[发明专利]基于激光测距的储罐基础沉降监测装置

说明书

本发明涉及一种基于激光测距技术的储罐基础沉降监测装置，包括：步进电机、丝杠、激光测距模块、滑台、光滑导杆、顶盖、下底板、中间板、电路控制板、电源、方形外壳、光电门、碰撞开关；下底板顶面上设有两个盲孔，分别用以固定丝杠和光滑导杆，丝杠和光滑导杆从下到上依次穿过滑台和中间板，丝杠上端固定在步进电机上，光滑导杆上端固定于中间板；滑台通过螺母与丝杠配合，滑台设有支撑板和L形板用以固定激光测距模块；中间板固定步进电机和光滑导杆，中间板上有长方形通孔用以排线穿过，下部设有光电门；电源放置在中间板的上部，电路控制板放置在步进电机上方。本发明具有成本低、误差小、高精度、高效率、高度自动化的特点。

技术领域

本发明属于结构沉降监测领域，具体地，涉及一种基于激光测距技术的储罐基础沉降监测装置。

背景技术

大型储罐作为国家石油储备的主要设备，其建设一直朝着大型化的方向发展。由于储罐的体积庞大，微小的沉降在日常巡检和维护中难以用肉眼观察到。只有当沉降量积累到一定程度，发生功能性故障时，才会被发现。但此时沉降已不可逆转，严重时会导致浮盘倾斜、油罐倾覆等重大事故。因此，需要通过科学的检测手段来消除事故隐患。储罐在试水预压沉降后，随着基础不断压实而沉降；储罐在风压和地震等不均匀外载荷长期作用下，易产生不均匀基础压力；基础施工质量，基础下地层自然缓慢沉降，也会产生储罐基础沉降。储罐基础沉降量主要由三部分组成：均匀沉降、平面倾斜沉降和不均匀沉降。其中平面倾斜沉降和不均匀沉降对储罐能否正常工作产生直接影响。储罐沉降量与储罐直径大小、基础底面压力的高低、地基土质的好坏等因素有关。另外，大量工程实例证明，地基承载力不是一成不变的；不同等级的地震对储罐遭到不同程度的破坏。这两类问题，都可能引发了严重的次生灾害，导致原油泄漏，造成的环境污染、火灾等，既给人民群众和国家造成了重大经济损失，也使地球生态环境受到很大程度的威胁。

储罐基础沉降的检测评定，前提是要测量出基础各个点在空间中的坐标，然后对这些测量点进行相应的计算，从而对储罐的基础沉降做出评估。根据国内外学术期刊论文及专利的调查与研究，储罐沉降的检测系统基本采用常规测量方法——全站仪。全站仪是一种光机电算一体化的高精度测量仪器，可以精确测量空间坐标点，具有功能强、精度高、速度快等特点。但该方法误差大、效率低,无法实现自动、实时监测,需要固定人员、使用固定仪器,以免引入更大的人为误差。因此，需要实时准确掌握储罐沉降量，通过理论分析和数值仿真计算给出高精度的储罐基础沉降评估临界值，基于多参数监测数据与评估临界值对比分析，给出可靠的安全评价，为安全运行或及时维修提供可靠的保障。

发明内容

为了解决现有技术所存在的不足，本发明提供一种基于激光测距的储罐基础沉降监测装置，以激光测距模块为核心可实时地监测储罐基础沉降并记录数据。同时结合历史监测数据和预设的临界值进行分析，系统可以给出储罐当前运行状态的科学判断及预测结果。

为实现上述目的，本发明采用下述方案：

基于激光测距的储罐基础沉降监测装置，包括：步进电机、丝杠、激光测距模块、滑台、光滑导杆、顶盖、下底板、中间板、电路控制板、电源、方形外壳、光电门、碰撞开关；方形外壳、顶盖和下底板构成整体外壳；下底板顶面上设有两个盲孔，分别用以固定丝杠和光滑导杆，丝杠和光滑导杆从下到上依次穿过滑台和中间板，丝杠上端固定在步进电机上，光滑导杆上端固定于中间板；滑台通过螺母与丝杠配合，将丝杠的旋转运动转换为自身的直线运动，滑台通过直线轴承与光滑导杆配合，保证自身平动且减小摩擦，滑台设有支撑板和L形板用以固定激光测距模块；中间板固定在装置约三分之二高度处，用以固定步进电机和光滑导杆，中间板上有长方形通孔用以排线穿过，下部设有光电门；电源放置在中间板的上部，电路控制板放置在步进电机上方，电路控制板主要包括主控芯片、无线通信模块以及RTC模块。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：基于激光测距的储罐基础沉降监测装置具有成本低、误差小、高精度、高效率、高度自动化的特点；可以得到储罐沉降的精确数值，为储罐的安全运行或及时维修提供可靠保障。

附图说明