一種基于吊錘位置視頻識別技術(shù)的傾角傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于吊錘位置視頻識別技術(shù)的傾角傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]傾角傳感器主要用于測量待測物和豎直軸之間的夾角。傾角傳感器根據(jù)其數(shù)據(jù)是否能聯(lián)網(wǎng)自動采集可以分為在線式和離線式兩種，在線式是指可以遠程獲取傳感器測量結(jié)果，離線式是指傳感器測量結(jié)果必須人為記錄而無法直接集成到信息收集系統(tǒng)中。目前最常用的在線式傾角傳感器是基于重力加速度分量測量原理的，也就是傳感器自身可以測量其某個軸方向的加速度分量，若該軸越接近豎直，測得的加速度數(shù)值越大，該軸越接近水平，測量到的加速度數(shù)值越小，根據(jù)測得的加速度豎直、既可推算傾角大小。加速度測量多是基于MEMS加電子測量，由于電子測量本身具有使用壽命低、易老化、易受溫度影響等不足，基于該原理的傾角傳感器也會因為繼承這些補足而具有相應(yīng)的缺點。
[0003]土木工程領(lǐng)域的監(jiān)控具有變化緩慢、變化豎直小、測量時間長、拆裝不易等特點，通常建筑物近十年時間傾角變化都不會超過1°，因此，對傾角傳感器本身的噪聲、溫度漂移、老化等都有較高的要求。土木工程領(lǐng)域的測量常需要應(yīng)用在室外，也要求傳感器本身應(yīng)具有良好的溫度抗性、耐腐蝕性、防雨水灰塵特性?？陀^上需要研發(fā)新的傾角傳感器以滿足這些要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于吊錘位置視頻識別技術(shù)的傾角傳感器。
[0005]為達到以上目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]—種基于吊錘位置視頻識別技術(shù)的傾角傳感器，包括機械系統(tǒng)、光學成像系統(tǒng);所述機械系統(tǒng)中包括始終保持自由懸垂狀態(tài)的懸垂件，所述光學成像系統(tǒng)與其相對以使所述懸垂件在光學成像系統(tǒng)中成像;所述光學成像系統(tǒng)與數(shù)據(jù)電纜相連以輸出所述懸垂件位置的視頻信息以供處理得到傾角信息。
[0007]進一步，所述機械系統(tǒng)部分包括安裝支架、調(diào)零機構(gòu)、外殼、吊裝機構(gòu)、懸垂件;所述吊裝機構(gòu)安裝于所述密封圓筒內(nèi)的上部，所述懸垂件懸掛于所述吊裝機構(gòu)上、懸垂于所述密封圓筒內(nèi)；所述光學成像系統(tǒng)安裝于所述密封圓筒內(nèi)并與所述懸垂件相對以使所述懸垂件在所述光學成像系統(tǒng)中成像。
[0008]所述機械系統(tǒng)部分還包括用于將所述傾角傳感器固定于待測物體上的上安裝支架、下安裝支架，所述上安裝支架、下安裝支架固定于所述密封圓筒上。
[0009]所述機械系統(tǒng)部分還包括調(diào)零機構(gòu)，所述調(diào)零機構(gòu)用于將所述懸垂件在所述光學成像系統(tǒng)中的成像調(diào)整到處于“零位”。
[0010]所述光學成像系統(tǒng)還包括圖像處理電路，其依據(jù)所述光學成像系統(tǒng)提供的所述懸垂件位置的視頻信息計算出待測物體的傾斜角度并通過數(shù)據(jù)電纜輸出。
[0011]所述光學成像系統(tǒng)為相互配合的攝像頭、光學鏡頭、光源、圖像處理電路所構(gòu)成的集成模塊。
[0012]所述調(diào)零機構(gòu)為:在安裝支架上相對于外殼上的不同方位開設(shè)螺紋孔，在各螺紋孔中分別旋入螺柱，旋入的各螺柱的端部觸及外殼，通過調(diào)節(jié)各螺柱的旋入長度將外殼限定在使得懸垂件在光學成像系統(tǒng)中成像處于“零位”的位置。
[0013]所述懸垂件為吊錘。
[0014]所述外殼為不銹鋼密封圓筒。
[0015]所述吊裝機構(gòu)為微摩擦吊裝機構(gòu)。
[0016]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:該傳感器的外殼和待測物固定，會隨著待測物一同傾斜;光學成像系統(tǒng)和外殼固定在一起、也會隨著待測物而傾斜。而內(nèi)部的吊錘會由于重力作用而保持豎直。因此當待測物傾斜程度不同時、吊錘在成像系統(tǒng)中所成的像會有所不同，利用圖像處理技術(shù)即可計算出待測物的傾角。該傳感器具有可在線測量、精度高、噪聲小、不受溫度影響、使用壽命長達近百年、防腐蝕、防水的特點。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。
[0018]圖中數(shù)字標記:1為待測物本體;2為上安裝支架;21為下安裝支架;3為外殼;4為吊裝機構(gòu);5為光學成像系統(tǒng)中的攝像頭、光源、光學鏡頭一體化模塊;6為光學成像系統(tǒng)中的圖像處理電路板;7為調(diào)零機構(gòu);71、72為螺柱;8為吊錘。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明傳感器通過上安裝支架2和下安裝支架21固定于待測物本體1上，簡化起見，可以將待測物本體1理解為一堵墻體。
[0021]本發(fā)明包括懸垂件8、吊裝機構(gòu)4、光學成像系統(tǒng)5、圖像處理電路板6、外殼3及調(diào)零機構(gòu)7。
[0022]吊裝機構(gòu)4設(shè)置于外殼3內(nèi)部一端，懸垂件8掛設(shè)于吊裝機構(gòu)4之上從而懸垂于外殼3內(nèi)部；
[0023]外殼3內(nèi)部與吊裝機構(gòu)4相對的另一端設(shè)有光學成像系統(tǒng)5，其與懸垂件8的下端相對以使懸垂件8在光學成像系統(tǒng)5中成像；
[0024]光學成像系統(tǒng)5與圖像處理電路板6相連，以便對懸垂件8在光學成像系統(tǒng)5中成像進行處理，得到待測量的數(shù)值，該數(shù)值通過數(shù)據(jù)電纜上傳到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
[0025]該傾角傳感器上還設(shè)有調(diào)零機構(gòu)7，可以在初始環(huán)境已經(jīng)存在一定傾角的情況下將懸垂件8在光學成像系統(tǒng)5中的成像位置調(diào)節(jié)到“零位”。
[0026]本實施例中，調(diào)零機構(gòu)7為螺紋螺柱結(jié)構(gòu);具體為:在下安裝支架21上相對于外殼3上的不同方位開設(shè)螺紋孔，在各螺紋孔中旋入各螺柱71、72等，旋入的各螺柱71、72等的端部可觸及外殼3，通過調(diào)節(jié)各螺柱71、72的旋入長度可以將外殼3限定在特定的位置，即使得懸垂件8在光學成像系統(tǒng)5中成像處于“零位”的位置。