墻縫變形監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計

1、墻縫變形監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計方案背景： 在混凝土、橋梁、公路以及一些設(shè)備的使用過程中，會由于各種原因?qū)е陆ㄖ锍霈F(xiàn)裂縫，裂縫不僅影響了建筑物表面的美觀，更嚴重的會導(dǎo)致意外事故的發(fā)生。所以，必須對裂縫進行定期的觀測和監(jiān)控，如果裂縫超過安全范圍，就必須及時處理。必然需要設(shè)計一種裂縫變形監(jiān)測系統(tǒng)對裂縫的變形進行實時監(jiān)測。本方案即是一種墻縫變形實時監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖：系統(tǒng)安裝示意圖：系統(tǒng)內(nèi)容：本系統(tǒng)由顯微測量傳感器和二次儀表組成，顯微測量傳感器與二次儀表相連接，二次儀表將傳感器采集到的圖像信息進行顯示并放大處理。顯微測量傳感器為數(shù)字成像裝置，其感應(yīng)器為長方形。數(shù)字成像裝置可以是數(shù)字攝像機，也可以是CC

2、D傳感器和后續(xù)處理電路，主要作用是對裂縫進行清晰地數(shù)字成像，只要傳感器的感應(yīng)器面對裂縫就可以對裂縫進行成像。長方形感應(yīng)器的長邊方向與裂縫垂直，裂縫在成像屏幕上就基本上是垂直的，而二次儀表中的活動測量標尺的初始位置是水平的，這樣基本不需要調(diào)整標尺就可以對裂縫進行寬度測量，一個傳感器可以由一個或者多個攝像頭組成。傳感器還可以自帶照明燈光。二次儀表由主控單元、圖像監(jiān)控處理單元、存儲單元、人機界面和視頻信號傳輸單元組成，圖像監(jiān)控處理單元、存儲單元、人機界面和視頻信號傳輸單元分別與主控單元連接；顯微測量傳感器通過視頻信號傳輸單元連接至主控單元，將數(shù)字圖像序列輸入主控單元；圖像監(jiān)控處理單元用于對數(shù)字圖像進

3、行放大處理，設(shè)置標尺測量裂縫寬度，調(diào)整標尺的方向，使之與數(shù)字圖像中的裂縫相垂直；存儲單元用于存儲數(shù)字圖像序列；人機界面用于顯示數(shù)字圖像和標尺，輸入控制指令，實現(xiàn)對裂縫的實時監(jiān)測；視頻信號處理單元用于傳感器與二次儀表間視頻圖像信號的傳輸；主控單元是整個裝置的核心，它是連接成像、圖像處理、存儲和量測的中心，通過光學(xué)成像輸入數(shù)字圖像序列，供圖像處理單元得到測量結(jié)果。二次儀表可以是單片機或PDA等平臺，主要是將傳感器采集到的圖像信息進行顯示并放大處理。人機界面包括顯示和輸入裝置，顯示和輸入裝置可以是普通液晶顯示屏和多功能按鍵的組合，也可以是觸摸屏。二次儀表電源采用可充電大容量的鋰電池，同時為顯微測量傳

4、感器供電。具體實施：將顯微測量傳感器3如圖固定于裂縫7處，將感應(yīng)器5長方形的長邊方向與裂縫7垂直（如此裂縫7在成像屏幕上面就基本垂直于二次儀表中的活動測量標尺的初始位置），這樣顯微測量傳感器3就能實時捕捉裂縫7清晰的數(shù)字圖像；顯微測量傳感器將數(shù)字圖像通過數(shù)據(jù)線12傳輸給二次儀表2，二次儀表2將傳感器3采集到的圖像信息進行顯示并放大處理，結(jié)合二次儀表中的活動測量標尺即可測出裂縫的寬度。如此便實現(xiàn)了對裂縫變形的實時監(jiān)測。方案總結(jié)： 該系統(tǒng)由顯微測量傳感器與二次儀表兩大部分組成，通過傳感器中的數(shù)字成像裝置捕捉墻縫清晰的數(shù)字圖像，并傳輸給二次儀表進行放大處理并顯示，結(jié)合二次儀表中的測量標尺，可以準確的測量出墻縫寬度，對墻縫變形進行實時監(jiān)測。而且本系統(tǒng)的精度高，操作讀取簡便，長時間穩(wěn)定性和重復(fù)性好，適用于所有表面平整建筑物的裂縫實時監(jiān)測。參考文獻：1、 徐劍平. 裂縫監(jiān)測方法研究及應(yīng)用實例J. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(11)2、 李劍芝,孫寶臣,杜彥良,徐華. 混凝土裂縫的監(jiān)測J. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2006(04)3、 崔愛明. 混凝土裂縫的監(jiān)測及檢測在工程施工中應(yīng)用J. 粉煤灰綜合利用. 2008(S1)4