具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置的制作方法

1.本发明涉及超声测量技术领域，具体为具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置。


背景技术：

2.超声波测量指的是测量频率超过16-20khz的弹性波在岩体中传播速度的方法。由于超声波的波长小，且发射的定向性高，因此能精确地测定超声波传播速度。超声波测量可用以测量岩石动弹性模量、围岩的松动范围、应力的变化、岩体工程分类的有关参数等。
3.专利(cn216449727u)公开了复杂地形的超声波测量装置，属于地形测量领域，包括底座，底座上端对称连接有两块固定块，底座上方设置有放置盒，放置盒内安装有超声波测量仪，底座上端的侧壁上开设有滑槽，滑槽内对称滑动连接有两块滑块，滑块上端穿过滑槽槽口并向上延伸且铰接有驱动杆，驱动杆另一端铰接在放置盒的下端，两块固定块相向侧的侧壁上均镶嵌有轴承。本实用新型克服了现有技术的不足，通过超声波测量仪、滑槽、滑块、驱动杆、双向丝杆和螺纹孔等结构之间的相互配合方便调节测量仪器的位置，通过移动管、弹簧、移动杆和移动轮等结构之间的相互配合方便测量仪器在复杂地形中进行移动，减少人工劳动力，节约时间，提高工作效率。
4.上述专利中的复杂地形的超声波测量装置，由于需要针对复杂地形进行高精度高密度高频率的工作，使得超声波设备的内部元器件环境会在工作时短时间急速变化，容易对超声波测量结果造成不良影响。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，包括数据采集模块、数据分析模块、云平台、智能终端和环境调节设备，所述数据采集模块、数据分析模块、智能终端和环境调节设备均分别与云平台通信数据连接，所述数据采集模块对超声波设备内部元器件的环境温度数据、湿度数据、烟雾数据进行采集，同时对地形信息辨识数据进行采集；所述数据分析模块对数据进行分析整合处理；所述云平台对超声波内部元器件环境和地形信息辨识数据进行远程云端存档处；所述智能终端用于对超声波内部元器件环境和地形信息辨识数据进行查看，所述环境调节设备用于对超声波内部元器件环境进行调节处理。
7.进一步的，所述数据采集模块对超声波设备内部元器件的环境温度数据ai、湿度数据bi、烟雾数据ci、信息辨识数据中的定位正确数量ei进行采集，并将上述数据发送到云平台和数据分析模块；正常温度数据范围为(a
小
～a
大
)、正常湿度数据范围为(b
小
～b
大
)、正常烟雾数据范围为(c
小
～c
大
)、信息辨识数据中的定位数据总数量为e
总
，信息辨识数据标记在复杂地形的已知定位标记点。
8.进一步的，所述数据分析模块对上述数据进行分析整合处理：
9.当ai≠a
i-1
时，fi为相邻两组温度数据拟合曲线的斜率；
10.当bi≠b
i-1
时，gi为相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率；
11.当ci≠c
i-1
时，hi为相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率。
12.进一步的，当a
小
≤ai≤a
大
时，fi为后续计算的温度相关基础数据，根据相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定fi的取值；相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，温度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境温度波动越平缓；
13.当b
小
≤bi≤b
大
时，gi为后续计算的湿度相关基础数据，根据相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定gi的取值；相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，湿度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境湿度波动越平缓；
14.当c
小
≤ci≤c
大
时，hi为后续计算的烟雾相关基础数据，根据相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定hi的取值；相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，烟雾数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境烟雾波动越平缓；
15.当ai≤a
小
，或a
大
≤ai时，fi为后续计算的温度相关基础数据，根据相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定fi的取值；相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，温度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境温度波动越平缓；
16.当bi≤b
小
，或b
大
≤bi时，gi为后续计算的湿度相关基础数据，根据相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定gi的取值；相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，湿度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境湿度波动越平缓；
17.当ci≤c
小
，或c
大
≤ci时，hi为后续计算的烟雾相关基础数据，根据相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定hi的取值；相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，烟雾数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境烟雾波动越平缓。
18.进一步的，对信息辨识数据中的定位数据正确率为
19.ji为后续计算的信息辨识数据中的数量相关基础数据，根据信息辨识数据中的数量正确率的大小决定ji的取值；信息辨识数据中的数量正确率越小，说明超声波测量采集数据精准度越低，超声波测量数据可信度降低。
20.进一步的，对超声波内部元器件环境测试进行评分为m
t
；li＝(fi+gi+hi)
×ji
；li为超声波内部元器件环境实时温度、湿度、烟雾、信息内容正确率、信息内容数量正确率的综合配比计算，以超声波内部元器件环境实时温度、湿度、烟雾为并列数据进行累计计算，然后以超声波采集数据实时信息内容正确率作为乘积因数进行计算，保证对超声波测量的准确性；超声波内部元器件环境测试进行评分为m
t
为当前超声波内部元器件环境测试中全部li的平均值，保证超声波内部元器件环境测试评分的准确性；超声波内部元器件环境测试级别的及格标准评分为m
x
；p
t
为超声波内部元器件环境测试的评分值与标准评分值的对比值；
21.当p
t
》1时，此时超声波内部元器件环境测试温度变化过快、湿度变化过快、信息辨识内容正确率较低或信息辨识数量正确率较低，导致评分过高，不在正常评分范围内，当前超声波内部元器件环境测试的评分不及格，通知环境调节设备进行环境调节工作；
22.当p
t
≤1时，当前超声波内部元器件环境测试的评分合格，当p
t-1
≤1、p
t
≤1、p
t+1
≤1同时成立时，当前超声波内部元器件环境测试通过，可以正常进行超声波测量。
23.进一步的，超声波对复杂地形进行实际测量时，当连续测量时间为超过分钟之后，超声波内部元器件环境测试级别的及格标准评分上调为w
x
；w
x
＝m
x
×yt
；
24.以连续三次的超声波内部元器件环境测试的评分值与标准评分值的对比值的平均值进行计算，并以其为基础数据，该值越小，超声波内部元器件环境越稳定性，根据其数值大小决定y
t
的取值。
25.进一步的，所述数据采集模块包括温度数据采集单元、湿度数据采集单元、烟雾数据采集单元、信息辨识数据采集单元，所述温度数据采集单元对超声波内部元器件环境温度数据进行采集；所述湿度数据采集单元对超声波内部元器件环境湿度数据进行采集；所述烟雾数据采集单元对超声波内部元器件环境烟雾数据进行采集；所述信息辨识数据采集单元对地形信息辨识数据进行采集。
26.进一步的，所述温度数据采集单元、湿度数据采集单元、烟雾数据采集单元均设于超声波内部元器件外侧。
27.进一步的，所述信息辨识数据采集单元与超声波测量采集数据通信连接，所述环境调节设备包括风机、除湿器、排风扇，所述环境调节设备设于超声波内部元器件外侧。
28.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
29.1、本发明通过设置数据采集模块、数据分析模块、云平台、智能终端和环境调节设备，可对超声波内部元器件环境温度数据、湿度数据、烟雾数据、信息辨识数据进行采集；可对数据进行分析整合处理；可对超声波内部元器件环境测试数据进行远程云端存档处；可对超声波内部元器件环境测试的数据进行查看，对超声波内部元器件环境的温度、湿度数据、烟雾数据进行采集，在测试中增加辨识信息(辨识信息的数量)，对上述数据进行分析对比进行评分，得到相应超声波内部元器件环境测试评分；超声波设备内部元器件的环境在该级别的评分连续三次位于及格标准评分以上，此时超声波测量装置的数据正常，可以进行正常对复杂地形的测量工作，可对超声波长时间工作后的测试标准进行调整，以适应超声波的正常工作情况；调整范围以上一个级别的上述三次评分的平均值和上一次及格标准评分进行对比，确定调整后的标准评分；可有效加强对超声波测量装置的评估准确性，保证超声波测量的准确性。
30.2、本发明中，相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，温度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境温度波动越平缓；相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，湿度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境湿度波动越平缓；相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，烟雾数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境烟雾波动越平缓；信息辨识数据中的定位数据正确率越小，说明超声波测量采集数据精准度越低，超声波测量数据可信度降低；超声波设备内部元器件的环境实时温度、湿度、烟雾、信息内容正确率的综合配比计算，以超声波设备内部元器件的环境实时温度、湿度、烟雾为并列数据进行累计计算，然后以超声波设备内部元器件的环境实时信息内容正确率、信息内容数量正确率作为乘积因数进行计算，保证对超声波设备内部元器件的环境测试的准确性；超声波内部元器件环境测试进行评分为m
t
为当前超声波内部元器件环境测试中全部li的平均值，保证超声波内部元器件环境测试评分的准确性，以连
续三次的超声波内部元器件环境测试的评分值与标准评分值的对比值的平均值进行计算，并以其为基础数据，该值越小，超声波内部元器件环境越稳定性，根据其数值大小决定y
t
的取值。
附图说明
31.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
32.图1是本发明中的模块连接示意图；
33.图中：1、数据采集模块；2、数据分析模块；3、云平台；4、智能终端；5、环境调节设备。
具体实施方式
34.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。
35.请参阅图1，本发明提供技术方案：具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，包括数据采集模块1、数据分析模块2、云平台3、智能终端4和环境调节设备5，所述数据采集模块1、数据分析模块2、智能终端4和环境调节设备5均分别与云平台3通信数据连接，所述数据采集模块1对超声波设备内部元器件的环境温度数据、湿度数据、烟雾数据进行采集，同时对地形信息辨识数据进行采集；所述数据分析模块2对数据进行分析整合处理；所述云平台3对超声波内部元器件环境和地形信息辨识数据进行远程云端存档处；所述智能终端4用于对超声波内部元器件环境和地形信息辨识数据进行查看，所述环境调节设备5用于对超声波内部元器件环境进行调节处理；所述数据采集模块1包括温度数据采集单元、湿度数据采集单元、烟雾数据采集单元、信息辨识数据采集单元，所述温度数据采集单元对超声波内部元器件环境温度数据进行采集；所述湿度数据采集单元对超声波内部元器件环境湿度数据进行采集；所述烟雾数据采集单元对超声波内部元器件环境烟雾数据进行采集；所述信息辨识数据采集单元对地形信息辨识数据进行采集；所述温度数据采集单元、湿度数据采集单元、烟雾数据采集单元均设于超声波内部元器件外侧；所述信息辨识数据采集单元与超声波测量采集数据通信连接，所述环境调节设备5包括风机、除湿器、排风扇，所述环境调节设备5设于超声波内部元器件外侧。
36.具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置的使用方法如下：
37.s1：超声波测量装置工作前期，所述数据采集模块1对超声波设备内部元器件的环境温度数据ai、湿度数据bi、烟雾数据ci、信息辨识数据中的定位正确数量ei进行采集，并将上述数据发送到云平台3和数据分析模块2；正常温度数据范围为(a
小
～a
大
)、正常湿度数据范围为(b
小
～b
大
)、正常烟雾数据范围为(c
小
～c
大
)、信息辨识数据中的定位数据总数量为e
总
，信息辨识数据标记在复杂地形的已知定位标记点。
38.s2：所述数据分析模块2对上述数据进行分析整合处理：
39.当ai≠a
i-1
时，fi为相邻两组温度数据拟合曲线的斜率；
40.当bi≠b
i-1
时，gi为相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率；
41.当ci≠c
i-1
时，hi为相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率。
42.s3：当a
小
≤ai≤a
大
时，fi为后续计算的温度相关基础数据，根据相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定fi的取值；相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，温度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境温度波动越平缓；
43.当b
小
≤bi≤b
大
时，gi为后续计算的湿度相关基础数据，根据相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定gi的取值；相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，湿度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境湿度波动越平缓；
44.当c
小
≤ci≤c
大
时，hi为后续计算的烟雾相关基础数据，根据相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定hi的取值；相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，烟雾数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境烟雾波动越平缓；
45.当ai≤a
小
，或a
大
≤ai时，fi为后续计算的温度相关基础数据，根据相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定fi的取值；相邻两组温度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，温度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境温度波动越平缓；
46.当bi≤b
小
，或b
大
≤bi时，gi为后续计算的湿度相关基础数据，根据相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定gi的取值；相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，湿度数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境湿度波动越平缓；
47.当ci≤c
小
，或c
大
≤ci时，hi为后续计算的烟雾相关基础数据，根据相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值的大小决定hi的取值；相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率的绝对值越小，烟雾数据拟合曲线越平缓，超声波设备内部元器件的环境烟雾波动越平缓。
48.s4：对信息辨识数据中的定位数据正确率为
49.ji为后续计算的信息辨识数据中的数量相关基础数据，根据信息辨识数据中的数量正确率的大小决定ji的取值；信息辨识数据中的数量正确率越小，说明超声波测量采集数据精准度越低，超声波测量数据可信度降低。
50.s5：对超声波内部元器件环境测试进行评分为m
t
；li＝(fi+gi+hi)
×ji
；li为超声波内部元器件环境实时温度、湿度、烟雾、信息内容正确率、信息内容数量正确率的综合配比计算，以超声波内部元器件环境实时温度、湿度、烟雾为并列数据进行累计计算，然后以超声波采集数据实时信息内容正确率作为乘积因数进行计算，保证对超声波测量的准确性；超声波内部元器件环境测试进行评分为m
t
为当前超声波内部元器件环境测试中全部li的平均值，保证超声波内部元器件环境测试评分的准确性；超声波内部元器件环境测试级别的及格标准评分为m
x
；p
t
为超声波内部元器件环境测试的评分值与标准评分值的对比值；
51.当p
t
》1时，此时超声波内部元器件环境测试温度变化过快、湿度变化过快、信息辨识内容正确率较低或信息辨识数量正确率较低，导致评分过高，不在正常评分范围内，当前超声波内部元器件环境测试的评分不及格，通知环境调节设备5进行环境调节工作；
52.当p
t
≤1时，当前超声波内部元器件环境测试的评分合格，当p
t-1
≤1、p
t
≤1、p
t+1
≤1同时成立时，当前超声波内部元器件环境测试通过，可以正常进行超声波测量。
53.s6：超声波对复杂地形进行实际测量时，当连续测量时间为超过30分钟之后，超声波内部元器件环境测试级别的及格标准评分上调为w
x
；w
x
＝m
x
×yt
；
54.以连续三次的超声波内部元器件环境测试的评分值与标准评分值的对比值的平均值进行计算，并以其为基础数据，该值越小，超声波内部元器件环境越稳定性，根据其数值大小决定y
t
的取值。
55.本发明的工作原理：
56.参照说明书附图1，本发明通过设置数据采集模块1、数据分析模块2、云平台3、智能终端4和环境调节设备5，可对超声波内部元器件环境温度数据、湿度数据、烟雾数据、信息辨识数据进行采集；可对数据进行分析整合处理；可对超声波内部元器件环境测试数据进行远程云端存档处；可对超声波内部元器件环境测试的数据进行查看，对超声波内部元器件环境的温度、湿度数据、烟雾数据进行采集，在测试中增加辨识信息辨识信息的数量，对上述数据进行分析对比进行评分，得到相应超声波内部元器件环境测试评分；超声波设备内部元器件的环境在该级别的评分连续三次位于及格标准评分以上，此时超声波测量装置的数据正常，可以进行正常对复杂地形的测量工作，可对超声波长时间工作后的测试标准进行调整，以适应超声波的正常工作情况；调整范围以上一个级别的上述三次评分的平均值和上一次及格标准评分进行对比，确定调整后的标准评分；可有效加强对超声波测量装置的评估准确性，保证超声波测量的准确性。
57.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，包括数据采集模块(1)、数据分析模块(2)、云平台(3)、智能终端(4)和环境调节设备(5)，其特征在于：所述数据采集模块(1)、数据分析模块(2)、智能终端(4)和环境调节设备(5)均分别与云平台(3)通信数据连接，所述数据采集模块(1)对超声波设备内部元器件的环境温度数据、湿度数据、烟雾数据进行采集，同时对地形信息辨识数据进行采集；所述数据分析模块(2)对数据进行分析整合处理；所述云平台(3)对超声波内部元器件环境和地形信息辨识数据进行远程云端存档处；所述智能终端(4)用于对超声波内部元器件环境和地形信息辨识数据进行查看，所述环境调节设备(5)用于对超声波内部元器件环境进行调节处理。2.根据权利要求1所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：所述数据采集模块(1)对超声波设备内部元器件的环境温度数据a
i
、湿度数据b
i
、烟雾数据c
i
、信息辨识数据中的定位正确数量e
i
进行采集，并将上述数据发送到云平台(3)和数据分析模块(2)；正常温度数据范围为a
小
～a
大
、正常湿度数据范围为b
小
～b
大
、正常烟雾数据范围为c
小
～c
大
、信息辨识数据中的定位数据总数量为e
总
，信息辨识数据标记在复杂地形的已知定位标记点。3.根据权利要求2所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：所述数据分析模块(2)对上述数据进行分析整合处理：当a
i
≠a
i-1
时，f
i
为相邻两组温度数据拟合曲线的斜率；当b
i
≠b
i-1
时，g
i
为相邻两组湿度数据拟合曲线的斜率；当c
i
≠c
i-1
时，h
i
为相邻两组烟雾数据拟合曲线的斜率。4.根据权利要求3所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：当a
小
≤a
i
≤a
大
时，当b
小
≤b
i
≤b
大
时，当c
小
≤c
i
≤c
大
时，
当a
i
≤a
小
，或a
大
≤a
i
时，当b
i
≤b
小
，或b
大
≤b
i
时，当c
i
≤c
小
，或c
大
≤c
i
时，5.根据权利要求4所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：对信息辨识数据中的定位数据正确率为对信息辨识数据中的定位数据正确率为6.根据权利要求5所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在：对超声波内部元器件环境测试进行评分为m
t
；l
i
＝f
i
+g
i
+h
i
×
j
i
；超声波内部元器件环境测试级别的及格标准评分为m
x
；当p
t
>1时，当前超声波内部元器件环境测试级别的评分不及格，向环境调节设备(5)发送指令，调节环境；当p
t
≤1时，当前超声波内部元器件环境测试级别的评分合格，当p
t-1
≤1、p
t
≤1、p
t+1
≤1同时成立时，当前超声波内部元器件环境测试级别通过，可以正常进行超声波测量。7.根据权利要求1所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：超声波对复杂地形进行实际测量时，当连续测量时间为超过30分钟之后，超声波内部元器件环境测试级别的及格标准评分上调为w
x
；w
x
＝m
x
×
y
t
；8.根据权利要求1所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：所
述数据采集模块(1)包括温度数据采集单元、湿度数据采集单元、烟雾数据采集单元、信息辨识数据采集单元，所述温度数据采集单元对超声波内部元器件环境温度数据进行采集；所述湿度数据采集单元对超声波内部元器件环境湿度数据进行采集；所述烟雾数据采集单元对超声波内部元器件环境烟雾数据进行采集；所述信息辨识数据采集单元对地形信息辨识数据进行采集。9.根据权利要求8所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：所述温度数据采集单元、湿度数据采集单元、烟雾数据采集单元均设于超声波内部元器件外侧。10.根据权利要求8所述的具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，其特征在于：所述信息辨识数据采集单元与超声波测量采集数据通信连接，所述环境调节设备(5)包括风机、除湿器、排风扇，所述环境调节设备(5)设于超声波内部元器件外侧。

技术总结
本发明公开了具有调节功能的复杂地形的超声波测量装置，包括数据采集模块、数据分析模块、云平台、智能终端和环境调节设备。本发明中对超声波设备内部元器件的环境实时温度、湿度、烟雾、信息辨识数据正确率的综合配比计算；在测试中增加辨识信息，对上述数据进行分析对比进行评分，得到相应超声波内部元器件环境测试评分；超声波设备内部元器件的环境在该级别的评分连续三次位于及格标准评分以上，此时超声波测量装置的数据正常，可以进行正常对复杂地形的测量工作，可对超声波长时间工作后的测试标准进行调整，以适应超声波的正常工作情况；可有效加强对超声波测量装置的评估准确性，保证超声波测量的准确性。保证超声波测量的准确性。保证超声波测量的准确性。


技术研发人员：徐习山 王芳
受保护的技术使用者：山西安泰达水利建筑工程股份有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/7