[发明专利]建筑物混凝土结构全高垂直度监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及建筑物施工技术领域，尤其涉及一种建筑物混凝土结构全高垂直度监测装置。

背景技术

随着经济的发展，为适应现代化城市环境需求，近年具有复杂外型的超大规模的高层建筑物数量不断增多，建筑物的高度超过100M时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑物，由于主楼结构为混凝土、并且高度超高的原因，高层建筑物的混凝土结构倾斜问题对建筑物危害比较大，对高层建筑物的使用寿命有直接影响。并且倾斜在达到建筑设计指标极限以上时，会危及建筑物的安全，同时，当建筑物受到地震和地质灾害的影响下，也需要建筑物混凝土结构全高垂直度进行监测。按照一般情况，建筑物混凝土结构全高垂直度测量控制主要是对建筑物混凝土结构主体楼层轴线竖向偏差测量。目前传统的监测方法是“天顶法”，即使用天顶仪将下面楼层的定位点通过预留孔道穿过楼层传递到建筑物施工楼层面上。但由于天顶法的观测高度限制的原因，需要进行基准点转换，从而不可避免的产生累积误差。而且在建筑物混凝土结构中，叠加结构自身的竖向变形，该误差还将被加剧放大。因此，必须按照施工和设计的要求对高层建筑物混凝土结构进行全高垂直度变形量监测。由此，提供一种在超高层建筑物混凝土结构施工中，能够始终监测整个建筑物施工的全高垂直度变形量，消除传统方法中的累积误差，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于：为解决上述问题，本发明针对现有技术的不足，提供了建筑物混凝土结构全高垂直度监测装置，能够监测整个建筑物混凝土结构全高垂直度变形量，消除传统方法中的累积误差。

技术方案：为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

建筑物混凝土结构全高垂直度监测装置，包括监控中心PC主机、网络链路、主控制器Ⅰ、主控制器Ⅱ、主控制器Ⅲ、主控制器N、一体化测头Ⅰ、一体化测头Ⅱ、一体化测头Ⅲ、一体化测头N；

所述监控中心PC主机作为整个监测装置的上位机采用计算机、其计算机中安装控制软件和数据库，所述监控中心PC主机通过网络链路连接有多个结构相同的主控制器Ⅰ、主控制器Ⅱ、主控制器Ⅲ、主控制器N，且每一个主控制器的输入端连接有一个一体化测头，其中，所述主控制器Ⅰ连接一体化测头Ⅰ，所述主控制器Ⅱ连接一体化测头Ⅱ，所述主控制器Ⅲ连接一体化测头Ⅲ，所述主控制器N连接一体化测头N,所述网络链路可通过无线链路、有线链路、光纤链路传递方式组成。

本发明的测点硬件组成，包括主控制器模块、一体化测头模块，主要有两个功能，一是主控制器模块通过电力线与前端测点的一体化测头进行数据传输，控制一体化测头进行数据采集，二是主控制器模块通过网络链路接口与监控中心PC主机建立网络链路链接,实现数据的通信,便于监控中心PC主机的远程管理和控制。其中，主控制器模块发指令给一体化测头模块，使其完成启动一体化测头模块的水平位移双轴倾角传感器、垂直位移三轴倾角传感器完成一体化测头的数据采集监测；

作为主控制器核心器件的主控STM32F4微控制器分别与主控电源模块、网络链路接口、存储器、时钟/复位电路、测点STM32F4微控制器连接，所述测点STM32F4微控制器分别与测点电源模块、LED测点显示模块、水平位移双轴倾角传感器、垂直位移三轴倾角传感器连接。

所述主控制器模块和一体化测头模块的供电是由AC电源输入后、通过AC/DC电源转换外接一个变压器的处理后的直流电源分别提供给主控电源模块、测点电源模块。

所述水平位移双轴倾角传感器用于建筑物在水平面内的位移监测，输出水平面内的X轴、Y轴两路数字信号后，进入测点STM32F4微控制器进行数据计算处理，处理过后得到实际的角度值，输出到主控STM32F4微控制器上，所述主控STM32F4微控制器分别输出X轴、Y轴的水平角度值通过网络链路上传给监控中心PC主机，供监控中心PC主机使用。

所述垂直位移三轴倾角传感器用于建筑物在三维空间内的位移监测，输出三维空间内的X轴、Y轴、Z轴三路数字信号后，进入测点STM32F4微控制器进行数据计算处理，处理过后得到三维空间实际的角度值，输出到主控STM32F4微控制器上，所述主控STM32F4微控制器分别输出X轴、Y轴、Z轴的空间角度值通过网络链路上传给监控中心PC主机，供监控中心PC主机使用。