一种墙体垂直度测量及调节系统的制作方法

1.本发明涉及预制墙体的配套装置技术领域，尤其是一种墙体垂直度测量及调节系统。


背景技术：

2.随着城市的发展，无论是超高建筑还是市政工程都在如火如荼的发展，因此近年来在大城市中出现了越来越多的预制拼装工程。预制拼装构件安装达到精度，包括预制墙体安装的垂直度监测和调节都是急需解决的问题。
3.常用的墙体垂直度测量方法有靠尺、垂线和经纬仪。对于3米内的墙体，现在多用靠尺测量垂直度，然而针对高大墙体，墙体根部的垂直度就不足以反应整面墙的垂直度。测绳在使用过程中难免晃动，影响测量精度。经纬仪测量需要严格调平经纬仪本身，且不能直接读出墙体垂直度的数值。
4.现行的墙体垂直度调节主要依靠工人转动墙体支撑杆的活动部分，存在劳动强度大和调整不精确的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种墙体垂直度测量及调节系统，通过垂直度测量装置与垂直度调节系统之间的配合，解决传统测量方法测量高大墙体误差大、代表性不足、不能读出数值的问题；还能根据测量得到的数据自动调整墙体垂直度，避免人工调整带来的不精确。
6.本发明目的实现由以下技术方案完成：一种墙体垂直度测量及调节系统，其特征在于：包括垂直度测量装置、控制板、垂直度调节装置，其中所述垂直度测量装置由两个垂直度测量单元构成，每个垂直度测量单元均包括激光测距器和倾角传感器，两个垂直度测量单元用于测量墙体的垂直度，所述垂直度测量装置和所述控制板之间信号连接以构成数据交互，所述控制板根据所述垂直度测量装置的测量数据计算所述墙体的垂直度，所述垂直度调节装置与所述墙体连接，所述控制板与所述垂直度调节装置构成信号连接，所述控制板根据所述墙体的垂直度驱动所述垂直度调节装置对所述墙体进行垂直度调节。
7.所述垂直度测量单元包括支架，所述激光测距器和所述倾角传感器安装在所述支架上；两个所述垂直度测量单元的支架之间通过设置转子构成铰接。
8.所述垂直度调节装置包括减速电机、可伸缩的调节杆，所述减速电机与所述调节杆相连接固定，所述调节杆与所述墙体相连接，所述减速电机可驱动所述调节杆伸长或缩短以对所述墙体进行垂直度调节；所述减速电机的工作装置由所述控制板连接控制。
9.还包括显示装置，所述显示装置包括大显示器和小显示器，所述大显示器设置在所述墙体一侧，所述小显示器设置在所述垂直度调节装置处。
10.所述控制板具有信号传输模块，所述信号传输模块用于将所述墙体的垂直度信息
传输至bim平台及智能移动终端。
11.所述信号传输模块为5g信号模块。
12.两个所述激光测距器的测量通过神经网络模型进行修正。
13.所述神经网络模型包括五个输入层、两个输出层以及设置在所述输入层和所述输出层之间的隐层，所述五个输入层分别为两个激光测距器的测距数据、天气数据、温湿度以及时间，所述两个输出层分别为两个激光测距器修正后的测距数据。
14.所述神经网络模型的激活函数采用sigmod函数。
15.所述神经网络模型的训练集和验证集通过在不同天气情况测量相同的距离得到。
16.本发明的优点是：实现墙体垂直度的自动测量和自动调节，提高垂直度测量及调节的精度；自动化程度高，省时省力，便于施工；可整合为bim族，便于设计人员快速调用并查看信息，降低重复工作；结构简单合理、使用方便，适于推广。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的系统框架图；图3为本发明中神经网络模型的架构示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-3所示，图中标记1-10分别表示为：激光测距器1、倾角传感器2、激光测距器3、倾角传感器4、转子5、控制板6、大显示器7、5g信号模块8、减速电机9、小显示器10。
19.实施例：如图1所示，本实施例中的墙体垂直度测量及调节系统，其主要分为垂直度测量装置、控制板以及垂直度调节装置，其中垂直度测量装置用于对墙体的垂直度进行测量，控制板用于对垂直度测量装置的测量结果进行计算从而得到墙体的垂直度测量结果，而垂直度调节装置则用于根据墙体的垂直度测量结果对墙体的垂直度进行调节，即墙体处于倾斜状态时，垂直度调节装置根据墙体的倾斜方向以及倾角对其进行调节，从而将其调整至垂直状态。
20.具体而言，如图1和图2所示，本实施例中的垂直度测量装置包括两个垂直度测量单元，其中一个垂直度测量单元由激光测距器1和倾角传感器2构成，另一个垂直度测量单元由激光测距器3和倾角传感器4构成；激光测距器1和激光测距器3分别用于测量垂直度测量单元至墙体之间的距离，而倾角传感器2和倾角传感器4则用于测量垂直度测量单元与墙体之间的角度。这两个垂直度测量单元用于测量墙体上两个测量位置的距离和角度并通过信号连接将数据传输至控制板6，控制板6可运行基于三角函数的算法计算墙体上两个测量位置与重力方向的倾角，从而表征该墙体的垂直度。
21.如图1所示，两个垂直度测量单元均可设置支架，该支架用于安装激光测距器和倾角传感器，两个支架之间通过转子5构成铰接，使两个垂直度测量单元可在转子5的作用下相对旋转，以实现墙体上两个测量位置的垂直度测量，同时也便于墙体上测量位置的切换，例如需要在墙体上选取多个测量位置以进一步提高测量精度时，通过转子5旋转垂直度测
量单元即可。
22.控制板6在计算出墙体垂直度结果后，自动控制垂直度调节装置进行墙体的垂直度调节。该垂直度调节装置包括减速电机9和可伸缩的调节杆，该可伸缩的调节杆的一端与减速电机9的输出端固定连接，并可随着减速电机9的正转或反转相应伸长或缩短。可伸缩的调节杆的另一端与墙体相连接，随着可伸缩的调节杆的伸长或缩短，其可向墙体施加一定的推力或拉力，从而实现墙体的垂直度调节。当墙体向调节杆一侧倾斜时，调节杆可伸长向其施加推力；反之，当墙体向调节杆的反向一侧倾斜时，调节杆可缩短以向其施加拉力。减速电机9的正转或反转以及旋转的程度均由控制板6根据墙体的垂直度自动控制，提高调节精度。
23.如图1所示，在墙体的施工现场设置有大显示器7，该大显示器7与控制板6构成信号连接，其可显示墙体的倾角。在减速电机9处还设置有小显示器10，小显示器10亦可显示出墙体的倾角，以便于减速电机9的操作人员在该位置进行墙体的倾角信息的查看。
24.如图1或图2所示，控制板6设置有5g信号模块8，该5g信号模块8用于本实施例中的墙体垂直度测量及调节系统与外界之间的数据交互。具体使用时，可将墙体垂直度测量及调节系统整合为一个bim族，便于设计人员快速调用该系统。5g信号模块8可将数据上传至bim平台和智能移动终端，供管理人员查看，同时还实现了远程监控。
25.为了提高墙体垂直度的测量精度，并进一步提高对墙体垂直度的调节精度，保证其墙体调整后的垂直度，本实施例中的腔体垂直度测量及调节系统配合有如图3所示的神经网络模型进行垂直度测量及调节。
26.具体而言，该神经网络模型包括五个输入层、两个输出层以及设置在输入层和输出层之间的隐层，五个输入层分别为两个激光测距器，即激光测距器1和激光测距器3的测距数据、墙体所处的天气数据、温湿度以及进行测量和调节的操作时间，隐层5*2，两个输出层分别为两个激光测距器修正后的测距数据；通过输入层至输出层的输出，可对两个激光测距器的距离测量数据进行修正，排除温度、湿度、时间的影响，进而修正墙体的垂直度测量数据，从而使垂直度调节装置可根据更为精确的墙体垂直度数据对其进行垂直度调整。
27.在神经网络模型使用时，其激活函数采用sigmod函数，以提高修正精度。神经网络模型的训练集和验证集通过在不同天气情况测量相同的距离得到。
28.本实施例在具体实施时：系统内部件间的信号可采用485信号进行传输和控制，该信号具有稳定可靠，传输距离长的特点，保证数据的及时性和稳定性。
29.控制板6还可进一步设置现有的“看门狗（wdt）”功能，以自动重启纠正运行过程中可能出现的错误，进一步提高系统整体的自动化程度。
30.虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。