CN113432636A - 一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端 - Google Patents

一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，包括终端主体，所述终端主体包括下半球、立柱、检测筒和上半球，所述下半球与上半球两端顶点位置均连接有线缆接口，所述检测筒与下半球之间安装有防护罩，所述下半球内安装有沉重块，所述沉重块设有半圆槽，所述立柱设有空槽，所述空槽内连接有支撑架，所述支撑架球铰有连接杆，所述连接杆连接有重物和导电触头，所述空槽安装有导电触环，所述立柱设有探头插座，所述探头插座安装有传感探头，所述检测筒安装有支撑筒、导电基座、安装插座、广角摄像头和照明灯，所述上半球内安装有蓄电池，所述上半球内安装有主控模块、处理模块、通讯模块和报警模块，所述上半球设有SOS按钮和蜂鸣器。

Description

一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端
技术领域
本发明属于基坑作业技术领域，具体涉及一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端。
背景技术
随着科技的发展与进步，人们对事物的要求也从能用就好的老旧思维，变得相当细腻和要求，唯有不断进步或创新的构想，产生新的形态以提高产品的附加价值，才能在市场竞争激烈的考验下生存。基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等，城市基坑开挖具有施工风险高、施工难度大等特点。目前深圳、广州、东莞等地基坑施工的开挖越来越深，从最初的四到八米发展到目前最深已达二十多米。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，单根据地质勘察资料和室内土工试验参数来确定设计和施工方案，往往含有许多不确定因素，对在施工过程中引发的土体性状、环境、邻近建筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节，同时也是指导正确施工的眼睛，是避免事故发生的必要措施，是一种信息技术。当前，基坑监测与工程的设计、施工同被列为深基坑工程质量保证的三大基本要素。
传统的监测终端在使用过程中具有以下特征：
1、监测终端人工加电，存在设备供电不足，且无法及时发现导致数据无法监测的可能性；
2、与地下水接触时，存在倾倒漂浮，进而导致监测位置发生改变；
3、监控质量低，使用实用性差；
4、无法实时将终端当前状态传递给相关人员。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，包括终端主体，所述终端主体包括下半球、立柱、检测筒和上半球，所述下半球与上半球两端顶点位置均连接有线缆接口，所述检测筒与下半球之间安装有防护罩；
所述下半球内安装有沉重块，所述沉重块重心位置位于下半球最低位置轴心上，所述沉重块与立柱连接，所述沉重块设有半圆槽；
所述立柱设有与所述半圆槽连通的空槽，所述空槽内连接有支撑架，所述支撑架中心位置球铰有连接杆，所述连接杆一端连接有置于所述半圆槽中的重物，所述连接杆另一端连接有导电触头，所述空槽内壁安装有与导电触头对应的导电触环，所述立柱设有若干探头插座，所述探头插座安装有传感探头；
所述立柱顶部与所述检测筒连接，所述检测筒内部安装有支撑筒，所述支撑筒安装有导电基座，所述导电基座连接有置于所述检测筒内的安装插座，所述安装插座安装有广角摄像头和照明灯；
所述检测筒上侧与所述上半球连接，所述上半球内安装有蓄电池，所述蓄电池与线缆接口电连接，所述蓄电池与导电触头、导电触环、探头插座和导电基座均电性连接，所述上半球内安装有主控模块、处理模块、通讯模块和报警模块，所述上半球设有与主控模块信号连接的SOS按钮，所述上半球安装有与报警模块信号连接的蜂鸣器，所述通讯模块连接有远程监测终端。
进一步限定，所述下半球由超浮力材料制成，这样的设计，当球状终端置于水中时可以浮于水面并且保持直立状态，有效防止浸水。
进一步限定，所述立柱与沉重块连接位置设有圆角，这样的设计，可以在有少量水进入时自由流出。
进一步限定，所述沉重块与下半球连接位置设有防水圈，这样的设计，防进水。
进一步限定，所述立柱为四面体，所述探头插座在所述立柱的一面上至少均匀设有四个，这样的设计，扩大监测范围，保证监测效果。
进一步限定，所述探头插座为旋拧式探头插座，这样的设计，适配任何类型气体传感探头，而且安装牢靠。
进一步限定，所述连接杆至少可倾斜四十五度，这样的设计，保证导电触头能与导电触环接触。
进一步限定，所述安装插座圆周阵列设于检测筒，且所述广角摄像头和照明灯交错安装于安装插座，这样的设计，扩大摄像和照明范围。
进一步限定，所述下半球、立柱、检测筒和上半球重心位置处于同一轴线上，这样的设计，保证竖直。
进一步限定，所述线缆接口为旋拧式线缆接口，这样的设计，连接方便且牢靠。
采用本发明的有益效果：
1、本发明通过线缆接口实时持续供电，进而不存在供电不足的情况；
2、本发明不倒翁式的结构，与地下水接触时，能自我矫正，保证监测位置的准确；
3、本发明设置的连接杆配合重物，实现当下半球接触于淤泥等粘稠状物体导致无法自我矫正，亦或是受撞击摇晃时，导电触头会与导电触环接触形成回路，进而给与报警模块电信号，发出报警，警示相关人员进行处理；
4、本发明可安装多个探头的结构设计，保证了监测范围和监测质量；
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端实施例的结构示意图一；
图2为本发明一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端实施例的结构示意图二；
图3为本发明一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端实施例的剖面结构示意图；
图4为本发明一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端实施例的信息处理结构框图；
主要元件符号说明如下：
终端主体1、下半球2、沉重块201、半圆槽202、立柱3、空槽301、支撑架302、连接杆303、重物304、导电触头305、导电触环306、探头插座307、传感探头308、检测筒4、支撑筒401、导电基座402、安装插座403、广角摄像头404、照明灯405、上半球5、主控模块501、处理模块502、通讯模块503、报警模块504、SOS按钮505、蜂鸣器506、线缆接口6、防护罩7。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1～图4所示，本发明的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，包括终端主体1，终端主体1包括下半球2、立柱3、检测筒4和上半球5，下半球2与上半球5两端顶点位置均连接有线缆接口6，检测筒4与下半球2之间安装有防护罩7；
下半球2内安装有沉重块201，沉重块201重心位置位于下半球2最低位置轴心上，沉重块201与立柱3连接，沉重块201设有半圆槽202；
立柱3设有与半圆槽202连通的空槽301，空槽301内连接有支撑架302，支撑架302中心位置球铰有连接杆303，连接杆303一端连接有置于半圆槽202中的重物304，连接杆303另一端连接有导电触头305，空槽301内壁安装有与导电触头305对应的导电触环306，立柱3设有若干探头插座307，探头插座307安装有传感探头308；
立柱3顶部与检测筒4连接，检测筒4内部安装有支撑筒401，支撑筒401安装有导电基座402，导电基座402连接有置于检测筒4内的安装插座403，安装插座403安装有广角摄像头404和照明灯405；
检测筒4上侧与上半球5连接，上半球5内安装有蓄电池，蓄电池与线缆接口6电连接，蓄电池与导电触头305、导电触环306、探头插座307和导电基座402均电性连接，上半球5内安装有主控模块501、处理模块502、通讯模块503和报警模块504，上半球5设有与主控模块501信号连接的SOS按钮505，上半球5安装有与报警模块504信号连接的蜂鸣器506，通讯模块503连接有远程监测终端。
本实施案例中，在使用一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端的时候，通过线缆接口6在终端主体1上下两侧分别连接带刻度标尺串线和底部传感终端，达到检测终端主体1下降位置的目的，当终端主体1与地下水接触时，受沉重块201的效果影响，终端主体1保持竖立，广角摄像头404配合照明灯405对四侧图像进行采集，传感探头308对气体进行探测，监测基坑的安全，广角摄像头404及传感探头308的数据经过处理模块502处理后由通讯模块503传递给远程监测终端，当处理模块502处理的数据超过录入主控模块501内设置的阈值时，由通讯模块503传递给远程监测终端进行消息反馈的同时给与报警模块504信号，报警模块504配合蜂鸣器506发出报警，警示基坑内相关工作人员，同时，上半球5上的设置的SOS按钮505能使相关工作人员进行报警；
本实施例中，当终端主体1受撞击摇晃或因下半球2接触于淤泥等粘稠物而无法在沉重块201的效果下竖立时，在重物304的效果下，会带动铰接于支撑架302的连接杆303进行倾斜，促使导电触头305与导电触环306接触，进而形成回路，给予报警模块504反馈信号，警示相关工作人员进行处理，进而保证使用效果；
本实施例中，复数的探头插座307的设置，使得传感探头308的数量可以根据实际情况进行安装，进而保证了气体探测效果，预警更及时准确，而且安装的防护罩7能有效对传感探头308进行保护，保证使用寿命；
本实施例中，上半球5及下半球2的球状接触面可以防止终端本体1上下以及施工物品上下过程中卡阻。
优选下半球2由超浮力材料制成，这样的设计，当球状终端置于水中时可以浮于水面并且保持直立状态，有效防止浸水，实际上，也可根据具体情况考虑下半球2的材质选取。
优选立柱3与沉重块201连接位置设有圆角，这样的设计，可以在有少量水进入时自由流出，实际上，也可根据具体情况考虑圆角的大小。
优选沉重块201与下半球2连接位置设有防水圈，这样的设计，防进水，实际上，也可根据具体情况考虑防进水的措施。
优选立柱3为四面体，探头插座307在立柱3的一面上至少均匀设有四个，这样的设计，扩大监测范围，保证监测效果，实际上，也可根据具体情况考虑立柱3的形状及探头插座307的数量。
优选探头插座307为旋拧式探头插座，这样的设计，适配任何类型气体传感探头，而且安装牢靠，实际上，也可根据具体情况考虑探头插座307的规格选取。
优选连接杆303至少可倾斜四十五度，这样的设计，保证导电触头305能与导电触环306接触，实际上，也可根据具体情况考虑连接杆303的倾斜度。
优选安装插座403圆周阵列设于检测筒4，且广角摄像头404和照明灯405交错安装于安装插座403，这样的设计，扩大摄像和照明范围，实际上，也可根据具体情况考虑安装插座403的安装方式和广角摄像头404与照明灯405的安装方式。
优选下半球2、立柱3、检测筒4和上半球5重心位置处于同一轴线上，这样的设计，保证竖直，实际上，也可根据具体情况考虑保证竖直的方法。
优选线缆接口6为旋拧式线缆接口，这样的设计，连接方便且牢靠，实际上，也可根据具体情况考虑线缆接口6的规格选取。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，包括终端主体(1)，其特征在于：所述终端主体(1)包括下半球(2)、立柱(3)、检测筒(4)和上半球(5)，所述下半球(2)与上半球(5)两端顶点位置均连接有线缆接口(6)，所述检测筒(4)与下半球(2)之间安装有防护罩(7)；
所述下半球(2)内安装有沉重块(201)，所述沉重块(201)重心位置位于下半球(2)最低位置轴心上，所述沉重块(201)与立柱(3)连接，所述沉重块(201)设有半圆槽(202)；
所述立柱(3)设有与所述半圆槽(202)连通的空槽(301)，所述空槽(301)内连接有支撑架(302)，所述支撑架(302)中心位置球铰有连接杆(303)，所述连接杆(303)一端连接有置于所述半圆槽(202)中的重物(304)，所述连接杆(303)另一端连接有导电触头(305)，所述空槽(301)内壁安装有与导电触头(305)对应的导电触环(306)，所述立柱(3)设有若干探头插座(307)，所述探头插座(307)安装有传感探头(308)；
所述立柱(3)顶部与所述检测筒(4)连接，所述检测筒(4)内部安装有支撑筒(401)，所述支撑筒(401)安装有导电基座(402)，所述导电基座(402)连接有置于所述检测筒(4)内的安装插座(403)，所述安装插座(403)安装有广角摄像头(404)和照明灯(405)；
所述检测筒(4)上侧与所述上半球(5)连接，所述上半球(5)内安装有蓄电池，所述蓄电池与线缆接口(6)电连接，所述蓄电池与导电触头(305)、导电触环(306)、探头插座(307)和导电基座(402)均电性连接，所述上半球(5)内安装有主控模块(501)、处理模块(502)、通讯模块(503)和报警模块(504)，所述上半球(5)设有与主控模块(501)信号连接的SOS按钮(505)，所述上半球(5)安装有与报警模块(504)信号连接的蜂鸣器(506)，所述通讯模块(503)连接有远程监测终端。
2.根据权利要求1所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述下半球(2)由超浮力材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述立柱(3)与沉重块(201)连接位置设有圆角。
4.根据权利要求3所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述沉重块(201)与下半球(2)连接位置设有防水圈。
5.根据权利要求4所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述立柱(3)为四面体，所述探头插座(307)在所述立柱(3)的一面上至少均匀设有四个。
6.根据权利要求5所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述探头插座(307)为旋拧式探头插座。
7.根据权利要求6所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述连接杆(303)至少可倾斜四十五度。
8.根据权利要求7所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述安装插座(403)圆周阵列设于检测筒(4)，且所述广角摄像头(404)和照明灯(405)交错安装于安装插座(403)。
9.根据权利要求8所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述下半球(2)、立柱(3)、检测筒(4)和上半球(5)重心位置处于同一轴线上。
10.根据权利要求9所述的一种用于深基坑作业的智能感知预警球状终端，其特征在于：所述线缆接口(6)为旋拧式线缆接口。
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