[发明专利]一种基于NB-IoT的高精度智能混凝土回弹仪

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IoT的高精度智能混凝土回弹仪，包括壳体、弹击组件、激光测距单元、控制电路单元和电路盒，所述弹击组件设置在壳体内部，所述激光测距单元和控制电路单元通过电路盒设置于壳体后端。本发明采用激光测距传感器，提高了位移检测精度和循环使用寿命；通过语音识别模块和物联网模块将测量数据和环境数据信息直接打包发送至云端服务器，减轻了操作人员的劳动强度，而且极大地提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及回弹仪，特别涉及一种基于NB-IoT的高精度智能混凝土回弹仪。

背景技术

混凝土强度质量关系到建筑工程的主体结构安全，其强度质量控制是现浇结构质量管控中的重中之重，是实测实量的必检项目之一。然而，在实际施工过程中，由于一线工作人员操作失误或者管理人员监管不到位而导致的建筑安全事故屡有发生，造成巨大的经济损失。

回弹仪作为工程混凝土强度质量的检测仪器，基于混凝土强度与其表面硬度之间的关系，利用弹簧驱动的重锤，通过弹击杆传力杆弹击混凝土表面，测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值作为与强度相关的指标，即采用定值动能的弹簧与钢锤冲击混凝土的表面，建立混凝土强度与回跳值的数学关系模型。

现阶段工程中常用的混凝土回弹仪主要是机械式回弹仪或常规数字式回弹仪，缺点是：在实际应用过程中，至少需要两人进行配合使用，一人负责操控混凝土回弹仪进行大量的逐点测试，另一人进行数据记录，待测试结束后仍需要对测试数据进行混凝土强度等级的计算，耗时耗力，且人为因素影响较大，难以保证混凝土强度计算的准确性，易出现较大的安全隐患。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种基于NB-IoT的高精度智能混凝土回弹仪，利用激光测距传感器实现高精度位移检测。

技术方案：本发明所述的一种基于NB-IoT的高精度智能混凝土回弹仪，包括壳体、弹击组件、激光测距单元、控制电路单元和电路盒，所述弹击组件设置在壳体内部，所述激光测距单元和控制电路单元通过电路盒设置于壳体后端；所述控制电路单元用于收集激光测距单元测量的位移信息数据，然后发送至远程云端服务器。

所述控制电路单元包括语音识别模块、物联网模块和微控制器模块，所述语音识别模块和物联网模块通过串口与微控制器模块连接。

所述弹击组件包括弹击杆、中心导杆、缓冲压簧、弹击拉簧、复位压簧、法兰盘、挂钩，所述中心导杆设置在壳体的中心轴处，中心导杆的前端经缓冲压簧同轴插在弹击杆后端孔内，弹击杆前端伸出壳体前端；所述弹击拉簧套在中心导杆上，挂钩铰接于法兰盘并且钩住中心杆的尾端，所述复位压簧设置在法兰盘的后端。

所述激光测距单元包括激光测距传感器、导轨和滑块，所述激光测距传感器设置在激光测距单元的前端，所述滑块设置在导轨之上且沿着其滑动，所述滑块上设置有激光反射板和弹片，通过中心导杆中部的重锤回弹撞击弹片进而带动滑块沿着导轨产生相对滑动，通过激光测距传感器测量滑块在导轨上的相对滑动距离并将其发送给微控制器模块。

所述语音识别模块为SX-ASR-B模块，用于采集和识别操作人员的语音信息，并将识别结果发送至微控制器模块。

所述微控制器模块的核心为STM32F103ZET6芯片，将语音数据和测量数据打包，通过串口发送至物联网模块，并实时发送至云端服务器。

所述物联网模块包括移远BC26模组、SIM卡槽和天线模块，所述物联网模块将数据发送给云端服务器。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、采用激光测距传感器，提高了位移检测精度，避免了指针式或电阻式位移传感器使用过程中出现的机械磨损问题，增加了回弹仪测距装置的循环使用寿命；

2、通过语音识别模块实时采集记录待测点的位置数据信息，减少了操作人员的人工成本且降低劳动强度，提高了工作效率；