CN114220248A - 一种洞口防护设施的安全监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种洞口防护设施的安全监测装置及方法，针对施工人员无法获取洞口防护设施相关信息并及时维护，存在安全隐患的问题。它包括多个监测单元、采集传输分析模块及报警器，多个监测单元沿洞口边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联，多个监测单元分别与采集传输分析模块信号连接，每个监测单元包括信号连接的传感元件和按压开关，按压开关根据洞口上方盖板传递的压力大小控制传感元件数据信号的连通或断开，多个传感元件将获取的监测数据传送至采集传输分析模块，采集传输分析模块根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块判断洞口上方盖板存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器发出预警信息。

Description

一种洞口防护设施的安全监测装置及方法

技术领域

本发明涉及施工现场临边防护设施安全管控技术领域，特别涉及一种洞口防护设施的安全监测装置及方法。

背景技术

在建筑物或构筑物的现场施工过程中,常会出现各种预留洞口、通道口等，洞口防护设施的缺失是造成高空坠落等安全事故的主要原因之一。采用诸如围挡、盖板等防护设施只能进行被动防护，在上述防护设施缺失或损坏后无法进行主动反馈，造成洞口敞开或不规范覆盖，施工人员无法快速获取防护设施的缺失信息并进行及时维护，存在严重的安全隐患。

发明内容

针对现有洞口防护设施缺失或损坏后无反馈、无报警，施工人员无法快速获取相关信息并及时维护，存在严重安全隐患的问题，本发明的目的是提供一种洞口防护设施的安全监测装置及方法，实现了洞口防护设施全过程、全方位的实时安全管控。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种洞口防护设施的安全监测装置，包括：多个监测单元、采集传输分析模块及报警器，多个监测单元沿洞口边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联，多个监测单元分别与采集传输分析模块信号连接，每个监测单元包括信号连接的传感元件和按压开关，竖向设置的按压开关根据洞口上方盖板传递的压力大小控制传感元件数据信号的连通或断开，多个并联设置的传感元件将获取的监测数据传送至采集传输分析模块，采集传输分析模块根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块判断洞口上方盖板存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器发出预警信息。

本发明的洞口防护设施的安全监测装置，包括沿临边洞口边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联的多个监测单元，分别与多个监测单元信号连接的采集传输分析模块，以及与采集传输分析模块信号连接的报警器，利用多个监测单元实时监测盖板下方各监测点位的覆盖状态，采集传输分析模块对监测数据进行分析判断，根据监测单元中传感元件的信号有无，判断盖板是否处于安全可控范围，并同时根据分析结果进行线上管控及现场报警，从而实现现场作业平台及临边洞口同步、实时安全管控的目的，该安全监测装置采用信息化技术取代了传统人工排查手段，降低了安全风险，提高了工作效率，并提高了临边洞口防护设施安全管控的可靠性，有利于保障工程项目安全高效的平稳进行。

进一步的，所述按压开关包括：外筒、内筒、弹簧、压片和连接接触片，外筒为底部密封的中空圆柱体，内筒套设于外筒内，弹簧悬挂连接于内筒底端并能够与外筒底部相抵，连接接触片固定于外筒底部并与传感元件信号连接，压片固定于内筒底部，压片与连接接触片的位置相对应并与采集传输分析模块信号连接，且传感元件与采集传输分析模块信号连接。

进一步的，所述外筒内壁沿径向对称设置一对滑移轨道，内筒外壁设有与滑移轨道相配合的一对卡栓，且内筒的卡栓能够卡扣于外筒的滑移轨道，使得内筒能够沿外筒轴线上、下滑动，连接接触片固定于滑移轨道底部并与传感元件信号连接，压片固定于卡栓底部并与采集传输分析模块信号连接。

进一步的，所述外筒内壁沿径向对称设置一对肋板，一对滑移轨道分别安装于一对肋板的内侧。

进一步的，它还包括垫板和固定螺丝，垫板的中部设有安装孔，垫板的边缘设有多个通孔，外筒底部设有与固定螺丝相适应的螺栓孔，固定螺丝贯穿垫板的安装孔后螺纹连接于外筒的螺栓孔，垫板通过贯穿通孔的膨胀螺栓连接于洞口所在位置的楼板。

进一步的，它还包括分别设置于按压开关两侧的一对减压保护板，且减压保护板的高度不小于外筒的高度，一对减压保护板分别固接于垫板。

进一步的，它还包括云服务器，采集传输分析模块与云服务器信号连接。

另外，本发明还提供了一种洞口防护设施的安全监测方法，步骤如下：

S1：在洞口安装洞口防护设施的安全监测装置，多个监测单元沿洞口边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联，监测单元的按压开关竖向设置并固接于洞口边缘，对监测单元的传感元件进行编号设置，且传感元件的编号与洞口监测点位的编号相关联，每个传感元件分别与相对应的按压开关信号连接，采集传输分析模块分别与多个传感元件信号连接，盖板覆盖于洞口且位于所有按压开关上方，报警器连接于盖板顶部，采集传输分析模块与报警器信号连接；

S2：多个按压开关根据临边洞口上方盖板传递的压力大小控制相应传感元件数据信号的连通或断开，多个传感元件将获取的监测数据传送至与其信号连接的采集传输分析模块，采集传输分析模块根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块判断临边洞口上方盖板存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器发出预警信息。

本发明的洞口防护设施的安全监测方法，首先，在临边洞口各监测点位分别安装一个监测单元，采集传输分析模块分别与每个监测单元的传感元件信号连接，盖板覆盖于临边洞口且位于所有按压开关上方，多个监测单元实时监测盖板下方各监测点位的覆盖状态，采集传输分析模块对监测数据进行分析判断，根据监测单元中传感元件的信号有无，判断盖板是否处于安全可控范围，并同时根据分析结果进行线上管控及现场报警，从而实现现场作业平台及临边洞口同步、实时安全管控的目的，该安全监测方法采用信息化技术取代了传统人工排查手段，降低了安全风险，提高了工作效率，并提高了临边洞口防护设施安全管控的可靠性。

进一步的，所述步骤S2中，按压开关包括相互套设的外筒及内筒，弹簧连接于内筒底端并与外筒底部相抵，连接接触片固定于外筒底部并与传感元件信号连接，压片固定于内筒底部，压片与连接接触片的位置相对应并与采集传输分析模块信号连接，且传感元件与采集传输分析模块信号连接；

初始状态时，所有监测单元的按压开关均不受力，弹簧推动内筒上抬，压片和连接接触片处于分离状态，该处监测点位对应的传感元件信号中断，数据缺失；

盖板下压所有按压开关，内筒下压至减压保护板处，按压开关的压片和连接接触片处于贴合状态，传感元件信号通讯连通，采集传输分析模块获取所有传感元件的编号信息，判断盖板处于正常工作状态，监测数据上传至云服务器，同时给报警器下达“不执行”的指令；

若盖板某一监测点位未严密覆盖，则该监测点位处按压开关的压片和连接接触片处于松开状态，相应传感元件信号通讯中断，采集传输分析模块中相应传感元件的编号信息缺失，则判断盖板处于异常状态，并给报警器下达“执行”指令，进行声光报警，同时将异常数据信息上传至云服务器。

附图说明

图1为本发明的洞口防护设施的安全监测装置一实施例的俯视图；

图2为本发明的洞口防护设施的安全监测装置一实施例的侧视图；

图3为本发明一实施例中监测单元的结构示意图；

图4为本发明一实施例的监测单元固定于垫板的示意图。

图中标号如下：

洞口1；楼板2；盖板3；监测单元10；外筒11；滑移轨道111；内筒12；卡栓121；弹簧14；传感元件15；采集传输分析模块16；连接接触片17；压片18；肋板19；垫板20；固定螺丝21；膨胀螺栓22；减压保护板24；云服务器25；报警器26。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例1

本实施例以施工现场临边洞口1的安全防护施工为例，洞口1安全防护设施为覆盖于临边洞口1上方的盖板3，用于避免发生高空坠落等安全事故。下面结合图1至图4说明本发明的洞口1防护设施的安全监测装置，它包括：多个监测单元10、采集传输分析模块16及报警器26，多个监测单元10沿临边洞口1边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联，多个监测单元10分别与采集传输分析模块16信号连接，每个监测单元10包括信号连接的传感元件15和按压开关，竖向设置的按压开关根据临边洞口1上方盖板3传递的压力大小控制传感元件15数据信号的连通或断开，多个并联设置的传感元件15将获取的监测数据传送至采集传输分析模块16，采集传输分析模块16根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块16判断临边洞口1上方盖板3存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器26发出预警信息，提醒施工人员注意安全，提高安全意识。

本发明的洞口防护设施的安全监测装置，包括沿临边洞口1边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联的多个监测单元10，分别与多个监测单元10信号连接的采集传输分析模块16，以及与采集传输分析模块16信号连接的报警器26，利用多个监测单元10实时监测盖板3下方各监测点位的覆盖状态，采集传输分析模块16对监测数据进行分析判断，根据监测单元10中传感元件15的信号有无，判断盖板3是否处于安全可控范围，并同时根据分析结果进行线上管控及现场报警，从而实现现场作业平台及临边洞口1同步、实时安全管控的目的，该安全监测装置采用信息化技术取代了传统人工排查手段，降低了安全风险，提高了工作效率，并提高了临边洞口1防护设施安全管控的可靠性，有利于保障工程项目安全高效的平稳进行。

如图2至图4所示，按压开关包括：外筒11、内筒12、弹簧14、压片18和连接接触片17，外筒11为底部密封的中空圆柱体，内筒12为实心圆柱体，内筒12套设于外筒11内，弹簧14沿轴线悬挂连接于内筒12底端并能够与外筒11底部相抵，连接接触片17固定于外筒11底部并与传感元件15信号连接，压片18固定于内筒12底部，压片18与连接接触片17的位置相对应并与采集传输分析模块16信号连接，且传感元件15与采集传输分析模块16信号连接。初始状态下，按压开关不受力，弹簧14推动内筒12上抬，压片18和连接接触片17分离，使得传感元件15信号中断；盖板3覆盖于临边洞口1上方并压住所有按压开关后，内筒12下压弹簧14，压片18和连接接触片17贴合，所有传感元件15信号连接，采集传输分析模块16能够获取每个传感元件15的监测数据，盖板3处于正常工作状态；当某一监测点位的盖板3发生移动或损坏，按压开关的压片18和连接接触片17分离，与其连接的传感元件15信号中断，采集传输分析模块16获取该传感元件15的数据并判断盖板3上对应监测点位异常，从而实现自动监测盖板3覆盖状态的目的。

请继续参考图2至图4，外筒11内壁沿径向对称设置一对滑移轨道111，内筒12外壁设有与滑移轨道111相配合的一对卡栓121，且内筒12凸起的卡栓121能够卡扣于外筒11的滑移轨道111，使得内筒12能够沿外筒11轴线上、下滑动，连接接触片17固定于滑移轨道111底部并与传感元件15信号连接，压片18固定于卡栓121底部并与采集传输分析模块16信号连接，卡栓121与滑移轨道111之间卡扣连接的方式能够避免内筒12在竖向滑移过程中出现左右扭动现象，保证按压开关的稳定运行。更进一步，为便于滑移轨道111的安装，外筒11内壁沿径向对称设置一对肋板19，一对滑移轨道111分别安装于一对肋板19的内侧。

如图3和图4所示，洞口1防护设施的安全监测装置还包括垫板20和固定螺丝21，垫板20的中部设有安装孔，垫板20的边缘设有三个呈三角形排列的通孔，外筒11底部设有与固定螺丝21相适应的螺栓孔，固定螺丝21贯穿垫板20的安装孔后螺纹连接于外筒11的螺栓孔，三个膨胀螺栓22分别贯穿垫板20的三个通孔，并将垫板20连接于楼板2，从而将监测单元10牢固安装于临边洞口1的楼板2。

请继续参考图3和图4，洞口1防护设施的安全监测装置还包括分别设置于按压开关两侧的一对减压保护板24，且减压保护板24的高度略大于外筒11的高度，一对减压保护板24分别固接于垫板20，减压保护板24用于在按压开关受压时分散盖板3的压力，保证按压开关的工作性能。

如图2所示，洞口1防护设施的安全监测装置还包括云服务器25，采集传输分析模块16通过无线/4G网络分别与云服务器25、报警器26信号连接，实现监测数据及报警信号的远程传输，云服务器25用于监测数据的收集、存储整理以及展示推送。

实施例2

本实施例以长方形的临边洞口1为例，下面结合图1至图4说明本发明的洞口1防护设施的安全监测方法，具体步骤如下：

S1：在临边洞口1安装洞口防护设施的安全监测装置，它包括八个监测单元10、一个采集传输分析模块16及一个报警器26，在临边洞口1边缘的四个角部及各边的中部分别安装八个监测单元10，监测单元10的按压开关竖向设置并固接于临边洞口1边缘，对监测单元10的八个传感元件15进行编号设置(例如#1～#8)，且八个传感元件15的编号与临边洞口1八个监测点位的编号标签相关联，每个传感元件15分别与相对应的按压开关信号连接，采集传输分析模块16分别与八个传感元件15信号连接，盖板3覆盖于临边洞口1且位于八个按压开关上方，报警器26连接于盖板3顶部，采集传输分析模块16与报警器26信号连接；

S2：八个按压开关根据临边洞口1上方盖板3传递的压力大小控制相应传感元件15数据信号的连通或断开，八个传感元件15将获取的监测数据传送至与其信号连接的采集传输分析模块16，采集传输分析模块16根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块16判断临边洞口1上方盖板3存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器26发出预警信息。

本发明的洞口防护设施的安全监测方法，首先，在临边洞口1各监测点位分别安装一个监测单元10，采集传输分析模块16分别与每个监测单元10的传感元件15信号连接，盖板3覆盖于临边洞口1且位于所有按压开关上方，多个监测单元10实时监测盖板3下方各监测点位的覆盖状态，采集传输分析模块16对监测数据进行分析判断，根据监测单元10中传感元件15的信号有无，判断盖板3是否处于安全可控范围，并同时根据分析结果进行线上管控及现场报警，从而实现现场作业平台及临边洞口1同步、实时安全管控的目的，该安全监测方法采用信息化技术取代了传统人工排查手段，降低了安全风险，提高了工作效率，并提高了临边洞口1防护设施安全管控的可靠性。

所述步骤S2中，按压开关包括相互套设的外筒11及内筒12，弹簧14连接于内筒12底端并与外筒11底部相抵，连接接触片17固定于外筒11底部并与传感元件15信号连接，压片18固定于内筒12底部，压片18与连接接触片17的位置相对应并与采集传输分析模块16信号连接，且传感元件15与采集传输分析模块16信号连接；

初始状态时，所有监测单元10的按压开关均不受力，弹簧14推动内筒12上抬，压片18和连接接触片17处于分离状态，该处监测点位对应的传感元件15信号中断，数据缺失；

盖板3下压所有按压开关，内筒12下压至减压保护板24处，按压开关的压片18和连接接触片17处于贴合状态，传感元件15信号通讯连通，采集传输分析模块16获取所有传感元件15的编号信息，判断盖板3处于正常工作状态，监测数据上传至云服务器25的控制中心，同时给报警器26下达“不执行”的指令；

若盖板3某一监测点位未严密覆盖，则该监测点位处按压开关的压片18和连接接触片17处于松开状态，相应传感元件15信号通讯中断，采集传输分析模块16中相应传感元件15的编号信息缺失，则判断盖板3处于异常状态，并给报警器26下达“执行”指令，进行声光报警，同时将异常数据信息上传至云服务器25控制中心，便于安全管理人员对盖板3相应位置进行查验并及时整改，保障安全生产的顺利进行。

所述步骤S2还包括，对盖板3覆盖危险状态进行判断，当某一监测点位对应的传感元件15处于非连通状态时，查看其他传感元件15是否处于正常工作状态，若正常，则判定该数据属于误判(或元件损坏)；若不正常，则查看与不正常监测点位相邻的监测点位，若相邻监测点位也不正常，而其他监测点位正常，则判定盖板3处于半打开状态；若其他监测点位也不正常，则判定盖板3处于打开状态。

所述步骤S1中，固定螺丝21贯穿垫板20的安装孔后螺纹连接于外筒11的安装孔，膨胀螺栓22贯穿通孔并将垫板20连接于临边洞口1边缘的楼板2，在按压开关两侧分别竖向设置两块减压保护板24，减压保护板24固接于垫板20，且减压保护板24的高度大于外筒11的高度。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (9)

1.一种洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于，包括：多个监测单元、采集传输分析模块及报警器，多个监测单元沿洞口边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联，多个监测单元分别与采集传输分析模块信号连接，每个监测单元包括信号连接的传感元件和按压开关，竖向设置的按压开关根据洞口上方盖板传递的压力大小控制传感元件数据信号的连通或断开，多个并联设置的传感元件将获取的监测数据传送至采集传输分析模块，采集传输分析模块根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块判断洞口上方盖板存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器发出预警信息。

2.根据权利要求1所述的洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于，所述按压开关包括：外筒、内筒、弹簧、压片和连接接触片，外筒为底部密封的中空圆柱体，内筒套设于外筒内，弹簧悬挂连接于内筒底端并能够与外筒底部相抵，连接接触片固定于外筒底部并与传感元件信号连接，压片固定于内筒底部，压片与连接接触片的位置相对应并与采集传输分析模块信号连接，且传感元件与采集传输分析模块信号连接。

3.根据权利要求2所述的洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于：所述外筒内壁沿径向对称设置一对滑移轨道，内筒外壁设有与滑移轨道相配合的一对卡栓，且内筒的卡栓能够卡扣于外筒的滑移轨道，使得内筒能够沿外筒轴线上、下滑动，连接接触片固定于滑移轨道底部并与传感元件信号连接，压片固定于卡栓底部并与采集传输分析模块信号连接。

4.根据权利要求3所述的洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于：所述外筒内壁沿径向对称设置一对肋板，一对滑移轨道分别安装于一对肋板的内侧。

5.根据权利要求1所述的洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于：它还包括垫板和固定螺丝，垫板的中部设有安装孔，垫板的边缘设有多个通孔，外筒底部设有与固定螺丝相适应的螺栓孔，固定螺丝贯穿垫板的安装孔后螺纹连接于外筒的螺栓孔，垫板通过贯穿通孔的膨胀螺栓连接于洞口所在位置的楼板。

6.根据权利要求5所述的洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于：它还包括分别设置于按压开关两侧的一对减压保护板，且减压保护板的高度不小于外筒的高度，一对减压保护板分别固接于垫板。

7.根据权利要求1所述的洞口防护设施的安全监测装置，其特征在于：它还包括云服务器，采集传输分析模块与云服务器信号连接。

8.一种洞口防护设施的安全监测方法，其特征在于，步骤如下：

S1：在洞口安装如权利要求1至7任一项所述的洞口防护设施的安全监测装置，多个监测单元沿洞口边缘间隔设置并分别与现场监测点位相关联，监测单元的按压开关竖向设置并固接于洞口边缘，对监测单元的传感元件进行编号设置，且传感元件的编号与洞口监测点位的编号相关联，每个传感元件分别与相对应的按压开关信号连接，采集传输分析模块分别与多个传感元件信号连接，盖板覆盖于洞口且位于所有按压开关上方，报警器连接于盖板顶部，采集传输分析模块与报警器信号连接；

S2：多个按压开关根据临边洞口上方盖板传递的压力大小控制相应传感元件数据信号的连通或断开，多个传感元件将获取的监测数据传送至与其信号连接的采集传输分析模块，采集传输分析模块根据监测数据分析判断各监测点位的信息是否缺失，当采集传输分析模块判断临边洞口上方盖板存在安全风险时，控制与其信号连接的报警器发出预警信息。

9.根据权利要求8所述的洞口防护设施的安全监测方法，其特征在于：所述步骤S2中，按压开关包括相互套设的外筒及内筒，弹簧连接于内筒底端并与外筒底部相抵，连接接触片固定于外筒底部并与传感元件信号连接，压片固定于内筒底部，压片与连接接触片的位置相对应并与采集传输分析模块信号连接，且传感元件与采集传输分析模块信号连接；

初始状态时，所有监测单元的按压开关均不受力，弹簧推动内筒上抬，压片和连接接触片处于分离状态，该处监测点位对应的传感元件信号中断，数据缺失；

盖板下压所有按压开关，内筒下压至减压保护板处，按压开关的压片和连接接触片处于贴合状态，传感元件信号通讯连通，采集传输分析模块获取所有传感元件的编号信息，判断盖板处于正常工作状态，监测数据上传至云服务器，同时给报警器下达“不执行”的指令；

若盖板某一监测点位未严密覆盖，则该监测点位处按压开关的压片和连接接触片处于松开状态，相应传感元件信号通讯中断，采集传输分析模块中相应传感元件的编号信息缺失，则判断盖板处于异常状态，并给报警器下达“执行”指令，进行声光报警，同时将异常数据信息上传至云服务器。

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