CN105066947A - 现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于监测报警设备,特别涉及一种现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置,包括控制器、应变传感器一(4)、应变传感器二(6)、应变传感器三(5)、应变传感器四(7)、信号线(8),在控制器上设有报警的绿指示灯ZD1、黄指示灯ZD2、红指示灯ZD3、程序下载接口P、传感器接口一、二、三、四J1、J2、J3、J4、串口CK、蜂鸣器F,控制器的电路原理图中包括稳压电源电路、串口电路、显示报警电路,现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置采用应变传感器布置在支架最大载荷处,通过指示灯发出相应的报警,提示施工人员停止施工,及时撤离现场,保证施工人员的人身安全,该报警器抗污染能力强,结实耐用,灵敏度高,操作简便。
Description
技术领域
本发明属于监测报警设备,特别涉及一种现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置。
背景技术
近年来,由于城市立交桥及特大型桥梁数量逐步增多,造型亦各具特色,施工时,除使用混凝土预制梁外,现浇钢筋混凝土结构日益增多,而在混凝土结构工程浇注施工中,模板工程是关乎工程质量和安全的非常关键和重要的一道工序。模板工程通常由两大部分组成;模板及支架体系,支架主要是采用圆钢管相互连接,但是随着模板支架的增高及承受混凝土荷载增大等各方面的原因,目前国内外工程因支架倒塌而导致模板系统坍塌等重大事故屡见不鲜,造成了惨痛的伤亡和财产的巨大损失。目前,现浇混凝土采用的模板支架因杆件与连接件比较多,结构复杂,传统支架工程安全管理主要依靠施工人员的技术水平与管理人员的现场监督来完成,这种主要依靠经验与直觉的安全管理方法,缺乏实时的监督与监测过程,对施工过程中人的不安全行为以及支架结构的不稳定因素都不能及时的发现和纠正,难以满足现代支架安全管理的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种结构简单、适应能力强、灵敏度高、监测准确的现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置。
本发明解决技术问题采用的技术方案是:现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置包括控制器、应变传感器一、应变传感器二、应变传感器三、应变传感器四、信号线,其特点是在控制器上设有报警的绿指示灯、黄指示灯、红指示灯、程序下载接口、传感器接口一、二、三、四、串口、蜂鸣器,控制器的电路原理图中包括稳压电源电路、串口电路、显示报警电路,控制器的电路原理图中还设有控制电路,控制电路中包括AVRmega16单片机U1、档位开关K2、三极管Q1~Q3、继电器GK1~GK3、稳压芯片U2、电容C10、C11、绿、黄、红指示灯ZD1、ZD2、ZD3;它们的连接关系是:单片机U1的1~5脚接显示报警电路中液晶显示器LCD的7~11脚,单片机U1的6、7、8脚接液晶显示器LCD的12、13、14脚、程序下载接口P的10、6、9脚,单片机U1的14脚接显示报警电路中液晶显示器LCD的4脚、串口电路中的串口芯片U5的12脚,单片机U1的15脚接液晶显示器LCD的5脚、串口芯片U5的11脚,单片机U1的16脚接液晶显示器LCD的6脚,单片机U1的17~20脚分别接串口电路中确认按钮、上翻页按钮、返回按钮、下翻页按钮S2~S5的一端,单片机U1 的21脚接显示报警电路中电阻R 4 的一端,单片机U1 的9脚接显示报警电路中程序下载接口P的7脚、电阻R 3 的一端、按键S 1 的一端,单片机U1 的13、12脚分别接串口电路中晶振器Y的两端、电容C 5 、C 6 的一端,单片机U1 的11脚接串口电路中的串口芯片U 5 的15脚、串口CK的5脚、电容C 7 的一端、电容C 5 、C 6 的另一端、按键S 2 ~S 5 的另一端、显示报警电路中三极管Q 4 的集电极、复位按钮S 1 的另一端、程序下载接口P的1脚、可变电阻R 1 的1脚、液晶显示器LCD的1脚、电阻R 2 的一端、控制电路中档位开关K 2 、单片机U1 的31脚、三极管Q 1 ~Q 3 的集电极、绿、黄、红指示灯ZD 1 、ZD 2 、ZD 3 的一端、电容C 10 、C 11 的一端,稳压芯片U 4 的2脚、稳压电源电路中稳压芯片U 2 、U 3 的2脚、电容C 1 ~C 4 的一端、传感器接口J 1 ~J 4 的2脚和地,单片机U1 的30脚接串口电路中串口芯片U 5 的16脚、显示报警电路中程序下载接口P的5脚\液晶显示器LCD的2、15脚、蜂鸣器F的1脚、电阻R 3 的一端、二极管D的一端,稳压芯片U 3 的3脚、电容C 2 的另一端、单片机U1 的10脚和+5V电源,单片机U1 的27、28、29脚接档位开关K 2 ,单片机U1 的22、23、24脚分别接电阻R 5 、R 6 、R 7 的一端,电阻R 5 、R 6 、R 7 的另一端分别接三极管Q 1 、Q 2 、Q 3 基极,单片机U 1 的33~40脚接稳压电源电路中总线N,三极管Q 1 、Q 2 、Q 3 的发射极分别接继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的3脚,继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的1脚两端接绿、黄、红指示灯ZD 1 、ZD 2 、ZD 3 的另一端、继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的2脚、稳压芯片U 4 的1脚、电容C 10 的另一端和+12V电源,稳压电源U 4 的3脚接电容C 11 的另一端、稳压电源电路中稳压芯片U 2 、U 3 的1脚、电容C 1 的另一端、电容C 3 的一端、电源开关K 1 的一端、电源插头CON的1脚。
本发明的有益效果是:现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置采用应变传感器布置在支架最大载荷处,通过指示灯发出相应的报警,提示施工人员停止施工,及时撤离现场,保证施工人员的人身安全,该报警器抗污染能力强,结实耐用,灵敏度高,操作简便,可适用于模板支架、深水钢围堰及其它场所的安全维护钢支撑体系工程中,装置具有数据库功能,操作者可以在计算机上同步观察多台报警装置的数据,便于监测。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置控制器外部结构右侧视图。
图2是图1的左侧视图。
图3、图3A是图1中报警装置控制器电路原理图。
图4是现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置的应用状态图。
图中,1-液晶显示屏;2-电源指示灯;S2-确认按钮;S4-返回按钮;S1-复位按钮;S3-上翻页按钮;S5-下翻页按钮;3-模板钢管支架;4-应变传感器一;5-应变传感器三;6-应变传感器二;7-应变传感器四;8-信号线;K1-电源开关;ZD1-绿指示灯;ZD2-黄指示灯;ZD3-红指示灯;F-蜂鸣器;K2-档位开关;CK-串口;CON-充电接头;J1-传感器接口一;J2-传感器接口二;J3-传感器接口三;J4-传感器接口四;P-程序下载接口。
具体实施方式
实施例,参照附图1、2,现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置控制器的前面上方设有与电路图中显示报警电路中液晶显示器LCD对应的液晶显示屏1,在液晶显示屏1的下方设有电源开关K1和档位开关K2、复位按钮S1、确认按钮S2、返回按钮S4、上翻页按钮S3、下翻页按钮S5,在装置控制器的前面下方设有绿指示灯ZD1、黄指示灯ZD2、红指示灯ZD3。在装置控制器的右侧面上设有串口CK、程序下载接口P、充电接头CON,在装置控制器的左侧面上设有传感器接口一、二、三、四J1、J2、J3、J4、在装置控制器的下面上设有蜂鸣器F。参照附图3,报警控制器的电路原理图中包括稳压电源电路1、控制电路2、串口电路3和显示报警电路4;稳压电源电路1中包括稳压芯片U2、U3、传感器接口一、二、三、四J1~J4、电容C1~C4、电源开关K1、电池电源T、电源接口CON、总线N;它们的连接关系是:稳压芯片U2的3脚接电容C4的另一端、传感器接口一、二、三、四J1~J4的1脚,传感器接口J1~J4的3、4脚接总线N,电源开关K1的另一端接电池电池T的正极,电池电源T的负极接电源插头CON的2、3脚。控制电路2中包括AVRmega16单片机U1、档位开关K2、三极管Q1~Q3、继电器GK1~GK3、稳压芯片U2、电容C10、C11、绿、黄、红指示灯ZD1、ZD2、ZD3;它们的连接关系是:单片机U1的1~5脚接显示报警电路中液晶显示器LCD的7~11脚,单片机U1的6、7、8脚接液晶显示器LCD的12、13、14脚、程序下载接口P的10、6、9脚,单片机U1的14脚接显示报警电路中液晶显示器LCD的4脚、串口电路中的串口芯片U5的12脚,单片机U1的15脚接液晶显示器LCD的5脚、串口芯片U5的11脚,单片机U1的16脚接液晶显示器LCD的6脚,单片机U1的17~20脚分别接串口电路中确认按钮、上翻页按钮、返回按钮、下翻页按钮S2~S5的一端,单片机U1 的21脚接显示报警电路中电阻R 4 的一端,单片机U1 的9脚接显示报警电路中程序下载接口P的7脚、电阻R 3 的一端、按键S 1 的一端,单片机U1 的13、12脚分别接串口电路中晶振器Y的两端、电容C 5 、C 6 的一端,单片机U1 的11脚接串口电路中的串口芯片U 5 的15脚、串口CK的5脚、电容C 7 的一端、电容C 5 、C 6 的另一端、按键S 2 ~S 5 的另一端、显示报警电路中三极管Q 4 的集电极、复位按钮S 1 的另一端、程序下载接口P的1脚、可变电阻R 1 的1脚、液晶显示器LCD的1脚、电阻R 2 的一端、控制电路中档位开关K 2 、单片机U1 的31脚、三极管Q 1 ~Q 3 的集电极、绿、黄、红指示灯ZD 1 、ZD 2 、ZD 3 的一端、电容C 10 、C 11 的一端,稳压芯片U 4 的2脚、稳压电源电路中稳压芯片U 2 、U 3 的2脚、电容C 1 ~C 4 的一端、传感器接口J 1 ~J 4 的2脚和地,单片机U1 的30脚接串口电路中串口芯片U 5 的16脚、显示报警电路中程序下载接口P的5脚,液晶显示器LCD的2、15脚、蜂鸣器F的1脚、电阻R 3 的一端、二极管D的一端,稳压芯片U 3 的3脚、电容C 2 的另一端、单片机U1 的10脚和+5V电源,单片机U1 的27、28、29脚接档位开关K 2 ,单片机U1 的22、23、24脚分别接电阻R 5 、R 6 、R 7 的一端,电阻R 5 、R 6 、R 7 的另一端分别接三极管Q 1 、Q 2 、Q 3 基极,单片机U 1 的33~40脚接稳压电源电路中总线N,三极管Q 1 、Q 2 、Q 3 的发射极分别接继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的3脚,继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的1脚两端接绿、黄、红指示灯ZD 1 、ZD 2 、ZD 3 的另一端、继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的2脚、稳压芯片U 4 的1脚、电容C 10 的另一端和+12V电源,稳压电源U 4 的3脚接电容C 11 的另一端、稳压电源电路中稳压芯片U 2 、U 3 的1脚、电容C 1 的另一端、电容C 3 的一端、电源开关K 1 的一端、电源插头CON的1脚。
串口电路3中包括:串口CK、串口芯片U5、晶振器Y、电容C5~C9、确认按钮S2、上翻页按钮S3、返回按钮S4、下翻页按钮S5;它们的连接关系是:串口CK的2、3脚分别接串口芯片U5的14、13脚,串口芯片U5的1、3脚接电容C9的两端,串口芯片U5的4、5脚接电容C8的两端,串口芯片U5的6脚接电容C7的另一端。显示报警电路4中包括:程序下载接口P、液晶显示器LCD、可变电阻R1、电阻R2~R4、二极管D、复位按钮S1、三极管Q4、蜂鸣器F;它们的连接关系是:电阻R2和二极管D另一端相接,液晶显示器LCD的3脚接可变电阻R1的3、2脚,三极管Q4的基极接电阻R4的另一端,三极管Q4的发射极接蜂鸣器F的2脚。
参照附图4,现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置的工作过程是在模板钢管支架8的最大载荷处上均匀分布设置应变传感器一4、应变传感器二6、应变传感器三5、应变传感器四7,并通过信号线8分别与报警装置控制器上的传感器接口一J1、传感器接口二J2、传感器接口三J3、传感器接口四J4连接,可实时监测记录模板钢管支架3的应变应力情况并与设置的安全界限数值进行比较,再通过绿、黄、红指示灯ZD1、ZD2、ZD3先后闪烁预警,绿指示灯ZD1闪烁指示监测位置应力变较大,黄指示灯ZD2闪烁,提示监测应变达到比例极限,红指示灯ZD3闪烁指示监测位置应力应变即将达到最大值,操作人员需立即撤离,达到安全报警目的。
Claims (2)
1.一种现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置,包括控制器、应变传感器一(4)、应变传感器二(6)、应变传感器三(5)、应变传感器四(7)、信号线(8),其特征在于在控制器上设有报警的绿指示灯ZD1、黄指示灯ZD2、红指示灯ZD3、程序下载接口P、传感器接口一、二、三、四J1、J2、J3、J4、串口CK、蜂鸣器F,控制器的电路原理图中包括稳压电源电路、串口电路、显示报警电路。
2.根据权利要求1所述的现浇混凝土模板钢管支架安全报警装置,其特征在于控制器的电路原理图中还设有控制电路,控制电路中包括AVRmega16单片机U1、档位开关K2、三极管Q1~Q3、继电器GK1~GK3、稳压芯片U2、电容C10、C11、绿、黄、红指示灯ZD1、ZD2、ZD3;它们的连接关系是:单片机U1的1~5脚接显示报警电路(4)中液晶显示器LCD的7~11脚,单片机U1的6、7、8脚接液晶显示器LCD的12、13、14脚、程序下载接口P的10、6、9脚,单片机U1的14脚接显示报警电路(4)中液晶显示器LCD的4脚、串口电路(3)中的串口芯片U5的12脚,单片机U1的15脚接液晶显示器LCD的5脚、串口芯片U5的11脚,单片机U1的16脚接液晶显示器LCD的6脚,单片机U1的17~20脚分别接串口电路(3)中确认按钮、上翻页按钮、返回按钮、下翻页按钮S2~S5的一端,单片机U1 的21脚接显示报警电路(4)中电阻R 4 的一端,单片机U1 的9脚接显示报警电路(4)中程序下载接口P的7脚、电阻R 3 的一端、按键S 1 的一端,单片机U1 的13、12脚分别接串口电路(3)中晶振器Y的两端、电容C 5 、C 6 的一端,单片机U1 的11脚接串口电路(3)中的串口芯片U 5 的15脚、串口CK的5脚、电容C 7 的一端、电容C 5 、C 6 的另一端、按键S 2 ~S 5 的另一端、显示报警电路(4)中三极管Q 4 的集电极、复位按钮S 1 的另一端、程序下载接口P的1脚、可变电阻R 1 的1脚、液晶显示器LCD的1脚、电阻R 2 的一端、控制电路(2)中档位开关K 2 、单片机U1 的31脚、三极管Q 1 ~Q 3 的集电极、绿、黄、红指示灯ZD 1 、ZD 2 、ZD 3 的一端、电容C 10 、C 11 的一端,稳压芯片U 4 的2脚、稳压电源电路(1)中稳压芯片U 2 、U 3 的2脚、电容C 1 ~C 4 的一端、传感器接口J 1 ~J 4 的2脚和地,单片机U1 的30脚接串口电路(3)中串口芯片U 5 的16脚、显示报警电路(4)中程序下载接口P的5脚,液晶显示器LCD的2、15脚、蜂鸣器F的1脚、电阻R 3 的一端、二极管D的一端,稳压芯片U 3 的3脚、电容C 2 的另一端、单片机U1 的10脚和+5V电源,单片机U1 的27、28、29脚接档位开关K 2 ,单片机U1 的22、23、24脚分别接电阻R 5 、R 6 、R 7 的一端,电阻R 5 、R 6 、R 7 的另一端分别接三极管Q 1 、Q 2 、Q 3 基极,单片机U 1 的33~40脚接稳压电源电路(1)中总线N,三极管Q 1 、Q 2 、Q 3 的发射极分别接继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的3脚,继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的1脚两端接绿、黄、红指示灯ZD 1 、ZD 2 、ZD 3 的另一端、继电器GK 1 、GK 2 、GK 3 的2脚、稳压芯片U 4 的1脚、电容C 10 的另一端和+12V电源,稳压电源U 4 的3脚接电容C 11 的另一端、稳压电源电路(1)中稳压芯片U 2 、U 3 的1脚、电容C 1 的另一端、电容C 3 的一端、电源开关K 1 的一端、电源插头CON的1脚。
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