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一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，包括套裝在激光指向儀前端的監(jiān)測環(huán)、對激光指向儀水平方向和豎直方向上的偏移量進行檢測的水平位移檢測單元與豎向位移檢測單元、供監(jiān)測環(huán)安裝的連接架和安裝在連接架上的夾持器，連接架上安裝有控制盒，連接架位于監(jiān)測環(huán)后側(cè)，激光指向儀為固定于錨桿上的錨桿激光指向儀，夾持器緊固夾持于錨桿上，該監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及安裝布設(shè)方便且使用操作簡便，使用效果好。同時，本發(fā)明公開了采用該監(jiān)測裝置對激光指向儀偏移量進行實時監(jiān)測的方法，包括步驟：一、監(jiān)測裝置安裝；二、報警參數(shù)設(shè)定；三、偏移量實時監(jiān)測，該方法步驟簡單、實現(xiàn)方便且能對激光指向儀的偏移量進行實時、準(zhǔn)確監(jiān)測。
【專利說明】一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光指向儀偏移監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]激光指向儀廣泛用于礦山巷道掘進時的指向定位，掘進推進方向的制導(dǎo)控制，煤礦綜采工作面的定位以及公路、鐵路、隧道、涵洞、橋梁、高層建筑管道安裝的定位與準(zhǔn)直過程。激光指向儀的指向儀探頭主要由激光管、光學(xué)鏡頭、水平及垂直微調(diào)機構(gòu)和安裝桿附件組成。激光指向儀在使用過程中，因放炮震動或人為意外的碰撞以及其他原因造成光束偏離原來的方向，此時必須及時發(fā)現(xiàn)其偏移并進行糾正，才能保證施工方向的準(zhǔn)確性，減少施工錯誤，避免不必要的損失。綜上，由于激光指向儀光束方向標(biāo)定后，其施工過程中可能會發(fā)生偏移，若不及時發(fā)現(xiàn)將給礦區(qū)帶來無法彌補的重大損失。
[0003]現(xiàn)有常用的激光指向儀光束正確性的檢查方法主要有以下兩種:第一種:放下中線上的垂線，觀察光束是否通過標(biāo)定時所用的垂線上標(biāo)志，且量取光束到某一固定件的距離是否準(zhǔn)確；第二種:應(yīng)用專門設(shè)置的檢查屏進行檢查，具體是將檢查屏安置在距激光指向儀前側(cè)一定距離的錨桿上并上下移動，使光束通過其中心圓孔；然后，固定檢查屏，若光束偏離正確方向，檢查屏阻礙光束使其不能發(fā)射至掘進工作面。實際使用時，第一種方法必須有負(fù)責(zé)任的班組長和工程技術(shù)人員及施工隊伍，及時對幾處中線進行檢查，因而人力、物力和時間耗費較為嚴(yán)重。第二種方法中所采用檢查屏上中心圓孔的大小難以確定，若較大則起不到檢查光束方向的作用，若較小則會發(fā)生小孔衍射現(xiàn)象使得光束的強度及直徑受到很大影響，從而影響其檢查光束方向的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且安裝布設(shè)及使用操作簡便、使用效果好的激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:包括套裝在所監(jiān)測激光指向儀前端的監(jiān)測環(huán)、對所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上的偏移量進行實時檢測的水平位移檢測單元、對所監(jiān)測激光指向儀在豎直方向上的偏移量進行實時檢測的豎向位移檢測單元、供監(jiān)測環(huán)安裝的連接架和安裝在所述連接架上的夾持器，所述連接架上安裝有控制盒，所述連接架位于監(jiān)測環(huán)后側(cè)，所監(jiān)測激光指向儀為固定于錨桿上的錨桿激光指向儀，所述夾持器緊固夾持于所述錨桿上；所述控制盒包括盒體和安裝在所述盒體內(nèi)的電子線路板，所述電子線路板上設(shè)置有控制器和與控制器相接的電源模塊，所述控制器與參數(shù)設(shè)置單元相接，所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元均與控制器相接，所述盒體上安裝有由控制器進行控制的報警裝置，所述報警裝置與控制器相接；所述監(jiān)測環(huán)為圓環(huán)且其套裝在所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元均安裝在監(jiān)測環(huán)上。
[0006]上述一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征是:所述水平位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)左側(cè)或右側(cè)的第一壓力傳感器，所述豎向位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)頂端或底端的第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均與控制器相接。
[0007]上述一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征是:所述連接架包括安裝在控制盒后側(cè)的第一支架、位于第一支架后側(cè)的第二支架和連接于第一支架與第二支架之間的連接器；所述報警裝置為由聲報警器和光報警器組成的聲光報警裝置，所述聲報警器和光報警器均與控制器相接；所述電子線路板上還設(shè)置有與控制器相接的計時電路。
[0008]上述一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征是:所述參數(shù)設(shè)置單元為布設(shè)在所述盒體外側(cè)壁上的輸入鍵盤或以無線通信方式與控制器進行雙向通信的手持式數(shù)據(jù)終端。
[0009]上述一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征是:還包括安裝在監(jiān)測環(huán)內(nèi)壁上的糾偏裝置，所述糾偏裝置包括水平糾偏機構(gòu)和豎向糾偏機構(gòu)，所述水平糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)左側(cè)內(nèi)壁上的左電動推頭和安裝在監(jiān)測環(huán)右側(cè)內(nèi)壁上的右電動推頭，所述豎向糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)頂部內(nèi)壁上的上電動推頭和安裝在監(jiān)測環(huán)底部內(nèi)壁上的下電動推頭，所述左電動推頭和右電動推頭均位于監(jiān)測環(huán)中部且二者呈左右對稱布設(shè)，所述上電動推頭和下電動推頭呈上下對稱布設(shè)；所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭位于左電動推頭、右電動推頭、上電動推頭和下電動推頭之間。
[0010]上述一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征是:還包括與控制器相接的無線通信模塊，所述控制器通過無線通信模塊與上位機進行雙向通信；所述左電動推頭、右電動推頭、上電動推頭和下電動推頭均包括底座和安裝在所述底座上的推動頭，所述推動頭由電動推移機構(gòu)帶動進行前后移動，所述電動推移機構(gòu)包括電動機和與所述電動機相接的電機驅(qū)動器，所述電機驅(qū)動器與控制器相接。
[0011]同時，本發(fā)明還公開了一種方法步驟簡單、實現(xiàn)方便且能對激光指向儀的偏移量進行實時、準(zhǔn)確監(jiān)測的激光指向儀偏移實時監(jiān)測方法，其特征在于該方法包括以下步驟:
[0012]步驟一、監(jiān)測裝置安裝:待所監(jiān)測激光指向儀安裝完成后，將監(jiān)測環(huán)套裝在所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，再將夾持器緊固夾持于所監(jiān)測激光指向儀固定的錨桿上；
[0013]步驟二、報警參數(shù)設(shè)定:通過參數(shù)設(shè)置單元對所監(jiān)測激光指向儀的水平偏移報警閾值C7w和豎向偏移報警閾值C進行設(shè)定；
[0014]步驟三、偏移量實時監(jiān)測:通過所述水平位移檢測單元和豎向位移檢測單元對所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的偏移量分別進行實時檢測，并將所檢測信息同步傳送至控制器，由控制器對所檢測信息進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對所述報警裝置進行控制:當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器控制所述報警裝置啟動進行報警；其中t = 1s?15s。
[0015]上述方法，其特征是:步驟一中所述監(jiān)測環(huán)的內(nèi)壁上還安裝有糾偏裝置，所述糾偏裝置包括水平糾偏機構(gòu)和豎向糾偏機構(gòu)，所述水平糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)左側(cè)內(nèi)壁上的左電動推頭和安裝在監(jiān)測環(huán)右側(cè)內(nèi)壁上的右電動推頭，所述豎向糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)頂部內(nèi)壁上的上電動推頭和安裝在監(jiān)測環(huán)底部內(nèi)壁上的下電動推頭，所述左電動推頭和右電動推頭均位于監(jiān)測環(huán)中部且二者呈左右對稱布設(shè)，所述上電動推頭和下電動推頭呈上下對稱布設(shè)；所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭位于左電動推頭、右電動推頭、上電動推頭和下電動推頭之間；
[0016]步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測過程中，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器根據(jù)所述水平位移檢測單元和豎向位置檢測單元檢測到的偏移量和偏移方向，并通過控制所述水平糾偏機構(gòu)或所述豎向糾偏機構(gòu)對所監(jiān)測激光指向儀的位置進行調(diào)整。
[0017]上述方法，其特征是:步驟三中所述水平位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)左側(cè)或右側(cè)的第一壓力傳感器，所述豎向位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)頂端或底端的第二壓力傳感器；步驟一中進行監(jiān)測裝置安裝時，需將第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均與所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭外殼相貼；安裝完成后，第一壓力傳感器與第二壓力傳感器將各自檢測得到的初始壓力值同步傳送至控制器；步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測之前，先通過參數(shù)設(shè)置單元輸入第一壓力傳感器與第二壓力傳感器所檢測壓力值與位移量之間的線性關(guān)系；步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測時，所述第一壓力傳感器與第二壓力傳感器將其實時所檢測的壓力值同步傳送至控制器，控制器根據(jù)第一壓力傳感器與第二壓力傳感器的初始壓力值確定當(dāng)前狀態(tài)下所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的壓力變化量，并結(jié)合預(yù)先輸入的第一壓力傳感器與第二壓力傳感器所檢測壓力值與位移量之間的線性關(guān)系，換算出當(dāng)前狀態(tài)下所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的偏移量。
[0018]上述方法，其特征是:步驟三中所述控制器通過無線通信模塊與上位機進行雙向通信；步驟二中通過參數(shù)設(shè)置單元對所監(jiān)測激光指向儀的水平偏移報警閾值C7w和豎向偏移報警閾值進行設(shè)定時，還需通過參數(shù)設(shè)置單元對大偏移量報警閾值Cmax進行設(shè)定，其中C水平=C豎向=3mm?6mm, Cmax = 1mm?12mm ;步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測過程中，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t時，所述控制器控制所述報警裝置啟動進行報警，與此同時，所述控制器通過無線通信模塊向所述上位機發(fā)送報警信息。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0020]1、所采用的監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及安裝布設(shè)方便且投入成本較低。
[0021]2、所采用的監(jiān)測裝置使用操作簡便且使用效果好，能自動對激光指向儀的偏移量進行實時監(jiān)測，并能根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行報警提示，不需要專門的技術(shù)人員實時監(jiān)察，有效降低了監(jiān)測人員的工作量，提高了施工方向的準(zhǔn)確性，大大提高了工作效率，避免了因激光指向儀偏移給礦區(qū)帶來難以彌補的重大損失。
[0022]3、所采用的監(jiān)測裝置設(shè)置有糾偏裝置，能工作于人工糾偏和自動糾偏兩種工作模式，當(dāng)工作于自動糾偏模式時，當(dāng)監(jiān)測到激光指向儀的偏移量超過報警閾值時，啟動報警，與此同時控制糾偏裝置啟動進行糾偏。到糾偏完成后，控制報警裝置停止報警，因而實際操作非常簡便。并且，由于煤礦井下不安全因素較多，采用自動糾偏模式進行自動糾偏后，能有效減少人為糾偏過程中可能發(fā)生的安全事故，并且糾偏速度快，糾偏效果好。
[0023]4、所采用的監(jiān)測裝置安裝布設(shè)方便，將激光指向儀固定在錨桿上并調(diào)整指向之后，再把監(jiān)測環(huán)套在激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，然后用夾持器固定在錨桿上即可，所采用的連接架為長度和寬度均可調(diào)節(jié)的架體，因而實際安裝非常簡便，并且能滿足不同類型激光指向儀的使用需求。
[0024]5、由于開采過程中，因放炮會引起激光指向儀短時間的震動，此時通過控制器來設(shè)置一定時間的延遲t，當(dāng)檢測到的偏移量超過閾值一定時間后再進行報警，從而避免了監(jiān)測裝置的頻繁警報。
[0025]6、所采用的監(jiān)測方法步驟簡單、設(shè)計合理且實現(xiàn)方便、使用效果好、實用價值高，能對激光指向儀的偏移量進行實時、準(zhǔn)確監(jiān)測，從而能及時發(fā)現(xiàn)光束發(fā)生偏移的現(xiàn)象，同時設(shè)置有兩種報警模式，當(dāng)檢測到的偏移量大于報警閾值但小于Cmax或大于Cmax的持續(xù)時間不超過t時、啟動一種報警模式，且通過糾偏裝置進行自動糾偏；當(dāng)檢測到的偏移量大于Cfflax且持續(xù)時間不超過t時，說明所監(jiān)測激光指向儀的偏移量相當(dāng)大，通過自動糾偏也不能達(dá)到使用需求，此時必須人工對所監(jiān)測激光指向儀進行重新定位。因而，本發(fā)明所采用的監(jiān)測方法相當(dāng)完善，可有效監(jiān)測激光指向儀指向的偏移并及時發(fā)出警報，以便工作人員或采用糾偏裝置對其進行糾正，從而保證了施工方向的準(zhǔn)確性。
[0026]綜上所述，本發(fā)明所采用的監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單、加工制作及安裝布設(shè)方便且使用操作簡便。使用效果好，所采用的監(jiān)測方法簡單且實現(xiàn)方便，能對激光指向儀的偏移量進行實時、準(zhǔn)確監(jiān)測。
[0027]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明所采用監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明所采用監(jiān)測裝置的側(cè)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明所采用監(jiān)測裝置的電路原理框圖。
[0031]圖4為本發(fā)明所采用監(jiān)測方法的流程框圖。
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]I一第一壓力傳感器；2—第二壓力傳感器；3—監(jiān)測環(huán)；
[0034]4一控制盒；4_1 一控制器；4_2 —電源模塊；
[0035]4-3—參數(shù)設(shè)置單元；4-4 一計時電路；4_5—無線通信模塊；
[0036]5一聲報警器；6-1—左電動推頭； 6-2—右電動推頭；
[0037]6-3—上電動推頭； 6-4—下電動推頭； 7—光報警器；
[0038]8—夾持器；9一第一支架；10—連接器；
[0039]11一第二支架。

【具體實施方式】
[0040]如圖1、圖2及圖3所示的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，包括套裝在所監(jiān)測激光指向儀前端的監(jiān)測環(huán)3、對所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上的偏移量進行實時檢測的水平位移檢測單元、對所監(jiān)測激光指向儀在豎直方向上的偏移量進行實時檢測的豎向位移檢測單元、供監(jiān)測環(huán)3安裝的連接架和安裝在所述連接架上的夾持器8，所述連接架上安裝有控制盒4，所述連接架位于監(jiān)測環(huán)3后側(cè)，所監(jiān)測激光指向儀為固定于錨桿上的錨桿激光指向儀，所述夾持器8緊固夾持于所述錨桿上。所述控制盒4包括盒體和安裝在所述盒體內(nèi)的電子線路板，所述電子線路板上設(shè)置有控制器4-1和與控制器4-1相接的電源模塊4-2，所述控制器4-1與參數(shù)設(shè)置單元4-3相接，所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元均與控制器4-1相接，所述盒體上安裝有由控制器4-1進行控制的報警裝置，所述報警裝置與控制器4-1相接。所述監(jiān)測環(huán)3為圓環(huán)且其套裝在所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元均安裝在監(jiān)測環(huán)3上。
[0041 ] 本實施例中，所述控制盒4位于監(jiān)測環(huán)3后側(cè)。
[0042]實際使用時，所述水平位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)3左側(cè)或右側(cè)的第一壓力傳感器1，所述豎向位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)3頂端或底端的第二壓力傳感器2，所述第一壓力傳感器I和第二壓力傳感器2均與控制器4-1相接。
[0043]本實施例中，所述第一壓力傳感器I的數(shù)量為一個且其安裝在監(jiān)測環(huán)3的右側(cè)內(nèi)壁上，所述第二壓力傳感器2的數(shù)量為一個且其安裝在監(jiān)測環(huán)3的頂部內(nèi)壁上。實際使用時，可以根據(jù)具體需要，對第一壓力傳感器I和第二壓力傳感器2的數(shù)量和安裝位置進行相應(yīng)調(diào)整。
[0044]本實施例中，所述第一壓力傳感器I和第二壓力傳感器2均為壓力式位移傳感器。并且，所述第一壓力傳感器I和第二壓力傳感器2均通過電纜與控制器4-1電連接。
[0045]為操作使用方便，所述連接架為長度可調(diào)節(jié)的架體。本實施例中，所述連接架為長度和寬度均可調(diào)的架體。
[0046]實際加工時，所述連接架包括安裝在控制盒4后側(cè)的第一支架9、位于第一支架9后側(cè)的第二支架11和連接于第一支架9與第二支架11之間的連接器10。
[0047]實際使用時，所述連接架也可以采用其它類型的架體，如伸縮式架體、多連桿機構(gòu)等。本實施例中，所述第一支架9為第一圓柱形支桿，所述第二支架11為第二圓柱形支桿，所述第一圓柱形支桿與所述第二圓柱形支桿呈垂直布設(shè)。所述第一圓柱形支桿和所述第二圓柱形支桿均安裝在連接器10上。
[0048]本實施例中，所述連接器10為方形連接桿，所述第一圓柱形支桿和所述第二圓柱形支桿與所述方形連接桿之間以螺紋方式或以卡裝方式進行連接。實際安裝時，所述第一圓柱形支桿位于第二圓柱形支桿下方。實際使用時，調(diào)節(jié)所述第一圓柱形支桿即可對所述連接架的長度進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)所述第二圓柱形支桿即可對所述連接架的寬度進行調(diào)節(jié)。
[0049]實際安裝時，所述盒體安裝在所述第一圓柱形支桿上
[0050]本實施例中，所述報警裝置為由聲報警器5和光報警器7組成的聲光報警裝置，所述聲報警器5和光報警器7均與控制器4-1相接。實際安裝時，所述光報警器7位于所述盒體頂部，所述聲報警器5固定在光報警器7的外側(cè)壁上。
[0051]同時，所述電子線路板上還設(shè)置有與控制器4-1相接的計時電路4-4。
[0052]本實施例中，所述參數(shù)設(shè)置單元4-3為布設(shè)在所述盒體外側(cè)壁上的輸入鍵盤或以無線通信方式與控制器4-1進行雙向通信的手持式數(shù)據(jù)終端。
[0053]同時，本發(fā)明所述的監(jiān)測裝置還包括安裝在監(jiān)測環(huán)3內(nèi)壁上的糾偏裝置，所述糾偏裝置包括水平糾偏機構(gòu)和豎向糾偏機構(gòu)，所述水平糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)3左側(cè)內(nèi)壁上的左電動推頭6-1和安裝在監(jiān)測環(huán)3右側(cè)內(nèi)壁上的右電動推頭6-2，所述豎向糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)3頂部內(nèi)壁上的上電動推頭6-3和安裝在監(jiān)測環(huán)3底部內(nèi)壁上的下電動推頭6-4，所述左電動推頭6-1和右電動推頭6-2均位于監(jiān)測環(huán)3中部且二者呈左右對稱布設(shè)，所述上電動推頭6-3和下電動推頭6-4呈上下對稱布設(shè)。所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭位于左電動推頭6-1、右電動推頭6-2、上電動推頭6-3和下電動推頭6-4之間。
[0054]本實施例中，所述左電動推頭6-1、右電動推頭6-2、上電動推頭6-3和下電動推頭6-4呈十字形布設(shè)，所述左電動推頭6-1和右電動推頭6-2分別位于監(jiān)測環(huán)3的中部左右兩偵牝所述上電動推頭6-3和下電動推頭6-4分別位于監(jiān)測環(huán)3的中部上下兩側(cè)。
[0055]實際加工時，所述左電動推頭6-1、右電動推頭6-2、上電動推頭6-3和下電動推頭6-4均包括底座和安裝在所述底座上的推動頭，所述推動頭由電動推移機構(gòu)帶動進行前后移動，所述電動推移機構(gòu)包括電動機和與所述電動機相接的電機驅(qū)動器，所述電機驅(qū)動器與控制器4-1相接。
[0056]本實施例中，本發(fā)明所述的監(jiān)測裝置還包括與控制器4-1相接的無線通信模塊4-5，所述控制器4-1通過無線通信模塊4-5與上位機進行雙向通信。
[0057]本實施例中，所述控制器4-1為PLC可編程控制器
[0058]實際使用時，所述控制器4-1也可以采用其它類型的控制器件。
[0059]如圖4所示的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0060]步驟一、監(jiān)測裝置安裝:待所監(jiān)測激光指向儀安裝完成后，將監(jiān)測環(huán)3套裝在所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，再將夾持器8緊固夾持于所監(jiān)測激光指向儀固定的錨桿上。
[0061]實際使用時，由于所述連接架的長度和寬度均可調(diào)節(jié)，不僅固定簡便且連接可靠，因而能滿足不同類型激光指向儀的使用需求。
[0062]步驟二、報警參數(shù)設(shè)定:通過參數(shù)設(shè)置單元4-3對所監(jiān)測激光指向儀的水平偏移報警閾值C7w和豎向偏移報警閾值進行設(shè)定。
[0063]本實施例中，C水平=C豎向=3mm?6mm。
[0064]實際使用時，可以根據(jù)具體需要，對C7w和的取值大小進行相應(yīng)調(diào)整。
[0065]步驟三、偏移量實時監(jiān)測:通過所述水平位移檢測單元和豎向位移檢測單元對所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的偏移量分別進行實時檢測，并將所檢測信息同步傳送至控制器4-1，由控制器4-1對所檢測信息進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對所述報警裝置進行控制:當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置啟動進行報警；其中t = 1s?15s。
[0066]也就是說，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7iw且檢測到的偏移量大于C7w持續(xù)時間超過t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且檢測到的偏移量大于持續(xù)時間超過t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置啟動進行報警。
[0067]本實施例中，本發(fā)明所述的監(jiān)測裝置包括兩種工作模式:人工糾偏和自動糾偏兩種模式:當(dāng)工作于人工糾偏模式下時，所述控制器4-1控制所述報警裝置啟動進行報警后，人為進行糾偏；而當(dāng)工作于自動糾偏模式時，步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測過程中，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器4-1根據(jù)所述水平位移檢測單元和豎向位置檢測單元檢測到的偏移量和偏移方向，并通過控制所述水平糾偏機構(gòu)或所述豎向糾偏機構(gòu)對所監(jiān)測激光指向儀的位置進行調(diào)整。
[0068]實際進行自動糾偏時，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t且豎向位移檢測單元檢測到的偏移量也大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器4-1先控制所述水平糾偏機構(gòu)在水平方向上對所監(jiān)測激光指向儀的位置進行調(diào)整，再控制所述豎向糾偏機構(gòu)在豎直方向上對所監(jiān)測激光指向儀的位置進行調(diào)整。例如:當(dāng)所監(jiān)測激光指向儀向右側(cè)偏移時，所述控制器4-1控制右電動推頭6-2啟動將所監(jiān)測激光指向儀向左側(cè)推移；當(dāng)所監(jiān)測激光指向儀向下偏移時，所述控制器4-1控制下電動推頭6-4啟動將所監(jiān)測激光指向儀向上推移；當(dāng)所監(jiān)測激光指向儀向右下方偏移時，所述控制器4-1先控制右電動推頭6-2啟動將所監(jiān)測激光指向儀向左側(cè)推移，再控制下電動推頭6-4啟動將所監(jiān)測激光指向儀向上推移。
[0069]待糾偏過程完成后，所述控制器4-1控制所述報警裝置停止報警，具體是當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量不大于C7iw且持續(xù)時間超過t，同時豎向位移檢測單元檢測到的偏移量不大于且持續(xù)時間超過t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置停止進行報警。
[0070]本實施例中，步驟三中所述控制器4-1通過無線通信模塊4-5與上位機進行雙向通信。步驟二中通過參數(shù)設(shè)置單元4-3對所監(jiān)測激光指向儀的水平偏移報警閾值C7w和豎向偏移報警閾值進行設(shè)定時，還需通過參數(shù)設(shè)置單元4-3對大偏移量報警閾值Cmax進行設(shè)定，其中C水平=C豎向=3mm~6mm, Cmax = 1mm~12mm。步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測過程中，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置啟動進行報警，與此同時，所述控制器4-1通過無線通信模塊4-5向所述上位機發(fā)送報
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[0071]所述報警裝置包括兩種報警模式，兩種報警模式所采用的報警音或報警燈光不一樣。實際使用時，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7iw且檢測到的偏移量大于C7w持續(xù)時間超過t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且檢測到的偏移量大于持續(xù)時間超過t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置工作于一種報警模式，此時所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元檢測到的偏移量均不大于Cmax或者大于Cmax的持續(xù)時間不超過t ;當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置工作于另一種報警模式。
[0072]因而，步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測時，所述控制器4-1先判斷所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量是否大于Cmax且持續(xù)時間大于t，同時判斷所述豎向位移檢測單元檢測到的偏移量是否大于Cmax且持續(xù)時間大于t，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置工作，此時無需啟動所述糾偏裝置；當(dāng)所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元檢測到的偏移量均不大于Cmax或者大于Cmax的持續(xù)時間均不超過t時，所述控制器4-1判斷所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量是否大于C7iw且持續(xù)時間超過t，同時判斷所述豎向位移檢測單元檢測到的偏移量是否大于且續(xù)時間超過t，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且檢測到的偏移量大于C#〒持續(xù)時間超過t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且檢測到的偏移量大于Cs@持續(xù)時間超過t時，所述控制器4-1控制所述報警裝置啟動進行報警，同時控制所述糾偏裝置進行自動糾偏。
[0073]本實施例中，步驟一中進行監(jiān)測裝置安裝時，需將第一壓力傳感器I和第二壓力傳感器2均與所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭外殼相貼；安裝完成后，第一壓力傳感器I與第二壓力傳感器2將各自檢測得到的初始壓力值同步傳送至控制器4-1。
[0074]步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測之前，先通過參數(shù)設(shè)置單元4-3輸入第一壓力傳感器I與第二壓力傳感器2所檢測壓力值與位移量之間的線性關(guān)系。步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測時，所述第一壓力傳感器I與第二壓力傳感器2將其實時所檢測的壓力值同步傳送至控制器4-1，控制器4-1根據(jù)第一壓力傳感器I與第二壓力傳感器2的初始壓力值確定當(dāng)前狀態(tài)下所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的壓力變化量，并結(jié)合預(yù)先輸入的第一壓力傳感器I與第二壓力傳感器2所檢測壓力值與位移量之間的線性關(guān)系，換算出當(dāng)前狀態(tài)下所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的偏移量。
[0075]實際使用時，所述控制盒4均經(jīng)防爆處理。
[0076]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:包括套裝在所監(jiān)測激光指向儀前端的監(jiān)測環(huán)(3)、對所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上的偏移量進行實時檢測的水平位移檢測單元、對所監(jiān)測激光指向儀在豎直方向上的偏移量進行實時檢測的豎向位移檢測單元、供監(jiān)測環(huán)(3)安裝的連接架和安裝在所述連接架上的夾持器(8)，所述連接架上安裝有控制盒(4)，所述連接架位于監(jiān)測環(huán)(3)后側(cè)，所監(jiān)測激光指向儀為固定于錨桿上的錨桿激光指向儀，所述夾持器(8)緊固夾持于所述錨桿上；所述控制盒(4)包括盒體和安裝在所述盒體內(nèi)的電子線路板，所述電子線路板上設(shè)置有控制器(4-1)和與控制器(4-1)相接的電源模塊(4-2)，所述控制器(4-1)與參數(shù)設(shè)置單元(4-3)相接，所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元均與控制器(4-1)相接，所述盒體上安裝有由控制器(4-1)進行控制的報警裝置，所述報警裝置與控制器(4-1)相接；所述監(jiān)測環(huán)(3)為圓環(huán)且其套裝在所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，所述水平位移檢測單元和所述豎向位移檢測單元均安裝在監(jiān)測環(huán)(3)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:所述水平位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)(3)左側(cè)或右側(cè)的第一壓力傳感器(I)，所述豎向位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)(3)頂端或底端的第二壓力傳感器(2)，所述第一壓力傳感器(I)和第二壓力傳感器(2)均與控制器(4-1)相接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:所述連接架包括安裝在控制盒(4)后側(cè)的第一支架(9)、位于第一支架(9)后側(cè)的第二支架(11)和連接于第 一支架(9)與第二支架(11)之間的連接器(10);所述報警裝置為由聲報警器(5)和光報警器(7)組成的聲光報警裝置，所述聲報警器(5)和光報警器(7)均與控制器(4-1)相接；所述電子線路板上還設(shè)置有與控制器(4-1)相接的計時電路(4-4)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:所述參數(shù)設(shè)置單元(4-3)為布設(shè)在所述盒體外側(cè)壁上的輸入鍵盤或以無線通信方式與控制器(4-1)進行雙向通信的手持式數(shù)據(jù)終端。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:還包括安裝在監(jiān)測環(huán)(3)內(nèi)壁上的糾偏裝置，所述糾偏裝置包括水平糾偏機構(gòu)和豎向糾偏機構(gòu)，所述水平糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)(3)左側(cè)內(nèi)壁上的左電動推頭(6-1)和安裝在監(jiān)測環(huán)(3)右側(cè)內(nèi)壁上的右電動推頭(6-2)，所述豎向糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)(3)頂部內(nèi)壁上的上電動推頭(6-3)和安裝在監(jiān)測環(huán)(3)底部內(nèi)壁上的下電動推頭(6-4)，所述左電動推頭(6-1)和右電動推頭(6-2)均位于監(jiān)測環(huán)(3)中部且二者呈左右對稱布設(shè)，所述上電動推頭(6-3)和下電動推頭(6-4)呈上下對稱布設(shè)；所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭位于左電動推頭(6-1)、右電動推頭(6-2)、上電動推頭(6-3)和下電動推頭(6-4)之間。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種激光指向儀偏移實時監(jiān)測裝置，其特征在于:還包括與控制器(4-1)相接的無線通信模塊(4-5)，所述控制器(4-1)通過無線通信模塊(4-5)與上位機進行雙向通信；所述左電動推頭(6-1)、右電動推頭(6-2)、上電動推頭(6-3)和下電動推頭(6-4)均包括底座和安裝在所述底座上的推動頭，所述推動頭由電動推移機構(gòu)帶動進行前后移動，所述電動推移機構(gòu)包括電動機和與所述電動機相接的電機驅(qū)動器，所述電機驅(qū)動器與控制器(4-1)相接。
7.一種利用如權(quán)利要求1所述監(jiān)測裝置對激光指向儀的偏移量進行監(jiān)測的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟一、監(jiān)測裝置安裝:待所監(jiān)測激光指向儀安裝完成后，將監(jiān)測環(huán)(3)套裝在所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭前端，再將夾持器(8)緊固夾持于所監(jiān)測激光指向儀固定的錨桿上； 步驟二、報警參數(shù)設(shè)定:通過參數(shù)設(shè)置單元(4-3)對所監(jiān)測激光指向儀的水平偏移報警閾值C7w和豎向偏移報警閾值進行設(shè)定； 步驟三、偏移量實時監(jiān)測:通過所述水平位移檢測單元和豎向位移檢測單元對所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的偏移量分別進行實時檢測，并將所檢測信息同步傳送至控制器(4-1)，由控制器(4-1)對所檢測信息進行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對所述報警裝置進行控制:當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器(4-1)控制所述報警裝置啟動進行報警；其中t = 1s~15s。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于:步驟一中所述監(jiān)測環(huán)(3)的內(nèi)壁上還安裝有糾偏裝置，所述糾偏裝置包括水平糾偏機構(gòu)和豎向糾偏機構(gòu)，所述水平糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)(3)左側(cè)內(nèi)壁上的左電動推頭(6-1)和安裝在監(jiān)測環(huán)(3)右側(cè)內(nèi)壁上的右電動推頭出-2)，所述豎向糾偏機構(gòu)包括安裝在監(jiān)測環(huán)(3)頂部內(nèi)壁上的上電動推頭(6-3)和安裝在監(jiān)測環(huán)(3)底部內(nèi)壁上的下電動推頭(6-4)，所述左電動推頭(6-1)和右電動推頭(6-2)均位于監(jiān)測環(huán)(3)中部且二者呈左右對稱布設(shè)，所述上電動推頭(6-3)和下電動推頭(6-4)呈上下對稱布設(shè)；所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭位于左電動推頭(6-1)、右電動推頭(6-2)、上電動推頭(6-3)和下電動推頭(6-4)之間； 步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測過程中，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于C7w且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于且持續(xù)時間大于t時，所述控制器(4-1)根據(jù)所述水平位移檢測單元和豎向位置檢測單元檢測到的偏移量和偏移方向，并通過控制所述水平糾偏機構(gòu)或所述豎向糾偏機構(gòu)對所監(jiān)測激光指向儀的位置進行調(diào)整。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于:步驟三中所述水平位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)(3)左側(cè)或右側(cè)的第一壓力傳感器(I)，所述豎向位移檢測單元為安裝在監(jiān)測環(huán)(3)頂端或底端的第二壓力傳感器(2);步驟一中進行監(jiān)測裝置安裝時，需將第一壓力傳感器(I)和第二壓力傳感器(2)均與所監(jiān)測激光指向儀的光學(xué)鏡頭外殼相貼；安裝完成后，第一壓力傳感器(I)與第二壓力傳感器(2)將各自檢測得到的初始壓力值同步傳送至控制器(4-1);步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測之前，先通過參數(shù)設(shè)置單元(4-3)輸入第一壓力傳感器(I)與第二壓力傳感器(2)所檢測壓力值與位移量之間的線性關(guān)系；步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測時，所述第一壓力傳感器(I)與第二壓力傳感器(2)將其實時所檢測的壓力值同步傳送至控制器(4-1)，控制器(4-1)根據(jù)第一壓力傳感器(I)與第二壓力傳感器(2)的初始壓力值確定當(dāng)前狀態(tài)下所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的壓力變化量，并結(jié)合預(yù)先輸入的第一壓力傳感器(I)與第二壓力傳感器(2)所檢測壓力值與位移量之間的線性關(guān)系，換算出當(dāng)前狀態(tài)下所監(jiān)測激光指向儀在水平方向上和豎直方向上的偏移量。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于:步驟三中所述控制器(4-1)通過無線通信模塊(4-5)與上位機進行雙向通信；步驟二中通過參數(shù)設(shè)置單元(4-3)對所監(jiān)測激光指向儀的水平偏移報警閾值C7iw和豎向偏移報警閾值進行設(shè)定時，還需通過參數(shù)設(shè)置單元(4-3)對大偏移量報警閾值Cmax進行設(shè)定，其中C水平=C豎向=3mm~6mm, Cmax = 1mm~12mm ;步驟三中進行偏移量實時監(jiān)測過程中，當(dāng)所述水平位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t或豎向位移檢測單元檢測到的偏移量大于Cmax且持續(xù)時間大于t時，所述控制器(4-1)控制所述報警裝置啟動進行報警，與此同時，所述控制器(4-1)通過無線通信模塊(4-5)向 所述上位機發(fā)送報警信息。
【文檔編號】G01C15/00GK104074548SQ201410324106
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】朱慶偉, 信泰琦 申請人:西安科技大學(xué)