CN114199195A - 一种脚手架监测扣件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脚手架监测扣件，包括有扣件主体，扣件主体绕周向设置有多个节点卡扣，节点卡扣用于与脚手架固定连接，每个节点卡扣上安装有用于监测脚手架是否移动的监测传感器；扣件主体内安装有数据处理器，监测传感器与数据处理器电性连接并将监测信号传输给数据处理器；扣件主体上还安装有警报模块，警报模块与数据处理器电性连接，以当数据处理器根据监测传感器的监测信号判定相应的节点卡扣上的脚手架出现异常时，控制警报模块发出警报。本发明解决了脚手架出现滑移现象时没有警示警报的问题，能够实时监测脚手架是否异常，警报明显、易于察觉。

Description

一种脚手架监测扣件

技术领域

本发明涉及工程施工部件技术领域，尤其涉及一种脚手架监测扣件。

背景技术

为了保证各施工过程顺利进行，以及搭建必要的施工平台，常常需要使用到大量的脚手架，可以说，脚手架的使用是施工工程中必不可少的部件。脚手架的稳固安装不仅关系到工程的主体安全，也与施工人员的人身安全息息相关，不牢靠的脚手架有可能会造成施工材料、施工工人的坠落，极大地影响了施工安全。

目前大部分的脚手架都只是在搭建前进行受力计算，仅确保理论上合理，并未针对关键节点部件的滑移做有专门的防护处理。对于大部分的脚手架，仅是通过经验来判定是否捆绑、安装牢靠，对于部分有条件的施工，也仅仅是利用有线监控摄像头组成监测系统，由专门的人员值守检查监控画面，通过人工目视监控的方式来监察脚手架的安全。然而因脚手架不合规范的搭建、超载、强风等引起的脚手架滑移、掉落往往是难以预先观察得到的，通过人眼监控脚手架的安全难以达到理想的效果。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种脚手架监测扣件，能够解决现有脚手架难以进行滑移监控的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种脚手架监测扣件，包括有扣件主体，所述扣件主体绕周向设置有多个节点卡扣，所述节点卡扣一端与所述扣件主体的外周侧面固定连接，另一端沿所述扣件主体的径向延伸，所述节点卡扣用于与脚手架固定连接，每个所述节点卡扣上安装有用于监测脚手架是否移动的监测传感器；所述扣件主体内安装有数据处理器，所述监测传感器与数据处理器电性连接并将监测信号传输给所述数据处理器；所述扣件主体上还安装有警报模块，所述警报模块与数据处理器电性连接，以当所述数据处理器根据监测传感器的监测信号判定相应的所述节点卡扣上的脚手架出现异常时，控制警报模块发出警报。

进一步地，所述节点卡扣整体为臂式结构，自由端上设置有用于卡紧脚手架的、能够开合的卡爪。

进一步地，所述监测传感器为倾角传感器或扭矩传感器。

进一步地，所述扣件主体的顶面处设置有电子显示屏，所述电子显示屏与数据处理器电性连接。

进一步地，所述警报模块包括有警示灯环和警报扬声器；所述警示灯环环向设置在扣件主体的顶部或外周侧面上，所述警示灯环与数据处理器电性连接，当所述数据处理器根据监测传感器的监测信号判定相应的所述节点卡扣上的脚手架出现异常时，所述警示灯环发出灯光警报；所述警报扬声器安装在扣件主体上，所述警报扬声器与数据处理器电性连接，当所述数据处理器根据监测传感器的监测信号判定相应的所述节点卡扣上的脚手架出现异常时，所述警报扬声器发出声音警报。

进一步地，所述警示灯环发出的灯光警报为红色光；所述警报扬声器发出的声音警报为蜂鸣声。

进一步地，所述扣件主体上设置有水平仪。

进一步地，所述扣件主体上还设有太阳能发电模组，所述太阳能发电模组包括有太阳能发电板、电池充电模块、蓄电池，所述蓄电池与监测传感器、数据处理器和警报模块电性连接以给所述监测传感器、数据处理器和警报模块提供电能。

进一步地，所述数据处理器上设置有无线传输模块，用于与远程终端无线传输以将监测数据传送到远程终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的脚手架监测扣件，解决了脚手架出现滑移现象时没有警示警报的问题，能够实时监测脚手架是否异常，警报明显、易于察觉，且不受恶劣气候干扰，在针对脚手架安全问题做出专门防护的同时，以简单的结构减少成本消耗与组装耗时，简单易用，适用于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构示意图；

图2为倾角传感器的实施示意图；

图3为本发明的电路示意图。

1其中，图中所示标记为：10-主体；20-节点卡扣；21-卡爪；30-监测传感器；40-电子显示屏；50-警示灯环；60-警报扬声器；70-水平仪；80-太阳能发电模组；90-监测扣件开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中 ，需要说明的是，术语“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1和图2，本发明优选的实施例提供一种脚手架监测扣件。脚手架监测扣件主要包括有扣件主体10。扣件主体10整体呈圆形柱状结构，其主体由具有较高强度的材质（如钢材）制成，以保证在自身使用时主体结构不轻易形变、损坏。扣件主体10绕周向设置有多个节点卡扣20，节点卡扣20为四个，均匀分布在扣件主体10的圆周外侧上。节点卡扣20一端与扣件主体10的外周侧面固定连接，另一端沿所述扣件主体10的径向延伸。节点卡扣20由具有较高强度的材质（如钢材）制成，以保证在自身使用时主体结构不轻易形变、损坏。节点卡扣20与卡扣主体10的固定连接方式可以是焊接，也可以是一体成型，以保证节点卡扣20与卡扣主体10的连接稳定、牢靠。节点卡扣20用于与脚手架固定连接，在使用时，节点卡扣20与脚手架固定连接以当相连的脚手架发生移动（如滑移、掉落等）时能够带动节点卡扣20发生位置改变，如倾角的改变。每个节点卡扣20上安装有用于监测脚手架是否移动的监测传感器30，也即脚手架发生移动时，带动节点卡扣20发生位置改变，并能够被监测传感器30检测到。扣件主体10内安装有数据处理器，监测传感器30与数据处理器电性连接并将监测信号传输给数据处理器。扣件主体10上还安装有警报模块，警报模块与数据处理器电性连接，以当数据处理器根据监测传感器30的监测信号判定相应的所述节点卡扣20上的脚手架出现异常时，控制警报模块发出警报。

节点卡扣20整体为臂式结构，沿着卡扣主体10的径向向外延伸，自由端上设置有用于卡紧脚手架的、能够开合的卡爪21，卡爪21通过螺栓锁紧，节点卡扣20通过卡爪21与脚手架相固定，通过螺栓来进行紧固，当锁紧时，节点卡扣20不再与脚手架发生位移（除非超过锁紧的作用力或者是节点卡扣20或脚手架损坏）。

监测传感器30可优选采用倾角传感器或扭矩传感器，本优选的实施例中，监测传感器30采用倾角传感器，具体可选用SW-520D角度倾斜传感器。当脚手架出现滑移或角度倾斜时，节点卡扣20也随之发生位移并触发监测传感器30的检测。

扣件主体10的顶面处设置有电子显示屏40，电子显示屏40与数据处理器电性连接。电子显示屏40设置于卡扣主体10的顶面正中央，通过内置连接线路与设置于电子显示屏下方内部的数据处理器连接，其功能主要是显示扣件的电量状态及扣件信息、辅助工作人员设置脚手架允许偏移的最大垂直度和水平夹角、显示数据处理器收集到的异常数据等。

警报模块包括有警示灯环50和警报扬声器60。警示灯环50环向设置在扣件主体10的顶部上，警示灯环50与数据处理器电性连接，当数据处理器根据监测传感器30的监测信号判定相应的节点卡扣20上的脚手架出现异常时，警示灯环50发出灯光警报。警示灯环50绕设置于电子显示屏外，并与电子显示屏处在同一平面内，通过内置连接线路与数据处理器连接，在数据处理器比对出异常数据时，警示灯环50接收启动命令亮起示警，警示灯环50呈圆环状，以使得能够进行360°发光以便于在不同方位均能观察到灯光警报。警报扬声器60安装在扣件主体10上，警报扬声器60与数据处理器电性连接，当数据处理器根据监测传感器30的监测信号判定相应的节点卡扣20上的脚手架出现异常时，警报扬声器60发出声音警报。警报扬声器60设置于警示灯环50外围，通过内置连接线路与数据处理器连接，在数据处理器比对出异常数据时，警报扬声器接收启动命令响起警报。警示灯环50发出的灯光警报为红色光，红色的灯光易于观察、发现；警报扬声器60发出的声音警报为蜂鸣声，蜂鸣声与周围环境音具有较大的区别，以便于人们在嘈杂的工地等地方清楚地听到警报。

扣件主体10上还设有太阳能发电模组80，太阳能发电模组80包括有太阳能发电板、电池充电模块（可选用CN3791 MPPT太阳能电池板）、蓄电池，太阳能发电板安装在扣件主体10顶面上，蓄电池与监测传感器30、数据处理器、警报模块和电子显示屏40等电性连接以给监测传感器30、数据处理器、警报模块和电子显示屏40等提供电能。

扣件主体10上设置有水平仪70，如选用气泡水平仪，以通过水平仪70来辅助了解扣件主体10的水平度。

扣件主体10上设置有监测扣件开关90，其位于扣件主体10的顶面；监测扣件开关90通过内置连接线路连接太阳能发电模组、数据处理器等，以达到控制装置开关的效果。

扣件主体10上安装有保护外壳，以保护扣件主体10上个各个部件。

在优选的实施例中，数据处理器设置在扣件主体10内部，由扣件主体10进行保护，数据处理器主要包括有MCU系统、wifi模块、存储模块组成等。wifi模块作为数据处理器上的无线传输模块，用于与远程终端无线传输以将监测数据传送到远程终端。监测传感器30内置安装在节点卡扣20内实现实时监测脚手架节点扣件处的最大垂直度和水平夹角数据变化。监测传感器30通过内置连接线路与数据处理器相连接。当节点扣件20处的角度倾斜数据超过预设安全值时，监测传感器30会倾斜开关内部的金属球触点动作，常闭触点断开，将异常数据信号传输至数据处理器中，数据处理器的将异常数据上传至电子显示屏40显示，通过wifi模组向指定工作人员的手机APP（远程终端）上发送预先设置好在存储模组里的警报信息，并通过内置连接线路向设置于上方的警示灯环50、警报扬声器60发出启动命令，警示灯环50发出灯光警报，警报扬声器60发出声音警报。

本脚手架监测扣件的优选电路如图3所示，倾角传感器输出电压值，输入到LM393电压比较器的负端，跟正端的电压（通过滑动电阻调节参考电压）比较，如果电压比较器正端电压大于负端，那么输出高电平，表明倾角不够大，没有达到预设值，则不发生警报，当负端电压大于正端电压，说明倾角够大，电压比较器输出低电平，则发生警报。

以下为本发明的脚手架监测扣件的具体安装使用方式：

S1：打开节点卡扣20的卡爪21，将卡爪21安装在脚手架上，由于本优选的实施例具有四个节点卡扣20，则相应安装在脚手架的四个节点上，通过逐渐扭紧卡爪21上的螺栓来闭合节点卡扣20的卡爪21，以实现与脚手架的稳固连接；

S2：长按监测扣件开关90打开装置，通过电子显示屏40，查看卡扣主体10内相应部件是否正常运行，如检查供电是否正常；

S3：根据搭建脚手架前的受力计算，设置脚手架允许偏移的最大垂直度和水平夹角，将设定值输入数据处理器，以此为判定脚手架异常发阈值；

S4：松开一个或多个节点扣件20，扭动调整任意角度，观察电子显示屏40的数据显示，查看数据处理器是否正常检测到异常角度偏移数据、警示灯环50与警报扬声器60是否正常运行、相关工作人员的终端上是否收到了警报提醒；

步骤五：完成测试后，重新安装好节点扣件20，脚手架监测扣件即可投入使用。

本发明的脚手架监测扣件，解决了脚手架出现滑移现象时没有警示警报的问题，能够实时监测脚手架是否异常，警报明显、易于察觉，且不受恶劣气候干扰，在针对脚手架安全问题做出专门防护的同时，以简单的结构减少成本消耗与组装耗时，简单易用，适用于推广使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种脚手架监测扣件，其特征在于：包括有扣件主体（10），所述扣件主体（10）绕周向设置有多个节点卡扣（20），所述节点卡扣（20）一端与所述扣件主体（10）的外周侧面固定连接，另一端沿所述扣件主体（10）的径向延伸，所述节点卡扣（20）用于与脚手架固定连接，每个所述节点卡扣（20）上安装有用于监测脚手架是否移动的监测传感器（30）；所述扣件主体（10）内安装有数据处理器，所述监测传感器（30）与数据处理器电性连接并将监测信号传输给所述数据处理器；所述扣件主体（10）上还安装有警报模块，所述警报模块与数据处理器电性连接，以当所述数据处理器根据监测传感器（30）的监测信号判定相应的所述节点卡扣（20）上的脚手架出现异常时，控制警报模块发出警报。

2.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述节点卡扣（20）整体为臂式结构，自由端上设置有用于卡紧脚手架的、能够开合的卡爪（21）。

3.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述监测传感器（30）为倾角传感器或扭矩传感器。

4.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述扣件主体（10）的顶面处设置有电子显示屏（40），所述电子显示屏（40）与数据处理器电性连接。

5.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述警报模块包括有警示灯环（50）和警报扬声器（60）；所述警示灯环（50）环向设置在扣件主体（10）的顶部或外周侧面上，所述警示灯环（50）与数据处理器电性连接，当所述数据处理器根据监测传感器（30）的监测信号判定相应的所述节点卡扣（20）上的脚手架出现异常时，所述警示灯环（50）发出灯光警报；所述警报扬声器（60）安装在扣件主体（10）上，所述警报扬声器（60）与数据处理器电性连接，当所述数据处理器根据监测传感器（30）的监测信号判定相应的所述节点卡扣（20）上的脚手架出现异常时，所述警报扬声器（60）发出声音警报。

6.根据权利要求5所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述警示灯环（50）发出的灯光警报为红色光；所述警报扬声器（60）发出的声音警报为蜂鸣声。

7.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述扣件主体（10）上设置有水平仪（70）。

8.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述扣件主体（10）上还设有太阳能发电模组（80），所述太阳能发电模组（80）包括有太阳能发电板、电池充电模块、蓄电池，所述蓄电池与监测传感器（30）、数据处理器和警报模块电性连接以给所述监测传感器（30）、数据处理器和警报模块提供电能。

9.根据权利要求1所述的脚手架监测扣件，其特征在于：所述数据处理器上设置有无线传输模块，用于与远程终端无线传输以将监测数据传送到远程终端。

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