本發明涉及自動檢測裝置及通信鐵塔，尤其涉及一種通信鐵塔變形自動檢測裝置及檢測方法。

背景技術：

移動通信網絡建設過程中，鐵塔作為重要的移動通信輔助設備，對無線網絡質量的好壞產生直接影響。安裝在野外的移動通信鐵塔，雖然地基堅固，但是由于長期受到地殼運動、天氣環境、人為施工(如修公路等情況下的野外爆破)等的影響，容易發生傾斜。當傾斜達到一定程度，或者由于傾斜造成的鐵塔應力變化，均有可能使得鐵塔發生形變，從而引發工作狀態異常甚至坍塌的嚴重事故；并且塔頂區域較高，存在人工測量不方便，人員目視測量誤差大，工人高空作業危險性高等問題。

技術實現要素：

本發明旨在解決上述問題，提供一種通信鐵塔變形自動檢測裝置及通信鐵塔。

為達成上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種通信鐵塔變形自動檢測裝置，包括底座、檢測主框架、軌跡球、彈簧、連接桿以及變阻器，底座固定在通信鐵塔橫梁上，其中：

所述底座整體呈圓盤狀，上表面設有若干沿徑向均勻分布的軌道，所述軌道呈凹槽狀，并且每個軌道內設有軌跡球；

所述檢測主框架整體呈柱狀，檢測主框架內側設有滑動變阻器，所述滑動變阻器具有滑片、變阻器主體，所述變阻器主體一端與檢測主框架內壁固定連接，另一端與滑片滑動連接；

所述檢測主框架焊接固定在底座上表面中間位置，與軌道數量相等的所述彈簧分別安裝在對應的軌道內，彈簧一端與軌跡球固定連接，另一端與檢測主框架外壁固定連接，彈簧具有使軌跡球恢復到初始狀態的趨勢，當底盤處于水平狀態時彈簧能夠使軌跡球恢復到初始位置，所述與軌道數量相等的連接桿與彈簧安裝方向一致，一端與軌跡球固定連接，另一端與滑片固定連接，并且在底盤隨著鐵塔傾斜時，軌跡球受其自身的重力作用而發生位置變動，并且帶動連桿和滑片運動，從而導致滑動變阻器的阻值輸出發生變化。

進一步的實施例中，所述底座上表面設有4條底座軌道，4條底座軌道之間成90°夾角均勻分布。

進一步的實施例中，每一條所述軌道整體呈矩形凹槽狀，一端開口，另一端與檢測主框架外壁相通。

進一步的實施例中，所述彈簧材料為合金彈簧鋼。

進一步的實施例中，所述變形自動檢測裝置還包括多路AD轉換器、微處理器以及無線收發裝置，其中：

多路AD轉換器與所述多個滑動變阻器連接，用于將每個滑動變阻器檢測到的阻值輸出進行模數轉換后，傳輸到微處理器；

所述微處理器與無線收發裝置連接，通過無線收發裝置將模數轉換后的阻值數據通過無線電波進行發射傳播。

進一步的實施例中，所述變形自動檢測裝置還包括分別與多路AD轉換器、微處理器以及無線收發裝置連接并為其供電的電源模塊，該電源模塊的輸出經過一穩壓模塊后輸出給多路AD轉換器、微處理器以及無線收發裝置。

根據本發明的改進，還提出一種通信鐵塔變形檢測方法，包括：

步驟1、提供一種通信鐵塔變形自動檢測裝置安裝到通信鐵塔的橫梁上，該橫梁位于通信鐵塔塔體上方臨近頂端一側的位置；

步驟2、當通信鐵塔發生變形或者傾斜時，通過對應方向的軌跡球受其自身重力作用而在傾斜或者變形方向發生位移，帶動與其連接的連接桿同步位移；

步驟3、與發生位移的連接桿相對應的滑動變阻器的滑片發生同步位移，使得滑動變阻器的阻值輸出相對于其原始狀態的阻值發生變化；

步驟4、所述阻值以及阻值的變化通過網絡發送至遠端的計算機系統；

步驟5、所述計算機系統響應于阻值的變化量的絕對值超出預設的閾值，判定通信鐵塔發生傾斜或者變形，并發出報警信號。

進一步地，所述方法更加包含以下步驟：

預先設置用于阻值變化判定的閾值。

進一步地，在所述步驟5中，響應于阻值的變化量的絕對值超出預設的閾值，所述計算機系統還通過蜂窩網絡向設定的移動終端發送報警短消息。

進一步地，前述方法更加包含以下步驟：

對所述多個軌跡球進行編號，所述計算機系統根據發生阻值變化絕對值的最大值對應的滑動變阻器，確定與之通過連接桿連接的對應編號的軌跡球，從而確定發生傾斜或者變形的方向。

本發明提出的通信鐵塔變形自動檢測裝置及通信鐵塔，通過對檢測裝置進行結構優化設計，具有使用方便快捷，測量精度高，采集數據量大等優點。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的限定。在附圖中：

圖1為本發明較優實施例的通信鐵塔變形自動檢測裝置的整體結構示意圖。

圖2為本發明較優實施例的通信鐵塔變形自動檢測裝置的整體俯視圖。

圖3為圖1中的局部放大圖，放大比例為2：1。

圖4為圖1實施例中塔體沒有傾斜時底座與檢測框架的連接結構示意圖。

圖5為圖1實施例中塔體傾斜時底座與檢測框架的連接結構示意圖。

圖6為本發明一實施例的通信鐵塔變形自動檢測裝置的示意圖(其中僅僅繪示了滑動變阻器以及信號傳輸部分)。

圖7為本發明某些實施例的通信鐵塔變形自動檢測裝置的示意圖。

圖8為本發明某些實施例的遠端的計算機系統的示意框圖。

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合上述所附圖式說明如下。

如圖1至5所示，根據本發明的較優實施例，包括底座4、檢測主框架1、軌跡球3、彈簧2、連接桿5以及變阻器6，底座固定在通信鐵塔橫梁上。

所述底座4整體呈圓盤狀，上表面設有若干沿徑向均勻分布的軌道401，所述軌道401呈凹槽狀，并且每個軌道401內設置軌跡球3。

所述檢測主框架1整體呈柱狀，檢測主框架1內側設有滑動變阻器6，所述滑動變阻器6具有滑片601、變阻器主體602，所述變阻器主體6一端與檢測主框架1內壁固定連接，另一端與滑片601滑動連接。

所述檢測主框架1焊接固定在底座4上表面中間位置，與軌道401數量相等的所述彈簧2分別安裝在對應的軌道401內，彈簧2一端與軌跡球3固定連接，另一端與檢測主框架1外壁固定連接，所述與軌道401數量相等的連接桿5與彈簧2安裝方向一致，一端與軌跡球3固定連接，另一端與滑片601固定連接。使得所述底座4傾斜而使得軌跡球受到其自身重力作用發生位置變化時帶動該連接桿5和所述滑動變阻器6的滑片601同步運動，進而使得滑動變阻器6的阻值輸出發生變化.

尤其是，軌道401內設置的彈簧2具有使得軌跡球3恢復到初始位置的趨勢。

如此，該裝置在使用時，裝置安裝在通信鐵塔橫梁上，當通信鐵塔橫梁發生傾斜時，其中一側彈簧2因軌跡球3的重力作用長度由原來的圖4變為圖5，而且對應的軌跡球拉動連接桿5發生位置變化，連接桿5同時帶動滑片601發生相對位移，使得滑動變阻器6電阻值因此發生變化，從而實時反映出鐵塔傾斜變化。

如圖2所示，所述底座4上表面設有4條底座軌道401，4條底座軌道401之間成90°夾角均勻分布。如此，該檢測裝置能夠測量4個方向的傾斜變化。

如圖2所示，每一條所述軌道401整體呈矩形凹槽狀，一端開口，另一端與檢測主框架1的外壁相通。

本實施例中，所述彈簧2材料為合金彈簧鋼。合金彈簧鋼具有高的彈性極限、抗疲勞性能，如此，該彈簧有足夠的彈性變形能力并能承受較大的載荷，能夠提高裝置使用壽命。

在一些優選的實施例中，結合圖6，所述變形自動檢測裝置還包括多路AD轉換器(例如多通道AD轉換芯片)、微處理器以及無線收發裝置，其中：多路AD轉換器與所述多個滑動變阻器連接，用于將每個滑動變阻器檢測到的阻值輸出進行模數轉換后，傳輸到微處理器；所述微處理器與無線收發裝置連接，通過無線收發裝置將模數轉換后的阻值數據通過無線電波進行發射傳播。

所述的無線收發裝置，可以采用例如3G、4G通訊模塊等可通過無線通信鏈路接入到互聯網的通訊模塊。

如此，遠端或者監控中心的監控計算機或者計算機系統即可根據阻值的變化來監測到鐵塔的傾斜，及時進行預警和提示采取相應措施。

優選地，所述變形自動檢測裝置采用自供電(自身攜帶便攜式電源模塊)的方式，或者采用與市電結合的混合供電方式，其包括分別與多路AD轉換器、微處理器以及無線收發裝置連接并為其供電的電源模塊，該電源模塊的輸出經過一穩壓模塊后輸出給多路AD轉換器、微處理器以及無線收發裝置。

結合圖1所示，根據本發明的較優實施例，一種通信鐵塔，還包括：鐵塔主體和鐵塔橫梁；鐵塔橫梁呈矩形，兩端分別焊接固定在鐵塔主體的上方中間區域，所述底座4通過螺釘固定在通信鐵塔橫梁上。

如圖1和圖2所示，所述底座4通過螺釘固定在至少2根交叉的通信鐵塔橫梁上。

本實施例中，通信鐵塔橫梁優選為交叉的2根。如此，底座能夠更加牢固的固定在通信鐵塔橫梁上。

結合前述描述的一個或多個實施例的通信鐵塔變形自動檢測裝置，如圖7所示的檢測系統，本發明還提出一種通信鐵塔變形檢測方法，通過前述尤其是圖1、圖6所示的檢測裝置來實現，該方法包括：

步驟1、提供一種前述任意實施例的通信鐵塔變形自動檢測裝置安裝到通信鐵塔的橫梁上，該橫梁位于通信鐵塔塔體上方臨近頂端一側的位置，尤其是臨近鐵塔頂端1m-2m位置區間內；

步驟2、當通信鐵塔發生變形或者傾斜時，通過對應方向的軌跡球3受其自身重力作用而在傾斜或者變形方向發生位移，帶動與其連接的連接桿5同步位移；

步驟3、與發生位移的連接桿5相對應的滑動變阻器的滑片601發生同步位移，使得滑動變阻器6的阻值輸出相對于其原始狀態的阻值發生變化；

步驟4、所述阻值以及阻值的變化通過網絡發送至遠端的計算機系統20；

步驟5、所述計算機系統20響應于阻值的變化量的絕對值超出預設的閾值，判定通信鐵塔發生傾斜或者變形，并發出報警信號。

圖8示例性地給出了一個計算機系統100的框圖。圖8中所示的計算機系統包括：101表示CPU(中央處理單元)，102表示RAM(隨機存取存儲器)，103表示ROM(只讀存儲器)，104表示系統總線，105表示HD(硬盤)控制器，106表示鍵盤控制器，107表示串行接口控制器，108表示并行接口控制器，109表示顯示器控制器，110表示硬盤，111表示鍵盤，112表示照相機，113表示打印機，以及114表示顯示器。這些部件中，與系統總線104連接的CPU 101、RAM 102、ROM 103、HD控制器105、鍵盤控制器106、串行接口控制器107、并行接口控制器108及顯示器控制器119。硬盤110與HD控制器105連接，鍵盤111與鍵盤控制器106連接。顯示器114與顯示器控制器109連接。照相機112與串行接口控制器107連接，打印機113與并行接口控制器108連接。

圖8中所示的各部件的功能在本技術領域內是眾所周知的，并且圖8所示的結構也是常規的。這種結構不僅適用于個人計算機(Personal Computer)、而且適用于便攜式或者手持式設備，例如平板電腦(Tablet PC)、膝上型電腦(Laptop)、PDA(Personal Digital Assistant)、智能手機(Smart Phone)等。

圖8中所示的整個系統由通常作為軟件存在硬盤110中(或者如上所述的，存儲在EPROM中或者其他非揮發性存儲區中)的計算機可讀指令控制，由CPU 101控制執行。

前述的一個或多個CPU 101運行各種存儲在硬盤110中的操作系統和/或軟件程序和/或指令集，以便執行計算機系統的各種功能，并對數據進行處理。

當然，在一些便攜式或者手持式設備中，前述的計算機系統還可包括未視出的音頻電路、揚聲器、麥克風、RF電路、通訊模塊、其他外設接口等。這些組件通過一條或多條系統總線104進行通信。

在一些實例中，前述的顯示器114還可以是觸控屏，用于提供用戶與計算機系統的輸入接口和輸出接口。觸控屏114配置的顯示器控制器109(即觸控屏控制器)接收/發送來自/去往觸控屏的電信號。該觸控屏則向用戶顯示可視輸出。這個可視輸出可以包括文本、圖形、視頻及其任意組合。

應當理解，以上所提及的計算機系統僅僅是某種電子設備，尤其是個人計算機的一個實例，該電子設備的組件還可以比圖示具有更多或者更少的組件，或者具有不同的組件配置。圖8所示的各種組件可以用硬件、軟件或者軟硬件的結合來實現，包括一個或多個信號處理和/或集成電路。

在一些例子中，所述方法更加包含以下步驟：

預先設置用于阻值變化判定的閾值。例如通過計算機系統提供的鍵盤111來進行鍵入設定。在一些例子中，還可以通過觸控式顯示器進行輸入設定。

在一些實施例中，在所述步驟5中，響應于阻值的變化量的絕對值超出預設的閾值，所述計算機系統還通過蜂窩網絡向設定的移動終端發送報警短消息。

在一些實施例中，前述方法更加包含以下步驟：

對所述多個軌跡球進行編號，所述計算機系統根據發生阻值變化絕對值的最大值對應的滑動變阻器，確定與之通過連接桿連接的對應編號的軌跡球，從而確定發生傾斜或者變形的方向。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。