CN118089860B - 一种楼宇智能化工程监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种楼宇智能化工程监控管理系统，包括围设在楼宇外围的脚手架，所述脚手架包括设置在楼宇四边角处的竖向主钢管，所述竖向主钢管之间搭设有横向平台，所述竖向主钢管的侧壁头尾对接有多根竖向导轨，竖向主钢管的上端固定安装有顶座，所述顶座的底部安装有卷扬机，所述竖向导轨上套设有U型滑块，所述卷扬机上卷绕的绳索末端与U型滑块固定连接，所述U型滑块的前侧安装有可往复式伸缩的直角架，所述直角架的两端均安装有可旋转的摄像头。该系统能够对楼宇脚手架进行在线监控，采用激光测距技术监测竖向主钢管是否变形，采用应力片技术监控竖向主钢管的应力值是否下降，采用视频监控技术监视横向平台是否存在安全隐患。

Description

一种楼宇智能化工程监控管理系统

技术领域

本发明涉及监控管理技术领域，尤其涉及一种楼宇智能化工程监控管理系统。

背景技术

电子技术和网络通信技术的发展，使社会高度信息化，在工程管理中，应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合，于是产生“楼宇智能化”。楼宇智能化是采用计算机技术对楼宇施工中的设备进行自动控制，它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

目前，在楼宇建造时，会在楼宇的外部安装脚手架，但是由于脚手架上的钢管都是重复利用的，长时间使用后，钢管的性能会下降，由于需要承受重量，使得在长时间受力后，钢管容易变形或者开裂，容易造成脚手架的倒塌，目前对于脚手架的钢管大多是在搭设之间进行检测，但由于搭设后长时间使用以及环境因素，还是会出现钢管性能下降的情况。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种楼宇智能化工程监控管理系统，该系统能够对楼宇脚手架进行在线监控，采用激光测距技术监测竖向主钢管是否变形，采用应力片技术监控竖向主钢管的应力值是否下降，采用视频监控技术监视横向平台是否存在安全隐患。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种楼宇智能化工程监控管理系统，包括围设在楼宇外围的脚手架，所述脚手架包括设置在楼宇四边角处的竖向主钢管，所述竖向主钢管之间搭设有横向平台，所述竖向主钢管的侧壁头尾对接有多根竖向导轨，竖向主钢管的上端固定安装有顶座，所述顶座的底部安装有卷扬机，所述竖向导轨上套设有U型滑块，所述卷扬机上卷绕的绳索末端与U型滑块固定连接，所述U型滑块的前侧安装有可往复式伸缩的直角架，所述直角架的两端均安装有可旋转的摄像头，所述摄像头用于监控横向平台，所述U型滑块的两侧还安装有可相向转动并卡设在竖向主钢管两侧的弧形抵板，所述弧形抵板的内壁安装有弧形应力片，所述U型滑块的底部安装有报警器，所述顶座的底部设有供竖向主钢管上端插入的插槽，所述插槽内安装有一对激光测距头，所述激光测距头的位置对应一侧横向平台，激光测距头射出的激光贴临竖向主钢管的内壁，所述顶座内安装有顶端控制器，所述激光测距头与顶端控制器电性连接，所述绳索内还包裹有与顶端控制器电性连接的电线，所述电线与摄像头、弧形应力片以及报警器电性连接，还包括与顶端控制器信号连接的监控平台。

优选地，所述竖向导轨的头尾两端分别设有适配的对接槽和对接头，所述对接头通过螺栓与对接槽对接，多根所述竖向导轨的后侧通过卡箍卡设在竖向主钢管上。

优选地，所述竖向导轨的两侧均设有竖向导槽，所述U型滑块的两侧内壁均转动连接有与竖向导槽适配的导轮，所述竖向导轨的前侧设有用于放置绳索的竖向线槽。

优选地，所述U型滑块内设有安装腔，所述安装腔的前侧内安装有双轴电机，所述双轴电机的一个输出端转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有推板，所述推板的前侧固定连接有一对延伸出安装腔的推杆，所述推杆的延伸端与直角架固定连接。

优选地，所述直角架内设有直角腔，所述直角腔内安装有可带动两端摄像头同步旋转的传动机构。

优选地，所述传动机构包括转动连接在直角腔两端的旋转轴，所述旋转轴的上端与对应摄像头固定连接，旋转轴上固定有蜗轮，所述直角腔的两个直角方向均转动连接有传动轴，所述传动轴的一端固定有与对应蜗轮啮合的蜗杆，所述双轴电机的另一端安装有可同时带动两根传动轴转动的第一驱动组件。

优选地，所述第一驱动组件包括固定连接在双轴电机另一端的伸缩轴，所述伸缩轴的末端延伸至直角腔内，伸缩轴的延伸端与两根传动轴的相对端之间通过锥齿轮传动连接。

优选地，所述安装腔的两侧均通过扭力弹簧转动连接有转轴，所述转轴上固定连接有连接臂，所述U型滑块的两侧均设有供对应连接臂穿过的开口，所述弧形抵板固定安装在对应连接臂的末端，所述安装腔内安装有可同时带动一对连接臂相向转动的第二驱动组件。

优选地，所述第二驱动组件包括固定安装在推板顶部的双头电动推杆，所述双头电动推杆的两个伸缩端均固定连接有齿板，所述转轴上固定有与对应齿板配合的齿轮。

优选地，还包括与顶端控制器电性连接的激光测距模块、视频监控模块、应力测试模块、升降控制模块和伸缩控制模块，所述顶端控制器通过信号发射接收模块与监控平台信号连接，所述激光测距模块与一对激光测距头电性连接，所述视频监控模块与一对摄像头电性连接，所述应力测试模块与一对弧形应力片电性连接，所述升降控制模块与卷扬机电性连接，所述伸缩控制模块与双轴电机以及双头电动推杆电性连接。

本发明的有益效果为：

1.通过安装监控平台、顶端控制器、摄像头、激光测距头、弧形应力片、报警器、激光测距模块、视频监控模块、应力测试模块、升降控制模块和伸缩控制模块，能够实现对脚手架的竖向主钢管以及横向平台的在线监控，采用激光测距技术监测竖向主钢管是否变形，采用应力片技术监控竖向主钢管的应力值是否下降，采用视频监控技术监视横向平台是否存在安全隐患，及时报警避免出现脚手架倒塌的情况。

2.通过安装多根竖向导轨、卷扬机和U型滑块，多根竖向导轨能够头尾对接进行拼装，能够根据竖向主钢管的长度进行对接，卷扬机通过绳索拉动U型滑块在竖向导轨上升降，进而可使一对摄像头监控正面的脚手架，也能够带动弧形应力片至竖向主钢管与横向平台连接处的受力点，实现多点测试，监控效果好，及时发现安全隐患处。

3.通过安装可伸缩的直角架、传动机构以及螺纹杆，在视频监控过程中，可启动双轴电机带动螺纹杆以及伸缩轴正反往复转动，推板通过一对推杆带动直角架往复式伸缩，伸缩轴通过锥齿轮带动两根传动轴转动，再通过蜗杆以及蜗轮带动旋转轴和摄像头旋转，可实现一对摄像头按一定角度往复式转动，配合伸缩，实现对一面横向平台的监控，监视横向平台是否存在安全隐患。

4.通过安装一对连接臂、第二驱动组件、弧形抵板以及弧形应力片，可定点对竖向主钢管进行应力测试，通常测试点在竖向主钢管和横向平台的连接处，只需将推板移动至对应两根转轴的位置，启动双头电动推杆同时带动一对齿板移动，与齿轮啮合带动转轴转动，进而带动一对连接臂和一对弧形抵板相向转动，卡设在竖向主钢管的测试点两侧，弧形应力片贴合管壁，实现应力的测试，监控竖向主钢管的应力值是否下降。

5.通过安装一对激光测距头以及激光测距模块，激光测距头的位置对应一侧横向平台，激光测距头射出的激光贴临竖向主钢管的内壁，在竖向主钢管处于竖直状态时，激光测距头发射的激光直接穿过整个管道，测得管道的竖向距离，当竖向主钢管受力处发生形变时，激光会射到形变的弯曲处，得到至弯曲处的距离，此时距离发生变化，即可判断出竖向主钢管发生形变，还能够根据距离定位到形变位置，即可报警。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明提出的U型滑块以及直角架剖视图；

图4为本发明提出的竖向导轨俯视结构示意图；

图5为本发明提出的顶座仰视图；

图6为本发明的整体安装俯视示意图；

图7为本发明提出的竖向主钢管形变监控状态示意图；

图8为本发明的系统框图示意图。

图中：1竖向主钢管、2横向平台、3 U型滑块、4摄像头、5直角架、6报警器、7竖向导轨、8竖向线槽、9对接头、10监控平台、11绳索、12顶座、13顶端控制器、14卷扬机、15卡箍、16伸缩轴、17推杆、18连接臂、19弧形抵板、20弧形应力片、21导轮、22对接槽、23传动轴、24竖向导槽、25螺栓、26齿轮、27双轴电机、28螺纹杆、29锥齿轮、30直角腔、31旋转轴、32蜗轮、33蜗杆、34安装腔、35推板、36双头电动推杆、37齿板、38插槽、39激光测距头。

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，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参照图1-8，一种楼宇智能化工程监控管理系统，包括围设在楼宇外围的脚手架，脚手架包括设置在楼宇四边角处的竖向主钢管1，竖向主钢管1之间搭设有横向平台2，竖向主钢管1的侧壁头尾对接有多根竖向导轨7，竖向主钢管1的上端固定安装有顶座12，顶座12的底部安装有卷扬机14，竖向导轨7上套设有U型滑块3，卷扬机14上卷绕的绳索11末端与U型滑块3固定连接，竖向导轨7的两侧均设有竖向导槽24，U型滑块3的两侧内壁均转动连接有与竖向导槽24适配的导轮21，竖向导轨7的前侧设有用于放置绳索11的竖向线槽8，卷扬机14通过绳索11拉动U型滑块3在竖向导轨7上升降，导轮21在竖向导槽24内滚动，绳索11隐藏于线槽8内。

进一步的，竖向导轨7的头尾两端分别设有适配的对接槽22和对接头9，对接头9通过螺栓25与对接槽22对接，多根竖向导轨7的后侧通过卡箍15卡设在竖向主钢管1上，将多根竖向导轨7头尾对接进行拼装，采用卡箍15固定在竖向主钢管1的侧壁上，能够根据竖向主钢管的长度进行对接。

U型滑块3的前侧安装有可往复式伸缩的直角架5，U型滑块3内设有安装腔34，安装腔34的前侧内安装有双轴电机27，双轴电机27的一个输出端转动连接有螺纹杆28，螺纹杆28上螺纹连接有推板35，推板35的前侧固定连接有一对延伸出安装腔34的推杆17，推杆17的延伸端与直角架5固定连接，启动双轴电机27带动螺纹杆28以及伸缩轴16正反往复转动，推板35通过一对推杆17带动直角架5往复式伸缩。

直角架5的两端均安装有可旋转的摄像头4，摄像头4用于监控横向平台2，直角架5内设有直角腔30，直角腔30内安装有可带动两端摄像头4同步旋转的传动机构，传动机构包括转动连接在直角腔30两端的旋转轴31，旋转轴31的上端与对应摄像头4固定连接，旋转轴31上固定有蜗轮32，直角腔30的两个直角方向均转动连接有传动轴23，传动轴23的一端固定有与对应蜗轮32啮合的蜗杆33，双轴电机27的另一端安装有可同时带动两根传动轴23转动的第一驱动组件，通过蜗杆33以及蜗轮32带动旋转轴31和摄像头4旋转，可实现一对摄像头4按一定角度往复式转动，配合伸缩，实现对一面横向平台2的监控。

具体的，第一驱动组件包括固定连接在双轴电机27另一端的伸缩轴16，伸缩轴16的末端延伸至直角腔30内，伸缩轴16的延伸端与两根传动轴23的相对端之间通过锥齿轮29传动连接，启动双轴电机27带动伸缩轴16正反往复转动，伸缩轴16通过锥齿轮29带动两根传动轴23转动。

U型滑块3的两侧还安装有可相向转动并卡设在竖向主钢管1两侧的弧形抵板19，弧形抵板19的内壁安装有弧形应力片20，安装腔34的两侧均通过扭力弹簧转动连接有转轴，转轴上固定连接有连接臂18，U型滑块3的两侧均设有供对应连接臂18穿过的开口，弧形抵板19固定安装在对应连接臂18的末端，安装腔34内安装有可同时带动一对连接臂18相向转动的第二驱动组件，第二驱动组件包括固定安装在推板35顶部的双头电动推杆36，双头电动推杆36的两个伸缩端均固定连接有齿板37，转轴上固定有与对应齿板37配合的齿轮26，启动双头电动推杆36同时带动一对齿板37移动，与齿轮26啮合带动转轴转动，进而带动一对连接臂18和一对弧形抵板19相向转动，卡设在竖向主钢管1的测试点两侧，弧形应力片20贴合管壁，进行应力的测试，监控竖向主钢管1的应力值是否下降。

顶座12的底部设有供竖向主钢管1上端插入的插槽38，插槽38内安装有一对激光测距头39，激光测距头39的位置对应一侧横向平台2，激光测距头39射出的激光贴临竖向主钢管1的内壁，激光测距头39发射的激光直接穿过整个管道，测得管道的竖向距离，当竖向主钢管1受力处发生形变时，激光会射到形变的弯曲处，如图7示，得到至弯曲处的距离，此时距离发生变化，即可判断出竖向主钢管1发生形变。

U型滑块3的底部安装有报警器6，当出现竖向主钢管1出现形变以及应力下降时，顶端控制器13控制报警器6报警。

顶座12内安装有顶端控制器13，激光测距头39与顶端控制器13电性连接，绳索11内还包裹有与顶端控制器13电性连接的电线，电线与摄像头4、弧形应力片20以及报警器6电性连接，还包括与顶端控制器13信号连接的监控平台10，还包括与顶端控制器13电性连接的激光测距模块、视频监控模块、应力测试模块、升降控制模块和伸缩控制模块，顶端控制器13通过信号发射接收模块与监控平台10信号连接，激光测距模块与一对激光测距头39电性连接，视频监控模块与一对摄像头4电性连接，应力测试模块与一对弧形应力片20电性连接，升降控制模块与卷扬机14电性连接，伸缩控制模块与双轴电机27以及双头电动推杆36电性连接，采用激光测距技术监测竖向主钢管1是否变形，采用应力片技术监控竖向主钢管1的应力值是否下降，采用视频监控技术监视横向平台2是否存在安全隐患。

组装时，将多根竖向导轨7头尾对接进行拼装，采用卡箍15固定在竖向主钢管1的侧壁上，能够根据竖向主钢管的长度进行对接，顶座12固定在竖向主钢管1的上端，从竖向导轨7的下方将U型滑块3插入，卷扬机14的绳索11通过线槽8与U型滑块3固定，完成组装。

卷扬机14通过绳索11拉动U型滑块3在竖向导轨7上升降，提高摄像头4的监控范围，也能够带动弧形应力片20至竖向主钢管1与横向平台2连接处的受力点，实现多点测试，监控效果好，及时发现安全隐患处。

视频监控过程中，启动双轴电机27带动螺纹杆28以及伸缩轴16正反往复转动，推板35通过一对推杆17带动直角架5往复式伸缩，伸缩轴16通过锥齿轮29带动两根传动轴23转动，再通过蜗杆33以及蜗轮32带动旋转轴31和摄像头4旋转，可实现一对摄像头4按一定角度往复式转动，配合伸缩，实现对一面横向平台2的监控，通过信号发射接收模块将数据传输至监控平台10，监视横向平台2是否存在安全隐患。

定点对竖向主钢管1进行应力测试时，通常测试点在竖向主钢管1和横向平台2的连接处，只需将推板35移动至对应两根转轴的位置，启动双头电动推杆36同时带动一对齿板37移动，与齿轮26啮合带动转轴转动，进而带动一对连接臂18和一对弧形抵板19相向转动，卡设在竖向主钢管1的测试点两侧，弧形应力片20贴合管壁，进行应力的测试，监控竖向主钢管1的应力值是否下降。

激光测距头39的位置对应一侧横向平台2，激光测距头39射出的激光贴临竖向主钢管1的内壁，在竖向主钢管1处于竖直状态时，激光测距头39发射的激光直接穿过整个管道，测得管道的竖向距离，当竖向主钢管1受力处发生形变时，激光会射到形变的弯曲处，如图7所示，得到至弯曲处的距离，此时距离发生变化，即可判断出竖向主钢管1发生形变，还能够根据距离定位到形变位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种楼宇智能化工程监控管理系统，包括围设在楼宇外围的脚手架，所述脚手架包括设置在楼宇四边角处的竖向主钢管（1），所述竖向主钢管（1）之间搭设有横向平台（2），其特征在于，所述竖向主钢管（1）的侧壁头尾对接有多根竖向导轨（7），竖向主钢管（1）的上端固定安装有顶座（12），所述顶座（12）的底部安装有卷扬机（14），所述竖向导轨（7）上套设有U型滑块（3），所述卷扬机（14）上卷绕的绳索（11）末端与U型滑块（3）固定连接，所述U型滑块（3）的前侧安装有可往复式伸缩的直角架（5），所述直角架（5）的两端均安装有可旋转的摄像头（4），所述摄像头（4）用于监控横向平台（2），所述U型滑块（3）的两侧还安装有可相向转动并卡设在竖向主钢管（1）两侧的弧形抵板（19），所述弧形抵板（19）的内壁安装有弧形应力片（20），所述U型滑块（3）的底部安装有报警器（6），所述顶座（12）的底部设有供竖向主钢管（1）上端插入的插槽（38），所述插槽（38）内安装有一对激光测距头（39），所述激光测距头（39）的位置对应一侧横向平台（2），激光测距头（39）射出的激光贴临竖向主钢管（1）的内壁，所述顶座（12）内安装有顶端控制器（13），所述激光测距头（39）与顶端控制器（13）电性连接，所述绳索（11）内还包裹有与顶端控制器（13）电性连接的电线，所述电线与摄像头（4）、弧形应力片（20）以及报警器（6）电性连接，还包括与顶端控制器（13）信号连接的监控平台（10），

所述竖向导轨（7）的头尾两端分别设有适配的对接槽（22）和对接头（9），所述对接头（9）通过螺栓（25）与对接槽（22）对接，多根所述竖向导轨（7）的后侧通过卡箍（15）卡设在竖向主钢管（1）上，

所述竖向导轨（7）的两侧均设有竖向导槽（24），所述U型滑块（3）的两侧内壁均转动连接有与竖向导槽（24）适配的导轮（21），所述竖向导轨（7）的前侧设有用于放置绳索（11）的竖向线槽（8），

所述U型滑块（3）内设有安装腔（34），所述安装腔（34）的前侧内安装有双轴电机（27），所述双轴电机（27）的一个输出端转动连接有螺纹杆（28），所述螺纹杆（28）上螺纹连接有推板（35），所述推板（35）的前侧固定连接有一对延伸出安装腔（34）的推杆（17），所述推杆（17）的延伸端与直角架（5）固定连接，

所述直角架（5）内设有直角腔（30），所述直角腔（30）内安装有可带动两端摄像头（4）同步旋转的传动机构，

所述传动机构包括转动连接在直角腔（30）两端的旋转轴（31），所述旋转轴（31）的上端与对应摄像头（4）固定连接，旋转轴（31）上固定有蜗轮（32），所述直角腔（30）的两个直角方向均转动连接有传动轴（23），所述传动轴（23）的一端固定有与对应蜗轮（32）啮合的蜗杆（33），所述双轴电机（27）的另一端安装有可同时带动两根传动轴（23）转动的第一驱动组件，

所述第一驱动组件包括固定连接在双轴电机（27）另一端的伸缩轴（16），所述伸缩轴（16）的末端延伸至直角腔（30）内，伸缩轴（16）的延伸端与两根传动轴（23）的相对端之间通过锥齿轮（29）传动连接，

所述安装腔（34）的两侧均通过扭力弹簧转动连接有转轴，所述转轴上固定连接有连接臂（18），所述U型滑块（3）的两侧均设有供对应连接臂（18）穿过的开口，所述弧形抵板（19）固定安装在对应连接臂（18）的末端，所述安装腔（34）内安装有可同时带动一对连接臂（18）相向转动的第二驱动组件，

所述第二驱动组件包括固定安装在推板（35）顶部的双头电动推杆（36），所述双头电动推杆（36）的两个伸缩端均固定连接有齿板（37），所述转轴上固定有与对应齿板（37）配合的齿轮（26）。

2.根据权利要求1所述的一种楼宇智能化工程监控管理系统，其特征在于，还包括与顶端控制器（13）电性连接的激光测距模块、视频监控模块、应力测试模块、升降控制模块和伸缩控制模块，所述顶端控制器（13）通过信号发射接收模块与监控平台（10）信号连接，所述激光测距模块与一对激光测距头（39）电性连接，所述视频监控模块与一对摄像头（4）电性连接，所述应力测试模块与一对弧形应力片（20）电性连接，所述升降控制模块与卷扬机（14）电性连接，所述伸缩控制模块与双轴电机（27）以及双头电动推杆（36）电性连接。