CN106441690A - 无线扭力扳手实时自动监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线扭力扳手实时自动监控方法，能够高效监控统计出脚手架各节点螺栓扭力值，以及实时显示、自动报警提醒紧固程度，应用智能扭力扳手、结合BIM技术、无线传输技术、RFID技术，后台电脑客户端或APP移动客户端实时显示临建脚手架体系所有螺栓紧固力状况。也加强了现场施工工人操作管理，一个扭力扳手对应一个编号，对应一个工人，最终后台电脑显示该工人操作的紧固力合格率及不达标的节点位置和数量，方便工人去复核、修正等操作。为现场临建脚手架节点螺栓紧固力监控、修正、复核提供了快捷、高效的处理办法，实现智能化临建脚手架安全管理体制、无线自动实时监控，达到确保工程安全、减少不必要的工期延迟和经济损失。

Description

无线扭力扳手实时自动监控方法

技术领域

本发明涉及一种无线扭力扳手实时自动监控方法。

背景技术

目前土木工程临建脚手架螺栓紧固的方法主要有以下两种方法：第一、带有数显功能的普通扭力扳手紧固螺栓；第二、结合一定无线传输技术的扭力扳手紧固螺栓。

带有数显功能的普通扭力扳手紧固螺栓的方法主要为现场施工操作工人直接手持带有数显功能的普通扭力扳手设备对临时设施脚手架螺栓节点进行紧固力预紧，使其达到一定标准的扭力值。该数显功能主要通过扭力扳手上的数字显示器提示紧固力大小，当施工工人操作达到标准预设值时会有报警声音提醒，即可松开扭力扳手，此时螺栓紧固已达到要求。但由于现场工况比较复杂、螺栓节点非常多、紧固工序多、施工工人的操作素质等因素，经常会出现施工工人偷懒、操作容易遗漏、很多螺栓紧固力要求不达标准(过大或过小)、节点太多没办法一个一个检查，只能抽查形式，最终导致工程施工安全得不到保障，甚至在建筑施工过程中频繁出现临时脚手架倒塌导致人员伤亡事件，也延误了工程工期及给施工单位造成一定的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线扭力扳手实时自动监控方法，能够实现高效监控统计出脚手架各节点螺栓扭力值，远程实时了解临建脚手架体系所有螺栓紧固力状况。

为解决上述问题，本发明提供一种无线扭力扳手实时自动监控方法，包括：

专业工厂批量生产带有电子标签的脚手架节点螺栓，及基于RFID技术的可无线扭力扳手；

操作工人手持无线扭力扳手按照一定的顺序对各脚手架节点螺栓进行紧固，一个操作工人对应一个编号的无线扭力扳手，无线扭力扳手的数显模块显示当前操作的紧固力；

操作工人移出无线扭力扳手时，通过无线扭力扳手的电子标签识别模块识别螺栓编号，无线扭力扳手的主控制芯片模块获取操作工人对每个脚手架节点螺栓施加的紧固力最大值；

无线扭力扳手的无线传输模块将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上。

进一步的，在上述方法中，无线扭力扳手的数显模块显示当前操作的紧固力的步骤之后，还包括：

当紧固力达到预设的紧固力数值时，通过无线扭力扳手的报警灯模块发出报警信息提醒操作工人。

进一步的，在上述方法中，无线扭力扳手的无线传输模块将脚手架节点螺栓的螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上的步骤之前，还包括：

在显示终端上建立脚手架的三维BIM模型，在三维BIM模型的对应位置预录入各螺栓编号；

无线扭力扳手的无线传输模块将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上的步骤之后包括：

在三维BIM模型各螺栓编号的位置显示对应的紧固力最大值。

进一步的，在上述方法中，在三维BIM模型各螺栓编号的位置显示对应的紧固力最大值的步骤之后，还包括：

所述三维BIM模型显示操作工人操作的紧固力合格率。

进一步的，在上述方法中，所述显示终端为电脑客户端。

进一步的，在上述方法中，所述显示终端为APP移动客户端。

与现有技术相比，本发明通过螺栓接触口与脚手架节点螺栓接触，以对脚手架节点螺栓进行紧固，同时，通过电子标签识别模块识别螺栓编号并在数显模块上显示，另外，通过主控制芯片模块获取螺栓接触口的紧固力并在数显模块上显示，实现现场操作人员实时监测紧固力是否达标，同时可通过无线传输模块将脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力无线传输到其它设备，能够实现高效监控统计出脚手架各节点螺栓扭力值，远程实时了解临建脚手架体系所有螺栓紧固力状况，方便现场工程管理人员查看、指挥、及时采取补救、纠正等措施，使现场技术人员能够随时了解脚手架施工安全情况，方便了解和判断脚手架体系安装的质量，以及对操作工人工作效率管理，同时后台的数据还可以直接生成和打印数据报表，以供临建脚手架工程方案安全检查验收用。

此外，通过BIM三维模型，能够准确实时显示脚手架体系所有螺栓节点所有对应编号的紧固力数值大小和所对应的位置，所述三维BIM模型用于显示和提醒不符合紧固扭力值要求的螺栓编号和位置，以便工程管理人员让对应的操作工人去重新去调整、修正等操作，对加强现场操作工人的工作效率管理有很大的帮助，防止因工人偷懒导致螺栓紧固力过大或过小，从而降低临时建筑脚手架工程安全事故率，减少经济损失和保证工期。

附图说明

图1是本发明一实施例的无线扭力扳手的主视图；

图2是本发明一实施例的无线扭力扳手的侧视图；

图3是本发明一实施例的无线扭力扳手的工作原理图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～3所示，本发明提供一种无线扭力扳手实时自动监控方法，包括：

步骤S1，专业工厂批量生产带有电子标签2的脚手架节点螺栓1，及基于RFID技术的可无线扭力扳手3；

步骤S2，操作工人手持无线扭力扳手3按照一定的顺序对各脚手架节点螺栓1进行紧固，一个操作工人对应一个编号的无线扭力扳手3，无线扭力扳手3的数显模块36显示当前操作的紧固力；在此，一个操作工人对应一个编号的无线扭力扳手，便于后续跟踪和检查每个操作工人的对每个脚手架节点螺栓的紧固力是否达标，电子标签识别模块采用射频识别(Radio Frequency Identification)，又称无线射频识别技术，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触；

步骤S3，操作工人移出无线扭力扳手3时，通过无线扭力扳手3的电子标签识别模块32识别螺栓编号，无线扭力扳手3的主控制芯片模块34获取操作工人对每个脚手架节点螺栓1施加的紧固力最大值；

步骤S4，无线扭力扳手3的无线传输模块35将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上。具体的，首先用工厂统一生产带有电子标签功能的螺栓产品，运输到施工现场，用现场操作工人按照一定的顺序布置，并手持无线扭力扳手进行临建脚手架安装、紧固螺栓扭力值，使其达到设计要求，达到要求的螺栓，扭力扳手会发出报警提醒，此时松开螺栓进行下一个螺栓紧固工作。同时，扭力扳手的RFID射频识别会自动识别电子标签的编号，并存储已完成的螺栓编号和操作中该编号对应的扭力值最大值，并通过无线传输技术将编号和数值实时自动传输到后台电脑客户端或移动客户端的系统软件中，进行一定的合格率、不满足要求的螺栓编号和数值等统计。最后由后台施工管理人员或现场手持客户端的管理人员查看和发出指令，让对应编号的操作工人再去纠正、调整那些不合格的螺栓紧固力，以达到方便管理施工操作工人的工作，降低临建脚手架施工的安全事故率、保证工期，及减少不必要的经济损失。在此，工程管理人员通过显示终端查看现场工人操作传输回来的螺栓紧固力数据，来复核、检查、验收、管理这些数据，统计螺栓扭力值达标的合格率，以及根据不合格数据的编号判断是哪一个工人操作的，让对应的施工工人重新去校正操作，直到达到标准为止。通过螺栓接触口与脚手架节点螺栓接触，以对脚手架节点螺栓进行紧固，同时，通过电子标签识别模块识别螺栓编号并在数显模块上显示，另外，通过主控制芯片模块获取螺栓接触口的紧固力并在数显模块上显示，实现现场操作人员实时监测紧固力是否达标，同时可通过无线传输模块将脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力无线传输到其它设备，能够实现高效监控统计出脚手架各节点螺栓扭力值，远程实时了解临建脚手架体系所有螺栓紧固力状况，方便现场工程管理人员查看、指挥、及时采取补救、纠正等措施，使现场技术人员能够随时了解脚手架施工安全情况，方便了解和判断脚手架体系安装的质量，以及对操作工人工作效率管理，同时后台的数据还可以直接生成和打印数据报表，以供临建脚手架工程方案安全检查验收用。

优选的，步骤S4，无线扭力扳手的无线传输模块将脚手架节点螺栓的螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上的步骤之前，还包括：

在显示终端上建立脚手架的三维BIM模型，在三维BIM模型的对应位置预录入各螺栓编号；具体的，建筑信息模型(Building Information Modeling)，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；

步骤S4，无线扭力扳手的无线传输模块35将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上的步骤之后包括：

在三维BIM模型各螺栓编号的位置显示对应的紧固力最大值。此时，扭力扳手通过电子标签自动识别螺栓编号，将该螺栓紧固操作过程中的扭力值数值取最大值，并将编号与最大值数据对应传输到后台电脑客户端和APP移动客户端的三维BIM模型上。对应的紧固力最大值由已经建模好的三维BIM脚手架结构模型实时显示出来，并给出一定的数据提醒，实现排查到具体紧固力不达标准的位置，准确监控到不合格的节点，以便工程管理人员让对应的操作工人去重新去调整、修正等操作，对加强现场操作工人的工作效率管理有很大的帮助，防止因工人偷懒导致螺栓紧固力过大或过小，从而降低临时建筑脚手架工程安全事故率，减少经济损失和保证工期。

优选的，无线扭力扳手的数显模块显示当前操作的紧固力的步骤之后，还包括：

如图1所示，当紧固力达到预设的紧固力数值时，通过无线扭力扳手3的报警灯模块38发出报警信息提醒操作工人，工人即可停止操作，移出扭力扳手。

优选的，在三维BIM模型各螺栓编号的位置显示对应的紧固力最大值的步骤之后，还包括：

所述三维BIM模型显示操作工人操作的紧固力合格率，便于对每个工人的工作进行跟踪考核。

优选的，如图3所示，所述显示终端为电脑客户端41，便于后台人员查看脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力。

优选的，如图3所示，所述显示终端为APP移动客户端42，便于后台人员随时随地查看脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力。其中APP(应用程序，Application)，是智能手机或平板电脑的第三方应用程序。

如图1～3所示，上述无线扭力扳手实时自动监控方法使用的系统，包括：

显示终端；

脚手架节点螺栓1，包括电子标签2，用于记录螺栓编号；

无线扭力扳手3，包括螺栓接触口31、识别电子标签2信息的电子标签识别模块32和电源模块33，所述电子标签识别模块32与所述电源模块33连接，其中，一个无线扭力扳手对应一个操作工人，所述电子标签识别模块用于识别所述螺栓编号；在此，一个操作工人对应一个编号的无线扭力扳手，便于后续跟踪和检查每个操作工人的对每个脚手架节点螺栓的紧固力是否达标，电子标签识别模块采用射频识别(Radio FrequencyIdentification)，又称无线射频识别技术，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触；

主控制芯片模块34和无线传输模块35，所述主控制芯片模块34和电子标签识别模块32、无线传输模块35、电源模块33、螺栓接触口32连接，所述主控制芯片模块34用于获取操作工人对每个脚手架节点螺栓1施加的紧固力最大值，所述无线传输模块35用于将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上；

与所述主控制芯片模块34连接的数显模块36，用于显示紧固力。具体的，通过螺栓接触口与脚手架节点螺栓接触，以对脚手架节点螺栓进行紧固，同时，通过电子标签识别模块识别螺栓编号并在数显模块上显示，另外，通过主控制芯片模块获取螺栓接触口的紧固力并在数显模块上显示，实现现场操作人员实时监测紧固力是否达标，同时可通过无线传输模块将脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力无线传输到其它设备，能够实现高效监控统计出脚手架各节点螺栓扭力值，远程实时了解临建脚手架体系所有螺栓紧固力状况，方便现场工程管理人员查看、指挥、及时采取补救、纠正等措施，使现场技术人员能够随时了解脚手架施工安全情况，方便了解和判断脚手架体系安装的质量，以及对操作工人工作效率管理，同时后台的数据还可以直接生成和打印数据报表，以供临建脚手架工程方案安全检查验收用。

优选的，所述显示终端，包括三维BIM模型；具体的，建筑信息模型(BuildingInformation Modeling)，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；

所述无线传输模块用于将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端的三维BIM模型上，配合BIM三维模型，能够准确实时显示脚手架体系所有螺栓节点所有对应编号的紧固力数值大小和所对应的位置，所述三维BIM模型用于显示和提醒不符合紧固扭力值要求的螺栓编号和位置，以便工程管理人员让对应的操作工人去重新去调整、修正等操作，对加强现场操作工人的工作效率管理有很大的帮助，防止因工人偷懒导致螺栓紧固力过大或过小，从而降低临时建筑脚手架工程安全事故率，减少经济损失和保证工期。

优选的，所述三维BIM模型还用于显示操作工人操作的紧固力合格率，便于对每个工人的工作进行跟踪考核。

优选的，如图2所示，所述无线扭力扳手还包括，与所述主控制芯片模块34连接的存储数据模块37，便于存储脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力。

优选的，如图1所示，所述无线扭力扳手3还包括，与所述数显模块36连接的报警灯模块38，用于当达到预设的紧固力数值时发出报警信息提醒工人，工人即可停止操作，移出扭力扳手。

优选的，所述无线扭力扳手还包括把手，便于使用人员操作。

优选的，如图3所示，所述显示终端为电脑客户端41，便于后台人员查看脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力。

优选的，如图3所示，所述显示终端为APP移动客户端42，便于后台人员随时随地查看脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力。其中APP(应用程序，Application)，是智能手机或平板电脑的第三方应用程序。

综上所述，本发明通过螺栓接触口与脚手架节点螺栓接触，以对脚手架节点螺栓进行紧固，同时，通过电子标签识别模块识别螺栓编号并在数显模块上显示，另外，通过主控制芯片模块获取螺栓接触口的紧固力并在数显模块上显示，实现现场操作人员实时监测紧固力是否达标，同时可通过无线传输模块将脚手架节点螺栓的信息及对应的紧固力无线传输到其它设备，能够实现高效监控统计出脚手架各节点螺栓扭力值，远程实时了解临建脚手架体系所有螺栓紧固力状况，方便现场工程管理人员查看、指挥、及时采取补救、纠正等措施，使现场技术人员能够随时了解脚手架施工安全情况，方便了解和判断脚手架体系安装的质量，以及对操作工人工作效率管理，同时后台的数据还可以直接生成和打印数据报表，以供临建脚手架工程方案安全检查验收用。

此外，通过BIM三维模型，能够准确实时显示脚手架体系所有螺栓节点所有对应编号的紧固力数值大小和所对应的位置，所述三维BIM模型用于显示和提醒不符合紧固扭力值要求的螺栓编号和位置，以便工程管理人员让对应的操作工人去重新去调整、修正等操作，对加强现场操作工人的工作效率管理有很大的帮助，防止因工人偷懒导致螺栓紧固力过大或过小，从而降低临时建筑脚手架工程安全事故率，减少经济损失和保证工期。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种无线扭力扳手实时自动监控方法，其特征在于，包括：

专业工厂批量生产带有电子标签的脚手架节点螺栓，及基于RFID技术的可无线扭力扳手；

操作工人手持无线扭力扳手按照一定的顺序对各脚手架节点螺栓进行紧固，一个操作工人对应一个编号的无线扭力扳手，无线扭力扳手的数显模块显示当前操作的紧固力；

操作工人移出无线扭力扳手时，通过无线扭力扳手的电子标签识别模块识别螺栓编号，无线扭力扳手的主控制芯片模块获取操作工人对每个脚手架节点螺栓施加的紧固力最大值；

无线扭力扳手的无线传输模块将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上。

2.如权利要求1所述的无线扭力扳手实时自动监控方法，其特征在于，无线扭力扳手的数显模块显示当前操作的紧固力的步骤之后，还包括：

当紧固力达到预设的紧固力数值时，通过无线扭力扳手的报警灯模块发出报警信息提醒操作工人。

3.如权利要求1所述的无线扭力扳手实时自动监控方法，其特征在于，无线扭力扳手的无线传输模块将脚手架节点螺栓的螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上的步骤之前，还包括：

在显示终端上建立脚手架的三维BIM模型，在三维BIM模型的对应位置预录入各螺栓编号；

无线扭力扳手的无线传输模块将螺栓编号及对应的紧固力最大值发送至显示终端上的步骤之后包括：

在三维BIM模型各螺栓编号的位置显示对应的紧固力最大值。

4.如权利要求1所述的无线扭力扳手实时自动监控方法，其特征在于，在三维BIM模型各螺栓编号的位置显示对应的紧固力最大值的步骤之后，还包括：

所述三维BIM模型显示操作工人操作的紧固力合格率。

5.如权利要求1所述的无线扭力扳手实时自动监控方法，其特征在于，所述显示终端为电脑客户端。

6.如权利要求1所述的无线扭力扳手实时自动监控方法，其特征在于，所述显示终端为APP移动客户端。