專利名稱：靜壓樁測斜記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種靜壓樁測斜記錄裝置，適用于靜壓樁、大型機械設(shè)備、建筑物及其大型構(gòu)件的傾斜度的非接觸連續(xù)測量。
背景技術(shù)：
隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程的質(zhì)量就顯得極為重要，特別是在測量施工中對其進行相應(yīng)的標準達標的檢測具有重要意義。靜壓樁機在樁施工時按照靜壓樁基礎(chǔ)施工規(guī)范，樁的傾斜度不得超過1%。當前測量方法是使用經(jīng)緯儀，由于經(jīng)緯儀的基準建立在地面上，測量速度較慢，它不易隨壓樁機機械移動而移動，所以跟不上施工的節(jié)奏，使之該規(guī)范大部分情況為虛設(shè)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種靜壓樁測斜記錄裝置，采取工業(yè)數(shù)字相機和MEMS技術(shù)測傾斜傳感器，利用單片機、PC機、圖像分析軟件及RS485網(wǎng)絡(luò)將其串接在一起達到動態(tài)測量的目標，在靜壓樁機正常工作的情況下，能連續(xù)、準確、快速地測量靜壓樁的傾斜度并且予以記錄。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:依據(jù)本實用新型提供提供的一種靜壓樁測斜記錄裝置，包括第一號相機平臺、第二號相機平臺、RS485網(wǎng)絡(luò)和PC機，所述的第一號相機平臺和第二號相機平臺分別由工業(yè)數(shù)字相機、傾斜度傳感器和控制器組成，傾斜度傳感器綁定在工業(yè)數(shù)字相機上，并通過SPI接口與控制器相連接，控制器再分別通過RS458網(wǎng)絡(luò)連接RS485/RS232轉(zhuǎn)換器并通過USB接口數(shù)據(jù)線連接PC機，工業(yè)數(shù)·字相機分別通過USB接口連接PC機。前述的傾斜度傳感器采用微電子機械系統(tǒng)MEMS測傾斜度的芯片。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果:由于本實用新型采用圖像采集來解決測斜的問題，克服了傳統(tǒng)測斜儀器所需要的人工方法“水平整定”的過程，實現(xiàn)自動“水平整定”、自動修正測量數(shù)據(jù)、自動記錄測量數(shù)據(jù)，使傾斜度檢測貫徹于連續(xù)生產(chǎn)之中，且完成測斜的速度較快，不會影響壓樁機正常工作。本裝置可安裝在靜壓樁機上，裝置隨著靜壓樁機移動，不會受靜壓樁機位移和傾斜的影響，從而使本裝置可進行連續(xù)的快速的進行傾斜度的測量和結(jié)果的記錄，并且操作方法簡單易懂，可成為適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)奏的測斜裝置。

圖1為本實用新型一種靜壓樁測斜記錄裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型的安裝位置正視示意圖。圖3為本實用新型的安裝位置俯視示意圖。圖4為本實用新型靜壓樁測斜裝置測量程序流程圖。[0014]圖5為本實用新型靜壓樁測斜裝置標定程序流程圖。其中圖2圖3中:1、第一號相機平臺，2、第二號相機平臺，3、樁體，4、PC機，5、操作室，6、靜壓樁機。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。參見圖1 (圖中各部件之間的箭頭表示數(shù)據(jù)流向)，一種靜壓樁測斜記錄裝置，包括第一號相機平臺、第二號相機平臺、RS485網(wǎng)絡(luò)和PC機，第一號相機平臺和第二號相機平臺均分別由工業(yè)數(shù)字相機、傾斜度傳感器和控制器組成，傾斜度傳感器綁定在工業(yè)數(shù)字相機上，并通過SPI接口與控制器相連接，控制器再分別通過RS458網(wǎng)絡(luò)連接RS485/RS232轉(zhuǎn)換器并通過USB接口數(shù)據(jù)線連接PC機，將傾斜度傳感器所測得的數(shù)值傳遞到PC機上；工業(yè)數(shù)字相機分別通過USB接口連接PC機，將所采集到的圖像傳遞到PC機上，由PC機上的靜壓樁測斜系統(tǒng)測得其相對傾斜度及其傾斜方向。參見圖2、圖3所示，將第一號相機平臺I和第二號相機平臺2安裝在靜壓樁機6上，設(shè)置第一號相機平臺和第二號相機平臺從水平上相互垂直的兩個方向采集靜壓樁樁體傾斜度(第一號相機平臺和第二號相機平臺按照虛線的方向放置)，兩臺相機平臺同時測可得出靜壓樁樁體傾斜度的矢量。傾斜度傳感器采用微電子機械系統(tǒng)MEMS測傾斜度的芯片SCA100T-D01進行測斜工作，通過與控制器相連接，把信息傳遞到PC機上。這種傳感器采用MEMS (微電子機械系統(tǒng))技術(shù)在±15°。它集成了一個SPI接口直接與控制器相連接。傾斜傳感器可測得平臺傾斜度。工業(yè)數(shù)字相 機采用的是型號為DH-HV5051UM的緊湊型USB接口 500萬像素高分辨率CMOS黑白工業(yè)數(shù)字相機，使用數(shù)據(jù)線通過USB接口連接到PC機上。采用圖像傳感器面陣為2592*1944的工業(yè)數(shù)字相機，采集樁體的圖像傾斜度?？刂破鳛橐粋€ATMegaie單片機，通過SPI讀取傾斜度傳感器傳遞的信息，通過RS485網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到PC機中，還可連接其他設(shè)施。PC機:普通電腦。RS485網(wǎng)絡(luò):本實用新型采用RS485/RS232轉(zhuǎn)換器，將RS485與RS232水平上相互轉(zhuǎn)換?？墒箍刂破鲝膬A斜度傳感器接受到的信息傳遞到PC機中。靜壓樁測斜裝置測量程序:參見圖4所示的流程，對相對靜壓樁樁體水平上相互垂直的第一號相機平臺與第二號相機平臺同時啟動測量，可將測得樁體傾斜度的矢量和顯示并保存下來，并顯示靜壓樁樁體傾斜的矢量方向，如超過規(guī)定值(例如超過1%)即給予警
生口 ο靜壓樁測斜裝置標定程序:參見圖5所示的流程，分別對第一號相機平臺與第二號相機平臺的系統(tǒng)傾斜度進行標定，對一個靜止的鉛垂線測量其傾斜度，可測出每個相機平臺的系統(tǒng)傾斜度并將各自保存本相機平臺的系統(tǒng)傾斜度?，F(xiàn)場布置:參見圖2、圖3所示，將第一號相機平臺I和第二號相機平臺2安裝到相對靜壓樁機6上的樁體3水平上相互垂直的兩個方向，將PC機4安放到操作室5內(nèi)，將工業(yè)數(shù)字相機用USB接口的數(shù)據(jù)線連接到PC機上，將傾斜度傳感器綁定在工業(yè)數(shù)字相機上，通過SPI連接到綁定在工業(yè)數(shù)字相機后方的控制器上，控制器上通過RS485網(wǎng)絡(luò)連接到RS485/RS232轉(zhuǎn)換器上，RS485/RS232轉(zhuǎn)換器用USB接口的數(shù)據(jù)線連接到PC機上。PC機上有可運行的靜壓樁測斜裝置標定程序和靜壓樁測斜裝置測量程序，程序流程對應(yīng)圖4、圖5。
具體實施方式
包括以下步驟:(I)利用工業(yè)數(shù)字相機對靜壓樁樁體進行圖像采集，通過圖像分析得到樁體與圖像傳感器面陣的傾斜度成為圖像傾斜度。(2)在對樁體圖像采集的同時對傾斜傳感器進行相機平臺傾斜度的采集。稱為平臺傾斜度。(3)由于在傾斜傳感器與相機綁定的過程中，仍然存在著相對不平行的位置關(guān)系。故此采用相機平臺對鉛垂線進行測量。鉛垂線的實際傾斜度為零，測得的鉛垂線圖像傾斜度減去平臺傾斜度為反應(yīng)傾斜度傳感器與圖像傳感器面陣之間相對傾斜度，稱為系統(tǒng)傾斜度。該方法是相機平臺進行標定過程中進行標定結(jié)果，標定的結(jié)果可在一年之內(nèi)使用。(4)計算出測量結(jié)果:樁體傾斜度=圖像傾斜度-平臺傾斜度-系統(tǒng)傾斜度。(5)第一號相機平臺與第二號相機平臺水平上相互垂直，分別對樁體測量，以求得兩個水平上相互垂直平面上的傾斜度，將兩個結(jié)果進行矢量和的計算，最終得到樁體傾斜的矢量，即樁體傾斜度的大小和樁體傾斜的方向。樁體傾斜度=圖像傾斜度-平臺傾斜度-系統(tǒng)傾斜度，例:某一個相機平臺所采集的圖像通過標定程序，測出鉛垂線斜度為-0.10%,得出系統(tǒng)傾斜度-0.10% (鉛垂線的傾斜度為O)。用這個相機平臺所采集的圖像通過測量程序，測出樁體斜度為+ 0.20%,得出圖像傾斜度+0.20%,傾斜度傳感器將數(shù)據(jù)通過控制器和RS485網(wǎng)絡(luò)傳遞到PC機上，可得出平臺傾斜度+0.15% ;那么，樁體傾斜度=(+0.20%) - (+0.15%) - (-0.10%) =+0.15%。
權(quán)利要求1.一種靜壓樁測斜記錄裝置，包括第一號相機平臺、第二號相機平臺、RS485網(wǎng)絡(luò)和PC機，其特征在于:所述的第一號相機平臺和第二號相機平臺分別由工業(yè)數(shù)字相機、傾斜度傳感器和控制器組成，傾斜度傳感器綁定在工業(yè)數(shù)字相機上，并通過SPI接口與控制器相連接，控制器再分別通過RS458網(wǎng)絡(luò)連接RS485/RS232轉(zhuǎn)換器并通過USB接口數(shù)據(jù)線連接PC機，工業(yè)數(shù)字相機分別通過USB接口連接PC機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓樁測斜記錄裝置，其特征在于:所述的傾斜度傳感器采用微電子機 械系統(tǒng)MEMS測傾斜度的芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種靜壓樁測斜記錄裝置，包括第一號相機平臺和第二號相機平臺，分別由工業(yè)數(shù)字相機、傾斜度傳感器和控制器組成，傾斜度傳感器綁定在工業(yè)數(shù)字相機上，并通過SPI接口與控制器相連接，控制器再分別通過RS458網(wǎng)絡(luò)連接RS485/RS232轉(zhuǎn)換器并通過USB接口數(shù)據(jù)線連接PC機，將傾斜度傳感器所測得的數(shù)值傳遞到PC機上；工業(yè)數(shù)字相機分別通過USB接口數(shù)據(jù)線連接PC機，將所采集到的圖像傳遞到PC機上，由PC機上的靜壓樁測斜系統(tǒng)測得其相對傾斜度及其傾斜方向。本實用新型可自動“水平整定”、自動修正記錄測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)自動測量，滿足靜壓樁連續(xù)生產(chǎn)過程的測斜需要。
文檔編號E02D33/00GK203096779SQ20132009774
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者陳桂秋 申請人:天津市洛睿甫科技有限公司