CN105807339A - 碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置及方法，属于气象信息采集技术领域。本发明集多种监测单元于一身，高度集成化，监测更为全面化，适合在大型混凝土工程施工中使用；同时，本发明装置使用方便，自动化程度较高，可将分析结果与最佳施工建议发送至手机，便于施工人员施工；本发明装置不仅使监测人员即时掌握环境信息，还提高了监测装置的实时性，并且通过服务器对监测数据进行全面分析，提升工作效率。

Description

碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置及方法

技术领域

本发明属于气象信息采集技术领域，具体涉及一种适合大型混凝土工程环境的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置及方法。

背景技术

目前，在大型混凝土工程施工过程中，要求对混凝土表面和周围环境进行湿度检测和温度检测，甚至进行风速、风压检测等。通常需要携带多种检测仪器，才能够全面的对环境进行检测，携带十分不便，并且单一功能的检测仪器不能够对地理信息和温度、湿度信息相结合进行采集，并且，由于一些工程对施工质量要求非常严格，一般需要工作人员实时检测环境变化，工作强度较大，费时费力，工作效率较低；随着通信技术的不断发展，无线通信以其便捷的传输优势逐渐走入环境监测领域，原有的监测装置无法跟上科技的步伐。因此如何克服现有技术的不足是目前气象信息采集技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种能够实时监测环境变化，传输更为便捷碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置及其方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，包括监测模块、LED显示模块、电源模块、服务器、移动接收装置和无线广播模块；

所述电源模块分别与监测模块、LED显示模块、服务器、无线广播模块相连，用于提供监测模块、LED显示模块、服务器和无线广播模块所需电能；

所述的监测模块包括微处理器、环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元、风向采集单元和无线输出单元；环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元均与微处理器的输入端相连，微处理器的输出端分别与LED显示模块、无线输出单元相连；

所述的服务器包括数据接收单元、数据分析单元、施工建议单元、信息发送单元、音频输入单元和音频发送单元；

所述的数据接收单元、数据分析单元、施工建议单元、信息发送单元和移动接收装置顺序相连，所述的数据分析单元还与信息发送单元相连；所述的音频输入单元、音频发送单元和无线广播模块顺序相连；

所述的无线输出单元还与数据接收单元相连；

所述的微处理器用于接收环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数字信号，然后将数字信号转换成模拟信号，并传输至无线输出单元和LED显示模块；

所述的无线输出单元用于将微处理器传来的模拟信号转换成无线射频信号，并将该无线射频信号发送至服务器的数据接收单元；

所述的LED显示模块用于显示环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据；

所述的数据接收单元用于接收来自无线输出单元发送来的无线射频信号，并转换成数字信号，然后将该数字信号保存和发送至数据分析单元；

所述的数据分析单元用于将数据接收单元传来的数字信号进行分析，并将分析结果传输至施工建议单元和信息发送单元中；

所述的施工建议单元用于将预存在施工建议单元的环境变量数据及对应的施工建议与数据分析单元传来的分析结果进行匹配，以寻找最佳施工建议，然后将最佳施工建议传输至信息发送单元；

所述的信息发送单元用于接受来自数据分析单元的分析结果和来自施工建议单元的最佳施工建议，然后将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置；

所述的音频输入单元用于接收来自施工管理人员的语音信号，然后将该语音信号转化成数字信号传输至音频发送单元；

所述的音频发送单元用于接受来自音频输入单元的数字信号，并转换成无线射频信号发送至无线广播模块；

所述的移动接收装置用于接收来自服务器的信息发送单元发送来的数据；

所述的无线广播模块用于接收来自音频发送单元发送来的无线射频信号，然后将该无线射频信号转化成语音信号，进行广播。

进一步，优选的是所述的电源模块为太阳能发电装置。

进一步，优选的是所述的环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元、风向采集单元均与微处理器之间采用电连接，连接使用的电线暗敷在屋面或顶板内。

进一步，优选的是所述的服务器还与电脑相连，电脑用于查看数据接收单元接收到的数据信息，还能对预存在施工建议单元的环境变量数据及对应的施工建议进行编辑，还可用于设置数据接收单元接收接受无线射频信号的频率。电脑通常设于控制室中。

进一步，优选的是服务器通过RS232串口连接在电脑上。

进一步，优选的是所述LED显示模块上还设有声光报警单元，微处理器内预存有各采集单元的预设数据范围，当采集到的数据超出预设数据范围时，则微处理器将会控制声光报警单元进行警示。

进一步，优选的是监测模块的无线输出单元为GSM模块，其型号为TC35；监测模块的启动电路为IGT驱动电路；监测模块输出端通过SYNC信号同步技术连接在LED显示模块上。

进一步，优选的是所述的移动接收装置为手机或平板电脑。

本发明还提供一种上述碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的使用方法，将监测模块、LED显示模块、电源模块和服务器设于所需监测施工区，将无线广播模块设于施工现场；

具体包括如下步骤：

步骤（1），将监测模块中环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据经过微处理器的处理，显示在LED显示模块上，同时再经无线广播模块传送至服务器中；

步骤（2），服务器中的数据接收单元接收并保存来自监测模块中的数据，经数据分析单元的分析以及施工建议单元的匹配后，再经信息发送单元将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置中；

步骤（3），在施工现场，手持移动接收装置的施工人员根据接收到的信息进行施工；施工管理人员还能通过服务器中的音频输入单元和音频发送单元对施工现场进行远程语音传达。

进一步，上述碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤（1），启动碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，然后将监测模块中环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据经过微处理器的处理，显示在LED显示模块上，同时再经无线广播模块传送至服务器中；

当经过微处理器处理的数据超出预设数据范围时，则LED显示模块上的声光报警单元会进行警示；

步骤（2），服务器中的数据接收单元接收并保存来自监测模块中的数据，经数据分析单元的分析以及施工建议单元的匹配后，再经信息发送单元将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置中；

步骤（3），在施工现场，手持移动接收装置的施工人员根据接收到的信息进行施工；施工管理人员还能通过服务器中的音频输入单元和音频发送单元对施工现场进行远程语音传达。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本发明集多种监测单元于一身，高度集成化，监测更为全面化，适合在大型混凝土工程施工中使用；

（2）本发明装置使用方便，自动化程度较高，可将分析结果与最佳施工建议发送至手机，便于施工人员施工；

（3）本发明不仅使监测人员即时掌握环境信息，还提高了监测装置的实时性，并且通过服务器对监测数据进行全面分析，提升工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的结构示意图；

其中，1、监测模块；2、LED显示模块；3、电源模块；4、服务器；5、移动接收装置；6、无线广播模块；7、微处理器；8、环境温度采集单元；9、空气湿度采集单元；10、大气压强采集单元；11、风速采集单元；12、风向采集单元；13、无线输出单元；14、数据接收单元；15、数据分析单元；16、施工建议单元；17、信息发送单元；18、音频输入单元；19、音频发送单元；20、电脑；21、声光报警单元。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

如图1所示，一种碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，包括监测模块1、LED显示模块2、电源模块3、服务器4、移动接收装置5和无线广播模块6；

所述电源模块3分别与监测模块1、LED显示模块2、服务器4、无线广播模块6相连，用于提供监测模块1、LED显示模块2、服务器4和无线广播模块6所需电能；

所述的监测模块1包括微处理器7、环境温度采集单元8、空气湿度采集单元9、大气压强采集单元10、风速采集单元11、风向采集单元12和无线输出单元13；环境温度采集单元8、空气湿度采集单元9、大气压强采集单元10、风速采集单元11和风向采集单元12均与微处理器7的输入端相连，微处理器7的输出端分别与LED显示模块2、无线输出单元13相连；

环境温度采集单元8用于温度的采集；

空气湿度采集单元9用于湿度的采集；

大气压强采集单元10用于大气压强的采集；

风速采集单元11用于风速的采集；

风向采集单元12用于风向的采集；

所述的服务器4包括数据接收单元14、数据分析单元15、施工建议单元16、信息发送单元17、音频输入单元18和音频发送单元19；

所述的数据接收单元14、数据分析单元15、施工建议单元16、信息发送单元17和移动接收装置5顺序相连，所述的数据分析单元15还与信息发送单元17相连；所述的音频输入单元18、音频发送单元19和无线广播模块6顺序相连；

所述的无线输出单元13还与数据接收单元14相连；

所述的微处理器7用于接收环境温度采集单元8、空气湿度采集单元9、大气压强采集单元10、风速采集单元11和风向采集单元12采集到的数字信号，然后将数字信号转换成模拟信号，并传输至无线输出单元13和LED显示模块2；

所述的无线输出单元13用于将微处理器7传来的模拟信号转换成无线射频信号，并将该无线射频信号发送至服务器4的数据接收单元14；

所述的LED显示模块2用于显示环境温度采集单元8、空气湿度采集单元9、大气压强采集单元10、风速采集单元11和风向采集单元12采集到的数据；

所述的数据接收单元14用于接收来自无线输出单元13发送来的无线射频信号，并转换成数字信号，然后将该数字信号保存和发送至数据分析单元15；

所述的数据分析单元15用于将数据接收单元14传来的数字信号进行分析，并将分析结果传输至施工建议单元16和信息发送单元17中；

所述的施工建议单元16用于将预存在施工建议单元16的环境变量数据及对应的施工建议与数据分析单元15传来的分析结果进行匹配，以寻找最佳施工建议，然后将最佳施工建议传输至信息发送单元17；

所述的信息发送单元17用于接受来自数据分析单元15的分析结果和来自施工建议单元16的最佳施工建议，然后将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置5；

所述的音频输入单元18用于接收来自施工管理人员的语音信号，然后将该语音信号转化成数字信号传输至音频发送单元19；

所述的音频发送单元19用于接受来自音频输入单元18的数字信号，并转换成无线射频信号发送至无线广播模块6；

所述的移动接收装置5用于接收来自服务器4的信息发送单元17发送来的数据；

所述的无线广播模块6用于接收来自音频发送单元19发送来的无线射频信号，然后将该无线射频信号转化成语音信号，进行广播。

所述的电源模块3为太阳能发电装置。

所述的环境温度采集单元8、空气湿度采集单元9、大气压强采集单元10、风速采集单元11、风向采集单元12均与微处理器7之间采用电连接，连接使用的电线暗敷在屋面或顶板内。

所述的服务器4还与电脑20相连。电脑20用于在控制室中，查看数据接收单元14接收到的数据信息，还能对预存在施工建议单元16的环境变量数据及对应的施工建议进行编辑，还可用于设置数据接收单元14接收接受无线射频信号的频率。

服务器4通过RS232串口连接在电脑20上。

移动接收装置5为手机或平板电脑，但不限于此。

上述碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的使用方法，将监测模块1、LED显示模块2、电源模块3和服务器4设于所需监测施工区，将电脑20设于控制室，将无线广播模块6设于施工现场；

具体包括如下步骤：

步骤（1），将监测模块中环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据经过微处理器的处理，显示在LED显示模块上，同时再经无线广播模块传送至服务器中；

步骤（2），服务器中的数据接收单元接收并保存来自监测模块中的数据，经数据分析单元的分析以及施工建议单元的匹配后，再经信息发送单元将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置中；

步骤（3），在施工现场，手持移动接收装置的施工人员根据接收到的信息进行施工；施工管理人员还能通过服务器中的音频输入单元和音频发送单元对施工现场进行远程语音传达。

利用服务器4可自动定时发送各环境数据信息至移动接收装置5，提高了本发明监测装置的实时性，能够在环境信息异常时大大提高了警示的及时性；设置施工建议单元15，通过实时接收到的数据信息进行分析后提出施工建议，并将建议通过发送至移动接收装置5对施工进行智能化指导，降低施工难度；设置音频输入单元18和音频发送单元19，可通过无线技术连接无线广播模块12，可在远程对施工现场进行遥控指挥或下达通知。

实施例2

本实施例与上述实施例基本相同，不同之处在于：所述LED显示模块2上还设有声光报警单元21，如图2所示，微处理器7内预存有各采集单元的预设数据范围，当采集到的数据超出预设数据范围时，则微处理器7将会控制声光报警单元21进行警示。

监测模块1的无线输出单元13为GSM模块，其型号为TC35；监测模块1的启动电路为IGT驱动电路；监测模块1输出端通过SYNC信号同步技术连接在LED显示模块2上。

上述碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤（1），启动碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，然后将监测模块中环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据经过微处理器的处理，显示在LED显示模块上，同时再经无线广播模块传送至服务器中；

当经过微处理器处理的数据超出预设数据范围时，则LED显示模块上的声光报警单元会进行警示；

步骤（2），服务器中的数据接收单元接收并保存来自监测模块中的数据，经数据分析单元的分析以及施工建议单元的匹配后，再经信息发送单元将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置中；

步骤（3），在施工现场，手持移动接收装置的施工人员根据接收到的信息进行施工；施工管理人员还能通过服务器中的音频输入单元和音频发送单元对施工现场进行远程语音传达。

上述环境变量数据及对应的施工建议为当期工程施工要求与规章、施工用具书或课本中所记载的不同环境情况下的施工办法。

本发明通过前期预设与实际环境变量相结合，根据环境变化进行施工建议，能够便于施工人员进行施工，降低施工难度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，包括监测模块、LED显示模块、电源模块、服务器、移动接收装置和无线广播模块；

所述电源模块分别与监测模块、LED显示模块、服务器、无线广播模块相连，用于提供监测模块、LED显示模块、服务器和无线广播模块所需电能；

所述的监测模块包括微处理器、环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元、风向采集单元和无线输出单元；环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元均与微处理器的输入端相连，微处理器的输出端分别与LED显示模块、无线输出单元相连；

所述的服务器包括数据接收单元、数据分析单元、施工建议单元、信息发送单元、音频输入单元和音频发送单元；

所述的数据接收单元、数据分析单元、施工建议单元、信息发送单元和移动接收装置顺序相连，所述的数据分析单元还与信息发送单元相连；所述的音频输入单元、音频发送单元和无线广播模块顺序相连；

所述的无线输出单元还与数据接收单元相连；

所述的微处理器用于接收环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数字信号，然后将数字信号转换成模拟信号，并传输至无线输出单元和LED显示模块；

所述的无线输出单元用于将微处理器传来的模拟信号转换成无线射频信号，并将该无线射频信号发送至服务器的数据接收单元；

所述的LED显示模块用于显示环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据；

所述的数据接收单元用于接收来自无线输出单元发送来的无线射频信号，并转换成数字信号，然后将该数字信号保存和发送至数据分析单元；

所述的数据分析单元用于将数据接收单元传来的数字信号进行分析，并将分析结果传输至施工建议单元和信息发送单元中；

所述的施工建议单元用于将预存在施工建议单元的环境变量数据及对应的施工建议与数据分析单元传来的分析结果进行匹配，以寻找最佳施工建议，然后将最佳施工建议传输至信息发送单元；

所述的信息发送单元用于接受来自数据分析单元的分析结果和来自施工建议单元的最佳施工建议，然后将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置；

所述的音频输入单元用于接收来自施工管理人员的语音信号，然后将该语音信号转化成数字信号传输至音频发送单元；

所述的音频发送单元用于接受来自音频输入单元的数字信号，并转换成无线射频信号发送至无线广播模块；

所述的移动接收装置用于接收来自服务器的信息发送单元发送来的数据；

所述的无线广播模块用于接收来自音频发送单元发送来的无线射频信号，然后将该无线射频信号转化成语音信号，进行广播。

2.根据权利要求1所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，所述的电源模块为太阳能发电装置。

3.根据权利要求1所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，所述的环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元、风向采集单元均与微处理器之间采用电连接，连接使用的电线暗敷在屋面或顶板内。

4.根据权利要求1所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，所述的服务器还与电脑相连。

5.根据权利要求4所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，服务器通过RS232串口连接在电脑上。

6.根据权利要求1所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，所述LED显示模块上还设有声光报警单元，微处理器内预存有各采集单元的预设数据范围，当采集到的数据超出预设数据范围时，则微处理器将会控制声光报警单元进行警示。

7.根据权利要求1所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，监测模块的无线输出单元为GSM模块，其型号为TC35；监测模块的启动电路为IGT驱动电路；监测模块输出端通过SYNC信号同步技术连接在LED显示模块上。

8.根据权利要求1所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，其特征在于，所述的移动接收装置为手机或平板电脑。

9.权利要求1~8任意一项所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的使用方法，其特征在于，将监测模块、LED显示模块、电源模块和服务器设于所需监测施工区，将无线广播模块设于施工现场；

具体包括如下步骤：

步骤（1），将监测模块中环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据经过微处理器的处理，显示在LED显示模块上，同时再经无线广播模块传送至服务器中；

步骤（2），服务器中的数据接收单元接收并保存来自监测模块中的数据，经数据分析单元的分析以及施工建议单元的匹配后，再经信息发送单元将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置中；

步骤（3），在施工现场，手持移动接收装置的施工人员根据接收到的信息进行施工；施工管理人员还能通过服务器中的音频输入单元和音频发送单元对施工现场进行远程语音传达。

10.权利要求6所述的碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1），启动碾压混凝土浇筑仓面小气候环境的报警装置，然后将监测模块中环境温度采集单元、空气湿度采集单元、大气压强采集单元、风速采集单元和风向采集单元采集到的数据经过微处理器的处理，显示在LED显示模块上，同时再经无线广播模块传送至服务器中；

当经过微处理器处理的数据超出预设数据范围时，则LED显示模块上的声光报警单元会进行警示；

步骤（2），服务器中的数据接收单元接收并保存来自监测模块中的数据，经数据分析单元的分析以及施工建议单元的匹配后，再经信息发送单元将分析结果和最佳施工建议发送至移动接收装置中；

步骤（3），在施工现场，手持移动接收装置的施工人员根据接收到的信息进行施工；施工管理人员还能通过服务器中的音频输入单元和音频发送单元对施工现场进行远程语音传达。