一种模板支架智能监测无线传感器及监测预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种模板支架智能监测无线传感器,包括壳体、压力传感器、倾斜传感器、微控制器、信号放大器、无线通信模块等器件，可对模板支撑体系的竖向受力、倾斜角度进行同步监测；本实用新型专利技术公开了一种监测预警系统，包括模板支架智能监测无线传感器、现场数据分析模块、现场预警模块、云平台数据储存模块和远程监测预警模块，现场数据分析模块通过互联网与云平台数据储存模块通讯，云平台数据储存模块通过互联网与远程监测预警模块通讯。本实用新型专利技术的模板支架智能监测无线传感器可直接安置在模板支架上使用，监测预警系统具有自动记录数据、自动传输数据、自动预警等功能，可以有效地提高模板支撑体系施工的安全性。可以有效地提高模板支撑体系施工的安全性。可以有效地提高模板支撑体系施工的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种模板支架智能监测无线传感器及监测预警系统


[0001]本技术涉及建筑施工安全预警
，特别涉及一种模板支架智能监测无线传感器及监测预警系统。

技术介绍

[0002]建筑施工中模板支撑体系坍塌引发的生产安全事故，会造成重大人员伤亡和财产损失。模板支撑体系坍塌的直接原因是荷载过大导致模板支撑体系产生倾斜失稳，如果能够及时监测到荷载以及倾斜度，就能够及时采取措施避免脚手架坍塌。传统监测需要大量人员操作，且无法持续性全方位的监测，监测效率低。
[0003]目前，国内脚手架传感器没有比较完整的监测数据，且无法同时监测告知模板受力及倾斜度。因此，急需设计一种模板支架智能监测无线传感器及监测预警系统，既能实现多点同步监测、分布式报警，又能实现远距离的实时监控。

技术实现思路

[0004]本技术在于提供一种模板支架智能监测无线传感器及监测预警系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种模板支架智能监测无线传感器，包括壳体、压力传感器、倾斜传感器、微控制器、信号放大器、无线通信模块、电源模块、天线、连接杆A和连接杆B；所述壳体中部设置带加强肋的横隔板，其上开设通孔，所述横隔板底部螺纹连接所述压力传感器，所述压力传感器底部螺纹连接所述连接杆B，所述壳体底端圆周处设置所述天线，所述横隔板上方设置包含所述倾斜传感器、微控制器、信号放大器和无线通信模块的集成电路板，所述集成电路板上方设置所述电源模块，所述壳体顶端螺纹连接所述连接杆A，所述倾斜传感器、信号放大器、无线通信模块和电源模块均与所述微控制器电性连接，所述压力传感器电性连接所述信号放大器，所述无线通信模块电性连接所述天线。
[0007]进一步的，所述连接杆A和连接杆B均设置有套接模板支架用的钢筒。
[0008]进一步的，所述集成电路板分三层堆叠放置，每层之间通过2.54mm插座连接，从左到右分别为：第一层包含所述信号放大器和无线通信模块，第二层包含所述微控制器和供电电路，第三层为所述倾斜传感器。
[0009]进一步的，所述无线通信模块为LoRa无线通信模块。
[0010]包含以上任一所述模板支架智能监测无线传感器的一种监测预警系统，包括模板支架智能监测无线传感器、现场数据分析模块、现场预警模块、云平台数据储存模块和远程监测预警模块；若干个所述模板支架智能监测无线传感器通过无线网络与所述现场数据分析模块通讯，所述现场数据分析模块连接所述现场预警模块，所述现场数据分析模块通过互联网与所述云平台数据储存模块通讯，所述云平台数据储存模块通过互联网与所述远程监测预警模块通讯；所述模板支架智能监测无线传感器将监测数据通过无线网络传输到现
场数据分析模块，所述现场数据分析模块将监测数据进行分析处理，所述现场数据分析模块将监测数据通过互联网上传所述云平台数据储存模块，所述云平台数据储存模块将接收到的监测数据自动进行储存并通过互联网发布给所述远程监测预警模块；所述远程监测预警模块包括手机APP显示及预警模块、PC端显示及预警模块；当监测数据超过设定的阈值时，所述现场数据分析模块启动现场预警模块进行现场报警，同时通过云平台数据储存模块向远程监测预警模块发布报警通知，远程监测预警模块接收到报警通知后立即弹出相关报警信息。本技术利用现场数据分析模块判断模板支撑体系安全状况，实现数据的连续性全方位监测，避免人工疏忽。为安全管理人员提供科学有效的决策支持。
[0011]进一步的，所述模板支架智能监测无线传感器对模板支撑体系的竖向受力、倾斜角度进行同步监测；所述模板支撑体系的竖向受力通过安装于模板支架之中的所述模板支架智能监测无线传感器中集成的压力传感器测量；所述模板支撑体系的倾斜角度通过安装于模板支架之中的所述模板支架智能监测无线传感器中集成的倾斜传感器测量。
[0012]进一步的，所述模板支架智能监测无线传感器通过所述无线通信模块实现与所述现场数据分析模块的无线网络通讯。
[0013]进一步的，现场数据分析模块包括一个LoRa网关和一个树莓派4B开发板，现场数据分析模块通过LoRa无线网络接收并汇总模板支架智能监测无线传感器提供的监测数据。
[0014]进一步的，所述现场数据分析模块通过设定阈值实现超阈值报警，通过所述现场数据分析模块、手机APP显示及预警模块和PC端显示及预警模块均可实现设定采样周期和阈值，所述阈值包括压力阈值和倾角阈值。
[0015]进一步的，所述云平台数据储存模块基于OneNET云平台开发，所述云平台数据储存模块对监测数据的实时记录储存和发布均可通过设置进行开启或关闭。
[0016]进一步的，所述远程监测预警模块通过WiFi或移动网络实现与所述云平台数据储存模块的互联网连接，可实时查看当前监测数据和历史监测数据，并将模板支撑体系的受力情况用数字、曲线、图片、声光报警的方式表现出来。使工程相关业主、监理、施工单位等都能收到实时的监测信息，如果遇到报警的情况，则需要立即停止施工，对模板支撑体系进行整改。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0018]本技术所述模板支架智能监测无线传感器将压力传感器与倾斜传感器安置于统一构件当中，可直接安置在模板支架之上，无需增加额外构件。本技术所述模板支架智能监测无线传感器待机功耗低，可实现3个月以上的续航时间，覆盖整个模板支架施工周期。
[0019]本技术所述监测预警系统具有自动记录数据、自动传输数据、自动预警等功能，可以有效地提高模板支撑体系施工的安全性，为现场施工安全提供安全保证，对模板支撑体系设计及施工有一定的指导意义。
[0020]本技术对模板支撑体系进行实时、有效的监测，为安全施工提供新的依据，可以及时反馈信息，指导施工；可以将监测数据实时反馈给管理人员，为优化施工提供依据；系统能过24h不间断的监测记录数据，节约人力成本，减少人为失误，并可自动生成折线、图表实时显示和记录；模板支架智能监测无线传感器采用无线连接，安装方便快捷；实现了无线传输手机、PC远程查看功能，打破了距离限制，管理人员可以远程查看模板支撑体系受力
情况，且可远程设置报警阈值。
[0021]本技术实现对模板支撑体系荷载、倾斜的全方位实时监测，使用了远程可视化设备，将看不见的受力情况用数字、折线、图标等形式呈现在手机、PC上；系统自动采集数据、分析数据、自动报警；本套系统对模板支撑体系的实时动态监测，发现异常情况及时停工整改，实现早发现问题、早应对、早预防，避免了模板支撑体系坍塌事故的发生。
[0022]本技术系统信息采集效率高，数据处理速度快，监测数据实时反映，改变了人工监测的低效性、数据的不准确性和数据处理的滞后性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模板支架智能监测无线传感器，其特征在于：包括壳体(1
‑
1)、压力传感器(1
‑
2)、倾斜传感器(1
‑
3)、微控制器(1
‑
4)、信号放大器(1
‑
5)、无线通信模块(1
‑
6)、电源模块(1
‑
7)、天线(1
‑
8)、连接杆A(1
‑
9)和连接杆B(1
‑
10)；所述壳体(1
‑
1)中部设置带加强肋的横隔板(1
‑1‑
1)，其上开设通孔，所述横隔板(1
‑1‑
1)底部螺纹连接所述压力传感器(1
‑
2)，所述压力传感器(1
‑
2)底部螺纹连接所述连接杆B(1
‑
10)，所述壳体(1
‑
1)底端圆周处设置所述天线(1
‑
8)，所述横隔板(1
‑1‑
1)上方设置包含所述倾斜传感器(1
‑
3)、微控制器(1
‑
4)、信号放大器(1
‑
5)和无线通信模块(1
‑
6)的集成电路板，所述集成电路板上方设置所述电源模块(1
‑
7)，所述壳体(1
‑
1)顶端螺纹连接所述连接杆A(1
‑
9)，所述倾斜传感器(1
‑
3)、信号放大器(1
‑
5)、无线通信模块(1
‑
6)和电源模块(1
‑
7)均与所述微控制器(1
‑
4)电性连接，所述压力传感器(1
‑
2)电性连接所述信号放大器(1
‑
5)，所述无线通信模块(1
‑
6)电性连接所述天线(1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京红，顾播宇，王黎，费翔，杨鸿志，吴冬，李兵兵，张国平，张凌博，王太宁，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：