一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置

1.本发明涉及建筑物形变监测装置技术领域，具体为一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置。


背景技术：

2.通达卫星监测解决方案是基于“卫星+物联网+云计算”技术，根据监测业务的需求将卫星天线和其他的环境传感器安装在监测物上，实时采集监测数据，采集的数据进行本地缓存和打包，通过4g通信网传到云服务器。由于形变监测数据采集频次高，数据量累计快，所以普通“服务器+数据库”模式无法满足系统要求，只能采用云方式对采集的数据进行存储、管理、统计分析，客户可直接通过pc的网页、手机app、微信等进行访问。
3.利用高精gnss卫星定位技术结合现代通讯技术、计算机技术、系统集成技术等技术手段,实时在线获得形变体上监测点高精度的三维坐标。通过对坐标变化数据的定量分析，实现对监测物的表面位移状况的实时监测，精度可达亚毫米级，实时水平解算精度优于
±
2.0mm，实时高程解算精度优于
±
5.0mm。检测现场一般设置有多个卫星天线和检测传感器，针对于建筑物形变的检测，通过埋设形变传感器配合卫星监测建筑物由于土质沉降而导致的形变，判断形变未来趋势，确保安全，在科技日新月异的现在，及时的更新更为先进的传感器探头有助于测量的准确性，现有的形变传感器本体一般位于地面，但形变传感器的探头（探头固定在地底内的结构物上，如桩基）大部分埋设在地底，探头更换不方便，无法通过挖掘进行更换，为此，我们提出一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种便于更换的基于卫星定位的建筑物形变监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置，包括固定于地表上的传感器本体，所述传感器本体通过导线连接有与地底结构物紧密抵压配合的探头；还包括插入地底内的套筒；更换组件，用于更换所述位于地底内的所述探头的所述更换组件设于所述套筒内；抵压组件，用于使更换的所述探头重新抵压在结构上的所述抵压组件设于所述套筒内底部。
6.优选的，所述更换组件包括与所述传感器本体连接固定的电机，所述电机的输出轴转动配合有丝杆，所述丝杆底端与所述套筒底部转动连接，所述丝杆外表面套设有螺纹套筒，所述螺纹套筒侧面固定连接有于所述套筒内壁滑动的限位板，位于地面上的所述套筒的部位开设有更换所述探头的更换口，所述电机输出轴与所述丝杆之间设有配合所述抵压组件完成抵压后使所述电机输出轴与所述丝杆解除连接的的插接组件。
7.优选的，所述抵压组件包括与所述探头转动配合的支撑杆，所述螺纹套筒上开设有活动槽，所述活动槽内滑动配合有与所述支撑杆铰接配合的铰接块，所述铰接块顶面固定连接有穿出所述螺纹套筒的钢丝，所述套筒底部固定连通有呈弧形结构的壳体，所述壳
体的侧端与结构物连接固定。
8.优选的，所述插接组件包括与所述电机输出轴连接固定的第一套杆，所述第一套杆外表面套设有第一套管，所述套管外表面转动连接有圈环，所述圈环外表面固定连接有第一固定板，所述第一固定板上方设有与所述套筒内壁连接固定的第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板之间挂接配合有拉簧，所述丝杆顶部固定连接有第二套杆，所述第二套杆与所述套管插接配合，所述第一固定板下方设有穿出所述套筒的收卷杆，所述收卷杆外表面与所述钢丝卷绕连接，所述第一套杆上设有松弛所述套筒周边的土壤的活动组件。
9.优选的，所述插接组件还包括与所述第一固定板连接固定的连接板，所述连接板上固定连接有多个卡齿，所述收卷杆上固定连接有所述卡齿啮合接触的齿轮。
10.优选的，所述活动组件包括固定于所述套筒外表面的多个套环，所述第一套杆外表面固定连接有内部带有弹性拉件的伸缩杆，所述伸缩杆端部固定连接有与多个所述套环滑动配合的且穿入土壤内的活动杆。
11.优选的，所述活动组件还包括位于地底内的且与所述活动杆套设的活动套筒，所述活动套筒外表面固定连接有u形弧板，位于土壤内的所述套环的顶底面开设有环形槽，所述环形槽内转动配合有与所述u形弧板连接固定的封堵环。
12.优选的，所述收卷杆端部固定连接有调节手柄，所述调节手柄和所述套筒上开设有相互配合的插接孔，所述调节手柄的相对位置位于所述套环的内壁与中心之间。
13.优选的，所述探头底部固定连接有呈倾斜角度的并与所述螺纹套筒外表面抵压接触的凸轮。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过收转钢丝配合螺纹套筒带动探头解除与结构物的抵压并上升至更换口完成更换，该结构操作方便，同时更新更为先进的传感器探头有助于测量的准确性。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明整体结构拆分示意图；图3为图2中顶部结构放大图；图4为图3中局部结构拆分示意图；图5为图2中活动组件结构示意图；图6为图5中结构拆分示意图；图7为图2中抵压组件结构示意图；图8为图7中抵压组件结构拆分示意图；图9为图8中螺纹套筒结构剖面示意图。
16.图中：1-传感器本体；2-探头；3-套筒；4-更换组件；5-电机；6-丝杆；7-螺纹套筒；8-限位板；9-更换口；10-抵压组件；11-支撑杆；12-活动槽；13-铰接块；14-钢丝；15-壳体；16-插接组件；17-第一套杆；18-套管；19-圈环；20-第一固定板；21-第二固定板；22-拉簧；23-第二套杆；24-收卷杆；25-活动组件；26-连接板；27-卡齿；28-齿轮；29-套环；30-伸缩杆；31-活动杆；32-活动套筒；33-u形弧板；34-环形槽；35-封堵环；36-调节手柄；37-插接
孔；38-凸轮。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例一请参阅图1-图2，图示中的一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置，包括固定于地表上的传感器本体1，传感器本体1通过导线连接有与地底结构物紧密抵压配合的探头2；还包括插入地底内的套筒3；更换组件4，用于更换位于地底内的探头2的更换组件4设于套筒3内；抵压组件10，用于使更换的探头2重新抵压在结构上的抵压组件10设于套筒3内底部。
19.请参阅图2-图3和图7-图8，图示中的更换组件4包括与传感器本体1连接固定的电机5，电机5的输出轴转动配合有丝杆6，丝杆6底端与套筒3底部转动连接，丝杆6外表面套设有螺纹套筒7，螺纹套筒7侧面固定连接有于套筒3内壁滑动的限位板8，位于地面上的套筒3的部位开设有更换探头2的更换口9，电机5输出轴与丝杆6之间设有配合抵压组件10完成抵压后使电机5输出轴与丝杆6解除连接的的插接组件16。
20.请参阅图2和图7-图9，图示中的抵压组件10包括与探头2转动配合的支撑杆11，螺纹套筒7上开设有活动槽12，活动槽12内滑动配合有与支撑杆11铰接配合的铰接块13，铰接块13顶面固定连接有穿出螺纹套筒7的钢丝14，套筒3底部固定连通有呈弧形结构的壳体15，壳体15的侧端与结构物连接固定。
21.其中，探头2底部固定连接有呈倾斜角度的并与螺纹套筒7外表面抵压接触的凸轮38。
22.本实施例中，底部结构物施工过程中，将壳体15与结构物进行固定，如焊接、浇筑等方式，使壳体15以及套筒3牢固的固定在结构物上，且位于壳体15内的探头2抵压在结构物外表面，待结构物完成掩埋后，套筒3端部一部分外漏在地面上，当需要更换时，通过插接组件16使钢丝14下移，从而使铰接块13沿着活动槽12移动，支撑杆11转动，从而使探头2转动脱离与结构物的抵压，此时插接组件16使丝杆6和电机5的输出轴插接配合，然后打开电机5，带动丝杆6转动，在限位板8的作用下，使螺纹套筒7带动探头2向上运动，直至更换口9位置，完成更换后，电机5反转，带动新更换的探头2向下移动，并通过插接组件16使钢丝14上移，从而使支撑杆11转动，使探头2在壳体15内转动，重新抵压在结构物外表面上。
23.实施例二请参阅图1-图2，图示中的一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置，包括固定于地表上的传感器本体1，传感器本体1通过导线连接有与地底结构物紧密抵压配合的探头2；还包括插入地底内的套筒3；更换组件4，用于更换位于地底内的探头2的更换组件4设于套筒3内；抵压组件10，用于使更换的探头2重新抵压在结构上的抵压组件10设于套筒3内底部。
24.请参阅图2-图3和图7-图8，图示中的更换组件4包括与传感器本体1连接固定的电
机5，电机5的输出轴转动配合有丝杆6，丝杆6底端与套筒3底部转动连接，丝杆6外表面套设有螺纹套筒7，螺纹套筒7侧面固定连接有于套筒3内壁滑动的限位板8，位于地面上的套筒3的部位开设有更换探头2的更换口9，电机5输出轴与丝杆6之间设有配合抵压组件10完成抵压后使电机5输出轴与丝杆6解除连接的的插接组件16。
25.请参阅图2和图7-图9，图示中的抵压组件10包括与探头2转动配合的支撑杆11，螺纹套筒7上开设有活动槽12，活动槽12内滑动配合有与支撑杆11铰接配合的铰接块13，铰接块13顶面固定连接有穿出螺纹套筒7的钢丝14，套筒3底部固定连通有呈弧形结构的壳体15，壳体15的侧端与结构物连接固定。
26.请参阅图2-图4，图示中的插接组件16包括与电机5输出轴连接固定的第一套杆17，第一套杆17外表面套设有第一套管18，套管18外表面转动连接有圈环19，圈环19外表面固定连接有第一固定板20，第一固定板20上方设有与套筒3内壁连接固定的第二固定板21，第一固定板20和第二固定板21之间挂接配合有拉簧22，丝杆6顶部固定连接有第二套杆23，第二套杆23与套管18插接配合，第一固定板20下方设有穿出套筒3的收卷杆24，收卷杆24外表面与钢丝14卷绕连接，第一套杆17上设有松弛套筒3周边的土壤的活动组件25。
27.请参阅图3-图4，图示中的插接组件16还包括与第一固定板20连接固定的连接板26，连接板26上固定连接有多个卡齿27，收卷杆24上固定连接有卡齿27啮合接触的齿轮28。
28.本实施例中，转动收卷杆24，在齿轮28和卡齿27的啮合作用下，套筒3向下移动，第一固定板20向下移动，拉簧22拉伸，且在圈环19的作用下，第一固定板20不转动，使套管18同时和第一套杆17以及第二套杆23插接固定（通过手动转动电机5的输出轴，从而使套管18与第二套杆23位置对应，便于插入），从而启动电机5从而带动新更换的探头2下移，当下移到套筒3底部和壳体15位置后，反转收卷杆24，使套杆脱离与第二套杆23的接触，并且使钢丝14拉动铰接块13完成探头2的转动，从而使探头2重新抵压在结构物外表面，同理跟换旧探头2。
29.实施例三请参阅图1-图2，图示中的一种基于卫星定位的建筑物形变监测装置，包括固定于地表上的传感器本体1，传感器本体1通过导线连接有与地底结构物紧密抵压配合的探头2；还包括插入地底内的套筒3；更换组件4，用于更换位于地底内的探头2的更换组件4设于套筒3内；抵压组件10，用于使更换的探头2重新抵压在结构上的抵压组件10设于套筒3内底部。
30.请参阅图2-图3和图7-图8，图示中的更换组件4包括与传感器本体1连接固定的电机5，电机5的输出轴转动配合有丝杆6，丝杆6底端与套筒3底部转动连接，丝杆6外表面套设有螺纹套筒7，螺纹套筒7侧面固定连接有于套筒3内壁滑动的限位板8，位于地面上的套筒3的部位开设有更换探头2的更换口9，电机5输出轴与丝杆6之间设有配合抵压组件10完成抵压后使电机5输出轴与丝杆6解除连接的的插接组件16。
31.请参阅图2和图7-图9，图示中的抵压组件10包括与探头2转动配合的支撑杆11，螺纹套筒7上开设有活动槽12，活动槽12内滑动配合有与支撑杆11铰接配合的铰接块13，铰接块13顶面固定连接有穿出螺纹套筒7的钢丝14，套筒3底部固定连通有呈弧形结构的壳体15，壳体15的侧端与结构物连接固定。
32.请参阅图2-图4，图示中的插接组件16包括与电机5输出轴连接固定的第一套杆
17，第一套杆17外表面套设有第一套管18，套管18外表面转动连接有圈环19，圈环19外表面固定连接有第一固定板20，第一固定板20上方设有与套筒3内壁连接固定的第二固定板21，第一固定板20和第二固定板21之间挂接配合有拉簧22，丝杆6顶部固定连接有第二套杆23，第二套杆23与套管18插接配合，第一固定板20下方设有穿出套筒3的收卷杆24，收卷杆24外表面与钢丝14卷绕连接，第一套杆17上设有松弛套筒3周边的土壤的活动组件25。
33.请参阅图3-图4，图示中的插接组件16还包括与第一固定板20连接固定的连接板26，连接板26上固定连接有多个卡齿27，收卷杆24上固定连接有卡齿27啮合接触的齿轮28。
34.请参阅图5-图6，图示中的活动组件25包括固定于套筒3外表面的多个套环29，第一套杆17外表面固定连接有内部带有弹性拉件的伸缩杆30，伸缩杆30端部固定连接有与多个套环29滑动配合的且穿入土壤内的活动杆31。请参阅图5-图6，图示中的活动组件25还包括位于地底内的且与活动杆31套设的活动套筒32，活动套筒32外表面固定连接有u形弧板33，位于土壤内的套环29的顶底面开设有环形槽34，环形槽34内转动配合有与u形弧板33连接固定的封堵环35。
35.其中，收卷杆24端部固定连接有调节手柄36，调节手柄36和套筒3上开设有相互配合的插接孔37，调节手柄36的相对位置位于套环29的内壁与中心之间。
36.本实施例中，通过插接组件16将新的探头2抵压在结构物时，套管18和第二套杆23不构成插接关系，电机5转动不带动丝杆6转动，而转动的第一套杆17带动伸缩杆30转动，在弹性拉件的作用下，使活动杆31贴合套环29外圈进行转动，并在活动套筒32、u形弧板33、环形槽34以及封堵环35的作用下，避免活动杆31松土的过程中发生角度的偏转，且由于封堵环35的作用，避免环形槽34被土壤堵塞，通过活动组件25，可定时对套筒3周边的土壤进行活动，避免长时间后，套筒3周边的土壤移动使套筒3发生形变，从而使丝杆6等结构无法平滑的活动。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。