CN106225828B - 一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统，具体包括无线温湿度检测模块，楼宇控制柜，远程控制中心，其中无线温湿度检测模块安装在楼宇每个外墙的保温层内，用于检测外墙上各个点保温层内的温湿度情况，所述楼宇控制柜安装在每栋楼宇顶部，用于收集该栋楼宇上所有无线温湿度检测模块发送过来的数据，并将数据转发给远程控制中心，所述远程控制中心对区域内各个楼宇的监测数据进行统计汇总分析，对于接近临界值的监测点进行预报警处理。

Description

一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统及方法

技术领域

本发明涉及一种监控及预报警系统，尤其涉及一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统及方法。

背景技术

外墙保温系统作为建筑外墙的重要组成部分，其寿命问题越来越引起人们的关注，长期以来人们一直对外保温系统使用耐久性非常重视，进行了大量的试验研究发现影响外保温系统耐久性的因素很多，主要表现在以下几个方面：

(1)防水透气性，外保温系统的水分含水量是关系到外保温系统使用寿命的重要指标，如聚合物砂浆在含水量较高的情况下，其粘结强度会大幅度降低，容易导致离层，从而致使外保温系统出现开裂，在出现冷冻的情况下更会加剧这一现象的发生，另外水分的大量存在还会大大降低外保温系统的保温隔热性能，当保温层为保温砂浆类材料时，其影响程度更大。

(2)耐温差变化，热胀冷缩是材料的固有特性，环境的温差变化导致材料尺寸发生变化，是破坏外保温系统的主要因素，当温度变化与雨水或冷冻一起作用时，其破坏力更大。

(3)聚合物砂浆的柔韧性，抹面砂浆（或抗裂砂浆）是外保温系统的重要组成材料，高柔韧性砂浆可提高砂浆的抗开裂能力，从而防止水分的渗入。

(4)增强网布的耐腐蚀性，目前在外保温系统中大量使用的增强网布有耐碱玻纤网布与钢丝网两种，增强网布的使用可有效提高防护层的抗拉强度，防止系统出现开裂现象，但在增强网布在受到碱、水分、电解等因素的作用下，其强度会大大降低，导致增强作用减小，严重时会丧失强度，从而其增强作用失效；

(5)饰面材料的耐久性，涂料和饰面砖是外保温系统中主要的饰面材料，就涂料而言，除了应达到外墙涂料的性能要求外，与外保温系统的相容性至关重要，配套提供是必须做到的。对于使用饰面砖的外保温系统，对饰面砖的含水率、尺寸、单位面积质量是有一定要求的，而且渗透水对外保温系统的破坏极大。

(6)施工质量，工程建设中“三分材料、七分施工”流传已久，由此可以看出，施工对工程质量的重要性是无容质疑的，对外保温系统也不例外。

上述几个因素都极大的影响了外墙保温系统的耐久性，且由上述内容中可以看出外保温系统中含水量的大小以及温度是对外墙耐久性影响的重要因素。

目前一般建筑物的设计使用年限是50年，且根据有关统计数据，我国实际建筑物平均使用寿命为30年左右，外保温是否也能达到同样的使用寿命是我们共同关心的问题，在行标文件JGJ 144-2004中就要求外墙外保温工程至少应在25年内保持完好，这个要求就是的外墙保温层要能够经受住周期性热湿和热冷气候条件的长期作用，而在实际使用中，很多外保温层因为各种原因出现保护层脱落等现象，而在这些原因中最根本的就是保温层中含水量过高而导致粘接强度降低，导致保温层脱落，出现汽车被砸坏或人员被砸伤的事故。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中的缺陷，提供一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统，施工时在保温层内嵌入温湿度检测模块，并连接到整个监控系统中，能够有效检测保温层中温湿度值，并进行数据收集汇总统计，对于温湿度值达到危险值的情况，可以通过预报警系统查找到该温湿度检测模块对应的楼宇，提早进行墙体维修，防止意外情况发生。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统，具体包括无线温湿度检测模块，楼宇控制柜，远程控制中心，其中无线温湿度检测模块安装在楼宇每个外墙的保温层内，用于检测外墙上各个点保温层内的温湿度情况，所述楼宇控制柜安装在每栋楼宇顶部，用于收集该栋楼宇上所有无线温湿度检测模块发送过来的数据，并将数据转发给远程控制中心，所述远程控制中心对区域内各个楼宇的监测数据进行统计汇总分析，对于接近临界值的监测点进行预报警处理。

所述无线温湿度检测模块包括温度传感器，湿度传感器，单片机，存储器，zigbee通信模块及薄膜电池，所述温度传感器及湿度传感器内嵌在保温层内，用于检测保温层内的温度及湿度值发送至单片机，所述单片机将接受的温湿度数据存储至存储器内，同时将温湿度数据与自身的访问地址进行打包成数据包后通过zigbee通信模块发送出去。

所述楼宇控制柜包括主控器，zigbee通信模块，存储器及4G通信模块，所述zigbee通信模块接收无线温湿度检测模块发送过来的数据包，并发送至主控器，所述主控器将接收到的各个数据包存储到所述存储器内，并将各个数据包通过4G通信模块发送出去。

所述远程控制中心包括服务器，主控器，显示器，4G通信模块，网络平台，所述4G通信模块接收楼宇控制柜发送的数据包，并保存至服务器内，且服务器内存储有每个无线温湿度检测模块对应的的检测临界值，主控器将接收到的检测数据与预存的检测临界值进行对比，同时根据检测数据值，无线温度检测模块的访问地址，检测临界值，保温墙类型，楼宇建造时间，使用年限在服务器内建立数据库，并通过显示器进行显示，同时所述网络平台与服务器连接，通过网络平台进行数据库的访问，对于已经到达临界值的楼宇，通过数据库查阅到其地理位置，进行及时维修。

本发明所揭示的一种外墙保温层温湿度监控及预报警方法，具体包括如下步骤：

a、在外墙保温层施工时，在每一个面的保温层内嵌入多个无线温湿度检测模块，并在楼宇上设立楼宇控制柜；

b、通过无线温湿度检测模块进行保温层内温湿度值进行检测，并将检测数据发送至单片机内，单片机将接收的检测数据保存至存储器内，同时将检测数据与访问地址打包成数据包后通过zigbee通信模块发送出去；

c、楼宇控制柜接收到无线温湿度检测模块发送的数据包，主控器将数据包存储至存储器内，并通过4G通信模块发送出去；

d、远程控制中心将接收到的数据包存入服务器，主控器将数据包数据拆包并与服务器内预存的临界值进行一一对比，对于已经接近临界值的数据启动预报警方案；

e、对于接近临界值的数据，通过服务器查找到该数据对应的无线温湿度检测模块的位置，并确认其在所述楼宇的具体位置，告知维修人员对墙面保温层进行维护；

f、远程控制中心内的主控器将采集的温湿度值，临界值，访问地址，所述楼宇保温墙种类，所述楼宇建筑时间及使用时间制作成数据库，通过显示器进行显示。

所述远程控制中心还包括网络平台，所述网络平台连接服务器，通过网络中断访问服务器查找采集的数据值及数据库内容。

与现有技术相比，本发明提出的一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统，主要是对保温层中温湿度值进行监测，并与预存的安全临界值进行对比，对于接近安全临界值的进行报警维护，外墙保温层种类包括膨胀聚苯板薄抹灰、挤塑聚苯板薄抹灰、硬泡聚氨酯、胶粉聚苯颗粒、无机轻集料砂浆、岩棉板、STP超薄绝热板、泡沫玻璃、泡沫混凝土、酚醛保温板等常用外墙外保温层，且不同种类的保温层，其温湿度的临界值均不同，本系统在对保温层温湿度值检测后会与预存的临界值进行比对，对于接近的临界值可以进行对比获得，从而可以提前进行维护，防止保温层的脱落，此外可以对监测的温湿度值，所属地域，使用年限等数据建立一个数据库，不仅便于后期数据查找，更是可以进行分析，从而判断出不同地域中不同种类保温层的使用期限，从而可以选择出特定区域环境中能使用最长久的保温层种类。

附图说明

图1为本发明的框架示意图；

图2为本发明无线温湿度检测模块的框架示意图；

图3为本发明楼宇控制柜的框架示意图；

图4为本发明远程控制中心的框架示意图。

具体实施方式

结合附图的内容对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明揭示的一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统，具体包括无线温湿度检测模块，楼宇控制柜，远程控制中心，楼宇每个外墙保温层内都装有复数个无线温湿度检测模块，用于检测外墙上各个点保温层内的温湿度情况，所述楼宇控制柜安装在每栋楼宇顶部。

具体说来，所述无线温湿度检测模块用于检测外墙保温层内温湿度值，且每个无线温湿度检测模块都有一个专用的访问地址，具体结构包括温度传感器，湿度传感器，单片机，存储器，zigbee通信模块及薄膜电池，且温度传感器，湿度传感器，存储器，zigbee通信模块及薄膜电池均连接单片机，其中所述薄膜电池贴在外墙表面进行太阳能到电能的转换，以给无线温湿度检测模块进行供电，所述温度传感器及湿度传感器内嵌在保温层内，用于检测保温层内的温度及湿度值发送至单片机，所述单片机将接受的温湿度数据存储至存储器内，同时将温湿度数据与自身的访问地址进行打包后通过zigbee通信模块发送出去。

所述楼宇控制柜安装在楼宇顶部用于收集该栋楼宇上所有无线温湿度检测模块发送过来的数据，并将数据转发给远程控制中心，具体结构包括主控器，zigbee通信模块，存储器及4G通信模块，所述zigbee通信模块与无线温湿度检测模块中的zigbee通信模块进行数据交互，接收其发送过来的数据包，并发送至主控器，所述主控器将接收到的各个数据包存储到所述存储器内，并将各个数据包通过4G通信模块发送出去。

所述远程控制中心包括服务器，主控器，显示器，4G通信模块，网络平台，其中4G通信模块接收所述楼宇控制柜中4G通信模块发送过来的检测数据，并保存至服务器内，且服务器内存储有每个无线温湿度检测模块的检测临界值，主控器将接收到的检测数据与预存的检测临界值进行对比，同时对检测数据值，无线温度检测模块的访问地址，检测临界值，保温墙类型，楼宇建造时间，使用年限等在服务器内建立数据库，并通过显示器进行显示，同时所述网络平台与服务器连接，通过网络平台进行数据库的访问，对于已经到达临界值的楼宇，可以通过数据库查阅到其地理位置，进行及时维修，同时可以根据数据库的内容筛选出保温性能最好的种类，也可以针对不同区域或者不同种类的楼宇进行综合性评判。

本发明所揭示的一种外墙保温层温湿度监控及预报警方法，具体包括如下步骤：

a、在外墙保温层施工时，在每一个面的保温层内嵌入多个无线温湿度检测模块，并在楼宇上设立楼宇控制柜；

b、通过无线温湿度检测模块进行保温层内温湿度值进行检测，并将检测数据发送至单片机内，单片机将接收的检测数据保存至存储器内，同时将检测数据与访问地址打包成数据包后通过zigbee通信模块发送出去；

c、楼宇控制柜接收到无线温湿度检测模块发送的数据包，主控器将数据包存储至存储器内，并通过4G通信模块发送出去；

d、远程控制中心将接收到的数据包存入服务器，主控器将数据包数据拆包并与服务器内预存的临界值进行一一对比，对于已经接近临界值的数据启动预报警方案；

e、对于接近临界值的数据，通过服务器查找到该数据对应的无线温湿度检测模块的位置，并确认其在所述楼宇的具体位置，告知维修人员对墙面保温层进行维护；

f、远程控制中心内的主控器将采集的温湿度值，临界值，访问地址，所述楼宇保温墙种类，所述楼宇建筑时间及使用时间制作成数据库，通过显示器进行显示。

所述远程控制中心还包括网络平台，所述网络平台连接服务器，通过网络中断访问服务器查找采集的数据值及数据库内容。

本发明的系统主要是对保温层中温湿度值进行监测，并与预存的安全临界值进行对比，对于接近安全临界值的进行报警维护，外墙保温层种类包括膨胀聚苯板薄抹灰、挤塑聚苯板薄抹灰、硬泡聚氨酯、胶粉聚苯颗粒、无机轻集料砂浆、岩棉板、STP超薄绝热板、泡沫玻璃、泡沫混凝土、酚醛保温板等常用外墙外保温层，且不同种类的保温层，其温湿度的临界值均不同，本系统在对保温层温湿度值检测后会与预存的临界值进行比对，对于接近的临界值可以进行对比获得，从而可以提前进行维护，防止保温层的脱落，此外可以对监测的温湿度值，所属地域，使用年限等数据建立一个数据库，不仅便于后期数据查找，更是可以进行分析，从而判断出不同地域中不同种类保温层的使用期限，从而可以选择出特定区域环境中能使用最长久的保温层种类。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种外墙保温层温湿度监控及预报警系统，其特征在于：具体包括多个无线温湿度检测模块，楼宇控制柜，远程控制中心，其中多个无线温湿度检测模块分散安装在楼宇每个外墙的保温层内，用于检测外墙上各个点保温层内的温湿度情况，其结构包括温度传感器，湿度传感器，单片机，存储器，zigbee通信模块及薄膜电池，所述温度传感器及湿度传感器内嵌在保温层内，用于检测保温层内的温度及湿度值发送至单片机，所述单片机将接受的温湿度数据存储至存储器内，同时将温湿度数据与自身的访问地址进行打包成数据包后通过zigbee通信模块发送出去；

所述楼宇控制柜安装在每栋楼宇顶部，用于收集该栋楼宇上所有无线温湿度检测模块发送过来的数据，并将数据转发给远程控制中心，其包括主控器，zigbee通信模块，存储器及4G通信模块，所述zigbee通信模块接收无线温湿度检测模块发送过来的数据包，并发送至主控器，所述主控器将接收到的各个数据包存储到所述存储器内，并将各个数据包通过4G通信模块发送出去；

所述远程控制中心对区域内各个楼宇的监测数据进行统计汇总分析，对于接近临界值的监测点进行预报警处理，包括服务器，主控器，显示器，4G通信模块，网络平台，所述4G通信模块接收楼宇控制柜发送的数据包，并保存至服务器内，且服务器内存储有每个无线温湿度检测模块对应的的检测临界值，主控器将接收到的检测数据与预存的检测临界值进行对比，同时根据检测数据值，无线温度检测模块的访问地址，检测临界值，保温墙类型，楼宇建造时间，使用年限在服务器内建立数据库，并通过显示器进行显示，同时所述网络平台与服务器连接，通过网络平台进行数据库的访问，对于已经到达临界值的楼宇，通过数据库查阅到其地理位置，进行及时维修。

2.基于权利要求1中外墙保温层温湿度监控及预报警系统所实现的方法，具体包括如下步骤：

a、在外墙保温层施工时，在每一个面的保温层内嵌入多个无线温湿度检测模块，并在楼宇上设立楼宇控制柜；

b、通过无线温湿度检测模块进行保温层内温湿度值进行检测，并将检测数据发送至单片机内，单片机将接收的检测数据保存至存储器内，同时将检测数据与访问地址打包成数据包后通过zigbee通信模块发送出去；

c、楼宇控制柜接收到无线温湿度检测模块发送的数据包，主控器将数据包存储至存储器内，并通过4G通信模块发送出去；

d、远程控制中心将接收到的数据包存入服务器，主控器将数据包数据拆包并与服务器内预存的临界值进行一一对比，对于已经接近临界值的数据启动预报警方案；

e、对于接近临界值的数据，通过服务器查找到该数据对应的无线温湿度检测模块的位置，并确认其在所述楼宇的具体位置，告知维修人员对墙面保温层进行维护；

f、远程控制中心内的主控器将采集的温湿度值，临界值，访问地址，所述楼宇保温墙种类，所述楼宇建筑时间及使用时间制作成数据库，通过显示器进行显示。

3.根据权利要求2所述的外墙保温层温湿度监控及预报警系统的实现方法，其特征在于：所述远程控制中心还包括网络平台，所述网络平台连接服务器，通过网络中断访问服务器查找采集的数据值及数据库内容。