。因此,本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護(hù)范圍內(nèi)。