一種數顯裂縫檢測裝置及其檢測方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種數顯裂縫檢測裝置及其檢測方法，包括傳感器模塊，用于測量直線位移；傳感器模塊滑動設置在滑尺上，滑尺的兩端設置有用于固定的第一固定孔，傳感器模塊兩端設置有用于固定傳感器模塊的第二固定孔；控制器模塊，用于對檢測數據進行分析處理；信號調理模塊，用于將傳感器模塊發出的信號經過調理發送至控制器模塊；數據存儲模塊，用于對檢測數據的存儲；按鍵模塊，用于對于控制器模塊進行人工設置；顯示模塊，用于對檢測數據和結果進行顯示；報警模塊，根據控制器模塊的處理結果進行報警。本發明專利技術能夠改進現有技術的不足，可實現對地質災害墻體裂縫的高精度識別及現場聲光報警，可以實時監測裂縫的變形情況，有效減少傷亡損失。

【技術實現步驟摘要】
一種數顯裂縫檢測裝置及其檢測方法
本專利技術涉及地質災害檢測預警
，尤其是一種數顯裂縫檢測裝置及其檢測方法。
技術介紹
在地質災害危險區域墻體如果發現裂縫，為了了解裂縫現狀和掌握其發展情況，應立即進行裂縫變化的觀測，對于裂縫監測點應選擇具有典型代表性的裂縫進行布置，起初在我國廣泛應用的監測裂縫變化的方法是人工巡視巡查，采用貼紙法、埋釘法、埋樁法等方法，后來隨著簡易型裂縫報警器的專利技術一定程度上解決了監測裂縫的自動化手段，提高了對于地質災害危險區域裂縫監測的預警成功率。技術專利200620167868.1公開了一種遙控式測量裂縫報警裝置，它采用的是機械式測量裂縫方法，通過安裝在監測裂縫兩端的機械裝置實現測量方法。主要缺點在于安裝機械夾具時不能很好的實現對于有上下錯動的裂縫監測，而且可能受到天氣影響機械裝置的林敏渡，不適用于形變量較大的墻體裂縫監測。專利技術專利申請CN103267475A專利技術了一種監測裂縫發展的裝置，其特征是可以監測裂縫擴大量，并在裂縫發展超過設定值時及時報警，主要由一個擋板和監測報警裝置組成，監測報警裝置由機械裝置及報警電路組成。主要缺點依然是使用機械裝置對于監測墻體裂縫來說安裝有一定難度，安裝測量裝置和墻體擋板均需要耗費一定的人力和物力，并不能實現裂縫監測儀器的簡易、輕便安裝，而且會受到天氣影響到測量精度，同樣不適用于形變量較大的墻體裂縫監測。技術專利200820108575.5專利技術了一種裂縫報警器，主要涉及的是裂縫監測報警，包括機箱及內置的報警電路板、一組報警器及電源電池，可以實時監測被測建筑物(被測點)的裂縫位移變化量的大小。主要缺點是雖然可以對裂縫監測實現自動化報警，但是對于裂縫的變化情況并不能進行定量分析，也不能實時顯示出裂縫的具體變化值，對于基層群測群防員來說還是不能直接讀取裂縫變化量，對于開展裂縫統計工作有一定不足。專利技術專利申請201410500875.8專利技術了一種裂縫計，它涉及土木結構的位移測量裝置。它包括位移檢測器、微處理器、無線通訊模塊，位移檢測器與微處理器連接，微處理器與無線通訊模塊項鏈，在裂縫計監測到土木結構的位移變化時及時傳輸給監測人員，監測人員可及時獲取土木結構位移變化情況。主要缺點是對于基層群測群防人員來說在現場不能及時獲取現場裂縫變形數據，而且該專利技術沒有在現場設置報警裝置，這樣不能第一時間通知受災群眾，造成傷亡損失。專利技術專利CN104048639A專利技術公開了一種地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，通過在裂縫兩端分別固定相應的監測傳感器及檢測裝置來實現對地表建筑物裂縫的在線監測，它可以實現對建筑物裂縫的全方向監測，同時支持數字顯示。主要缺點是對于規模不大的墻體裂縫監測來說，成本較高，不能實現低成本推廣應用。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種數顯裂縫檢測裝置及其檢測方法，能夠解決現有技術的不足，可實現對地質災害墻體裂縫的高精度識別及現場聲光報警，可以實時監測裂縫的變形情況，有效減少傷亡損失。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案如下。一種數顯裂縫檢測裝置，其特征在于：包括，傳感器模塊，用于測量直線位移；傳感器模塊滑動設置在滑尺上，滑尺的兩端設置有用于固定的第一固定孔，傳感器模塊兩端設置有用于固定傳感器模塊的第二固定孔；控制器模塊，用于對檢測數據進行分析處理；信號調理模塊，用于將傳感器模塊發出的信號經過調理發送至控制器模塊；數據存儲模塊，用于對檢測數據的存儲；按鍵模塊，用于對于控制器模塊進行人工設置；顯示模塊，用于對檢測數據和結果進行顯示；報警模塊，根據控制器模塊的處理結果進行報警。作為優選，所述控制器模塊采用STM32系列的32位微處理器STM32F103R8。作為優選，所述信號調理模塊包括輸入電路和輸出電路；輸入電路包括晶振電路、分頻器、低通濾波器和功率放大器；輸出電路包括放大器、帶通濾波器、整形電路、鑒相細分電路。作為優選，所述數據存儲模塊包括內部Flash和外部MicroSD卡；內部Flash用于系統內部傳感器的數據存儲，外部MicroSD卡用于采集野外現場監測傳感器的數據存儲；控制器模塊采用SDIO模式驅動外部MicroSD卡工作；控制器模塊在每個時鐘內傳輸一位命令或數據。一種上述數顯裂縫檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：A、將滑尺通過第一固定孔固定在檢測位置的一側，使用線繩掛接在任意一個第二固定孔上，并將線繩的另一端固定在檢測位置的另一側；B、系統上電，進行硬件初始化；C、對控制器模塊內的定時器進行初始化；D、對控制器模塊的工作狀態進行設置，當控制器模塊處于正常工作狀態時，控制器模塊一直處于對裂縫的監測狀態，顯示模塊實時顯示裂縫當前的變化情況；當控制器模塊處于低功耗工作狀態時，顯示模塊關閉，當發現裂縫變化的處于加速變形時，顯示模塊點亮；E、控制器模塊對裂縫位移變化量、裂縫變化速度變化量、裂縫變化加速度變化量進行分析，基于上述三種變化量對裂縫報警器進行不同的閾值條件設定，分別設置三種不同閾值條件，在達到設定閾值條件的情況下報警模塊發出聲光報警。作為優選，步驟E中，當裂縫位移變化量出現后，裂縫變化速度變化量出現一個由小至大，然后由大至小的變化趨勢，則認定裂縫處于初始形變階段；當裂縫位移變化量持續增加，且裂縫變化速度變化量保持不變，則認定裂縫處于等速變形階段；當裂縫變化加速度變化量持續變大，則認定裂縫處于加速變形階段。采用上述技術方案所帶來的有益效果在于：本專利技術結合先進的傳感器技術、低功耗技術及智能算法技術，利用容柵傳感器、低功耗微處理器、先進的制作工藝，對地質災害現場墻體裂縫進行實時監測。該報警器體積小、功耗低、精度高、簡單易操作、具備可視化人機交互界面，可實現對地質災害墻體裂縫的高精度識別及現場聲光報警，可以實時監測裂縫的變形情況，有效減少傷亡損失。可以有效識別裂縫變化情況，對裂縫的識別感知率提升30％，將監測裂縫的精度提升至0.01mm，并且可以有效將監測裂縫的成功率提升至99％。附圖說明圖1是本專利技術一個具體實施方式的原理圖。圖2是本專利技術一個具體實施方式的結構圖。具體實施方式本專利技術中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現有技術中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規手段，在此不再詳述。參照圖2，本專利技術一個具體實施方式包括，傳感器模塊1，用于測量直線位移；傳感器模塊1滑動設置在滑尺8上，滑尺8的兩端設置有用于固定的第一固定孔9，傳感器模塊1兩端設置有用于固定傳感器模塊1的第二固定孔10；控制器模塊2，用于對檢測數據進行分析處理；信號調理模塊3，用于將傳感器模塊1發出的信號經過調理發送至控制器模塊2；數據存儲模塊4，用于對檢測數據的存儲；按鍵模塊5，用于對于控制器模塊2進行人工設置；顯示模塊6，用于對檢測數據和結果進行顯示；報警模塊7，根據控制器模塊2的處理結果進行報警。控制器模塊2采用STM32系列的32位微處理器STM32F103R8。信號調理模塊3包括輸入電路和輸出電路；輸入電路包括晶振電路、分頻器、低通濾波器和功率放大器；輸出電路包括放大器、帶通濾波器、整形電路、鑒相細分電路。數據存儲模塊4包括內部Flash和外部MicroSD卡；內部Fl本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數顯裂縫檢測裝置，其特征在于：包括，傳感器模塊(1)，用于測量直線位移；傳感器模塊(1)滑動設置在滑尺(8)上，滑尺(8)的兩端設置有用于固定的第一固定孔(9)，傳感器模塊(1)兩端設置有用于固定傳感器模塊(1)的第二固定孔(10)；控制器模塊(2)，用于對檢測數據進行分析處理；信號調理模塊(3)，用于將傳感器模塊(1)發出的信號經過調理發送至控制器模塊(2)；數據存儲模塊(4)，用于對檢測數據的存儲；按鍵模塊(5)，用于對于控制器模塊(2)進行人工設置；顯示模塊(6)，用于對檢測數據和結果進行顯示；報警模塊(7)，根據控制器模塊(2)的處理結果進行報警。

【技術特征摘要】
1.一種數顯裂縫檢測裝置，其特征在于：包括，傳感器模塊(1)，用于測量直線位移；傳感器模塊(1)滑動設置在滑尺(8)上，滑尺(8)的兩端設置有用于固定的第一固定孔(9)，傳感器模塊(1)兩端設置有用于固定傳感器模塊(1)的第二固定孔(10)；控制器模塊(2)，用于對檢測數據進行分析處理；信號調理模塊(3)，用于將傳感器模塊(1)發出的信號經過調理發送至控制器模塊(2)；數據存儲模塊(4)，用于對檢測數據的存儲；按鍵模塊(5)，用于對于控制器模塊(2)進行人工設置；顯示模塊(6)，用于對檢測數據和結果進行顯示；報警模塊(7)，根據控制器模塊(2)的處理結果進行報警。2.根據權利要求1所述的數顯裂縫檢測裝置，其特征在于：所述控制器模塊(2)采用STM32系列的32位微處理器STM32F103R8。3.根據權利要求1所述的數顯裂縫檢測裝置，其特征在于：所述信號調理模塊(3)包括輸入電路和輸出電路；輸入電路包括晶振電路、分頻器、低通濾波器和功率放大器；輸出電路包括放大器、帶通濾波器、整形電路、鑒相細分電路。4.根據權利要求1所述的數顯裂縫檢測裝置，其特征在于：所述數據存儲模塊(4)包括內部Flash和外部MicroSD卡；內部Flash用于系統內部傳感器的數據存儲，外部MicroSD卡用于采集野外現場監測傳感器的數據存儲；控制器模塊(2)采用SDIO模式驅動外部Micro...

【專利技術屬性】
技術研發人員：殷躍平，王晨輝，曹修定，郭偉，
申請(專利權)人：中國地質調查局水文地質環境地質調查中心，
類型：發明
國別省市：河北,13