CN205333117U - 一种深基坑支护报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种深基坑支护报警系统，包括控制器和检测报警主回路，控制器的输入端接有第一轴力计和第二轴力计，控制器的输出端接有显示器；检测报警主回路包括供电电源、报警保护电路以及连接在供电电源和报警保护电路之间第一电流保护模块和第二电流保护模块，第一电流保护模块包括第一电流采样电路和第一开关电路，第二电流保护模块包括第二电流采样电路和第二开关电路；第一电流采样电路为可变电阻器R1，可变电阻器R1安装在第一轴力计上；第二电流采样电路为可变电阻器R2，可变电阻器R2安装在第二轴力计上，本实用新型设计新颖，结构简单，同时检测深基坑两个方向的支护效果，布设方便，避免繁琐的交叉线路，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于安全报警技术领域，具体涉及一种深基坑支护报警系统。
背景技术
目前，深基坑支护的监测主要采用的方法有：人力监测深基坑围护桩测斜、钢支撑轴力自动监测仪、桩顶位移的人力全站仪监测。对每项数据监测势必会消耗很大的人力、物力和财力，围护桩身倾斜监测需要技术监测人员每天定时定员对基坑周边每个桩体进行测量，所使用的测斜仪比较灵敏，要求测量员操作规范、规整，所得的数据结果具有一定的偏差性；钢支撑轴力检测仪也比较灵敏，但是监测人员需要在基坑边缘作业，具有一定危险性；桩顶位移监测实质也是测量围护桩倾斜导致的深基坑周边桩顶导致的位移差，测量繁琐难度大。轴力计是用来测量钢支撑轴力的重要使用部件，通过轴力计可测量钢支撑支护质量，由于轴力计本身构造采用一个弹性体套装在金属外壳内，根据挤压造成内部弹簧受力进而测量钢支撑压力，使用功能单一；因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、响应快且使用安全的深基坑支护报警系统，通过改装轴力计，在轴力计内部安装滑动变阻器，安装电源构成回路，通过轴力计受压改变弹性体在外壳内的位置测量压力的同时改变滑动变阻器接入电路的电阻，通过电流的瞬间变化检测深基坑围护桩和钢支撑的支护质量，解决传统检测系统的体积大，器件多，安全性差和控制复杂等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种深基坑支护报警系统，其设计新颖合理，结构简单，同时检测深基坑两个方向的支护效果，布设方便，避免繁琐的交叉线路，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种深基坑支护报警系统，其特征在于：包括控制器和与所述控制器相接的检测报警主回路，所述控制器的输入端接有用于检测深基坑围护桩侧压力的第一轴力计和用于检测深基坑钢支撑压力的第二轴力计，所述控制器的输出端接有显示器；所述检测报警主回路包括供电电源、报警保护电路以及连接在所述供电电源和报警保护电路之间用于检测深基坑围护桩倾斜度的第一电流保护模块和用于检测深基坑钢支撑受压度的第二电流保护模块，所述第一电流保护模块包括第一电流采样电路和第一开关电路，所述第二电流保护模块包括第二电流采样电路和第二开关电路；所述第一电流采样电路的输出端和第二电流采样电路的输出端均与控制器的输入端相接，所述第一开关电路的输入端和第二开关电路的输入端均与控制器的输出端相接；所述第一电流采样电路、第一开关电路和第一轴力计的数目相同且分别为多个，所述第二电流采样电路、第二开关电路和第二轴力计的数目相同且分别为多个，所述第一电流采样电路为可变电阻器R1，所述可变电阻器R1安装在第一轴力计上；所述第二电流采样电路为可变电阻器R2，所述可变电阻器R2安装在第二轴力计上。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述第一开关电路为MOSFET管Q1，所述MOSFET管Q1的栅极与控制器相接。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述可变电阻器R1包括缠绕在第一轴力计的弹性体上的第一线圈和安装在第一轴力计的外壳内壁上的第一导电体，所述第一导电体与第一线圈滑动接触；所述第一导电体和第一线圈的一端的连接端与MOSFET管Q1的漏极相接，第一线圈的另一端与MOSFET管Q1的源极相接。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述第二开关电路为MOSFET管Q2，所述MOSFET管Q2的栅极与控制器相接。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述可变电阻器R2包括缠绕在第二轴力计的弹性体上的第二线圈和安装在第二轴力计的外壳内壁上的第二导电体，所述第二导电体与第二线圈滑动接触；所述第二导电体和第二线圈的一端的连接端与MOSFET管Q2的漏极相接，第二线圈的另一端与MOSFET管Q2的源极相接。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述供电电源为可充电电池E，所述可充电电池E的正极通过导线与第一导电体、第一线圈的一端和MOSFET管Q1的漏极的连接端相接，所述可充电电池E的正极通过导线还与第二导电体、第二线圈的一端和MOSFET管Q2的漏极的连接端相接。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述报警保护电路包括二极管D1、扬声器LS1、指示灯H1和继电器K1，所述二极管D1的阳极分三路，一路与控制器相接，另一路与第一线圈的另一端和MOSFET管Q1的源极的连接端相接，第三路与第二线圈的另一端和MOSFET管Q2的源极的连接端相接；二极管D1的阴极分两路，一路与扬声器LS1的一端相接，另一路经指示灯H1与继电器K1的一端相接；扬声器LS1的另一端与继电器K1的动触点相接，继电器K1的另一端经电阻R4与可充电电池E的负极相接。
上述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述控制器包括单片机或PLC控制器。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过改装轴力计，在轴力计中安装滑动变阻器，通过轴力计弹性体的位置变化测量压力的同时通过电阻的变化测量回路电流的变化，从而检测出深基坑围护桩的倾斜度和钢支撑受力度，结构简单，体积小，便于推广使用。
2、本实用新型设置多个第一电流保护模块对应检测多个深基坑围护桩的倾斜度，通过检测可变电阻器R1的阻值变化速度快慢检测电路回路中电流瞬间变化大小，当电路回路中采集的电流瞬间变化过快时，经控制器驱动第一开关电路，快速驱动继电器吸合触发扬声器报警；同时设置多个第二电流保护模块对应检测多个深基坑钢支撑的受压度，通过检测可变电阻器R2的阻值变化速度快慢检测电路回路中电流瞬间变化大小，当电路回路中采集的电流瞬间变化过快时，经控制器驱动第二开关电路，同样快速驱动继电器吸合触发扬声器报警；可靠稳定，使用效果好。
3、本实用新型设计新颖合理，体积小，延时短，响应速度快，安装布线方便，控制简单，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，同时检测深基坑两个方向的支护效果，布设方便，避免繁琐的交叉线路，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型检测报警主回路的电路原理图。
图3为本实用新型第一轴力计与第一线圈和第一导电体的安装关系示意图。
图4为本实用新型第二轴力计与第二线圈和第二导电体的安装关系示意图。
附图标记说明:
1—供电电源；2—第一开关电路；3—第一电流采样电路；
3-1—第一线圈；3-2—第一导电体；4—第二开关电路；
5—第二电流采样电路；5-1—第二线圈；5-2—第二导电体；
6—报警保护电路；7—第一轴力计；8—第二轴力计；
9—控制器；10—显示器。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括控制器9和与所述控制器9相接的检测报警主回路，所述控制器9的输入端接有用于检测深基坑围护桩侧压力的第一轴力计7和用于检测深基坑钢支撑压力的第二轴力计8，所述控制器9的输出端接有显示器10；所述检测报警主回路包括供电电源1、报警保护电路6以及连接在所述供电电源1和报警保护电路6之间用于检测深基坑围护桩倾斜度的第一电流保护模块和用于检测深基坑钢支撑受压度的第二电流保护模块，所述第一电流保护模块包括第一电流采样电路3和第一开关电路2，所述第二电流保护模块包括第二电流采样电路5和第二开关电路4；所述第一电流采样电路3的输出端和第二电流采样电路5的输出端均与控制器9的输入端相接，所述第一开关电路2的输入端和第二开关电路4的输入端均与控制器9的输出端相接；所述第一电流采样电路3、第一开关电路2和第一轴力计7的数目相同且分别为多个，所述第二电流采样电路5、第二开关电路4和第二轴力计8的数目相同且分别为多个，所述第一电流采样电路3为可变电阻器R1，所述可变电阻器R1安装在第一轴力计7上；所述第二电流采样电路5为可变电阻器R2，所述可变电阻器R2安装在第二轴力计8上。
如图2所示，本实施例中，所述第一开关电路2为MOSFET管Q1，所述MOSFET管Q1的栅极与控制器9相接。
如图3所示，本实施例中，所述可变电阻器R1包括缠绕在第一轴力计7的弹性体上的第一线圈3-1和安装在第一轴力计7的外壳内壁上的第一导电体3-2，所述第一导电体3-2与第一线圈3-1滑动接触；所述第一导电体3-2和第一线圈3-1的一端的连接端与MOSFET管Q1的漏极相接，第一线圈3-1的另一端与MOSFET管Q1的源极相接。
如图2所示，本实施例中，所述第二开关电路4为MOSFET管Q2，所述MOSFET管Q2的栅极与控制器9相接。
如图4所示，本实施例中，所述可变电阻器R2包括缠绕在第二轴力计8的弹性体上的第二线圈5-1和安装在第二轴力计8的外壳内壁上的第二导电体5-2，所述第二导电体5-2与第二线圈5-1滑动接触；所述第二导电体5-2和第二线圈5-1的一端的连接端与MOSFET管Q2的漏极相接，第二线圈5-1的另一端与MOSFET管Q2的源极相接。
如图2所示，本实施例中，所述供电电源1为可充电电池E，所述可充电电池E的正极通过导线与第一导电体3-2、第一线圈3-1的一端和MOSFET管Q1的漏极的连接端相接，所述可充电电池E的正极通过导线还与第二导电体5-2、第二线圈5-1的一端和MOSFET管Q2的漏极的连接端相接。
如图2所示，本实施例中，所述报警保护电路6包括二极管D1、扬声器LS1、指示灯H1和继电器K1，所述二极管D1的阳极分三路，一路与控制器9相接，另一路与第一线圈3-1的另一端和MOSFET管Q1的源极的连接端相接，第三路与第二线圈5-1的另一端和MOSFET管Q2的源极的连接端相接；二极管D1的阴极分两路，一路与扬声器LS1的一端相接，另一路经指示灯H1与继电器K1的一端相接；扬声器LS1的另一端与继电器K1的动触点相接，继电器K1的另一端经电阻R4与可充电电池E的负极相接。
本实施例中，所述控制器9包括单片机或PLC控制器。
本实用新型使用时，在深基坑的周围安装多个围护桩，在每个围护桩的一侧安装用于检测深基坑围护桩倾斜度的第一轴力计7，在每个第一轴力计7上安装可变电阻器R1，在可变电阻器R1的两端并联第一开关电路2，使用导线将并联的可变电阻器R1和第一开关电路2接在供电电源1与报警保护电路6之间；同样的在深基坑多个围护桩之间分别安装钢支撑支护，在每个钢支撑上安装用于检测深基坑钢支撑受压度的第二轴力计8，在每个第二轴力计8上安装可变电阻器R2，在可变电阻器R2的两端并联第二开关电路4，使用导线将并联的可变电阻器R2和第二开关电路4接在供电电源1与报警保护电路6之间；当某个深基坑围护桩倾斜时挤压第一轴力计7，控制器9采集压力数据的同时采集可变电阻器R1所在回路的工作电流数据，挤压第一轴力计7时可变电阻器R1的阻值变小，回路电流增大，当深基坑围护桩倾斜速度过快时，可变电阻器R1的阻值瞬间变化大，采集的电流变大，控制器9驱动第一开关电路2中的MOSFET管Q1导通，报警保护电路6中的继电器K1吸合，扬声器LS1被驱动报警；同样的当某个钢支撑受压过大时挤压第二轴力计8，控制器9采集压力数据的同时采集可变电阻器R2所在回路的工作电流数据，挤压第二轴力计8时可变电阻器R2的阻值变小，回路电流增大，当钢支撑受压速度过快时，可变电阻器R2的阻值瞬间变化大，采集的电流变大，控制器9驱动第二开关电路4中的MOSFET管Q2导通，报警保护电路6中的继电器K1吸合，扬声器LS1被驱动报警；使用安全简单，效果好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种深基坑支护报警系统，其特征在于：包括控制器(9)和与所述控制器(9)相接的检测报警主回路，所述控制器(9)的输入端接有用于检测深基坑围护桩侧压力的第一轴力计(7)和用于检测深基坑钢支撑压力的第二轴力计(8)，所述控制器(9)的输出端接有显示器(10)；所述检测报警主回路包括供电电源(1)、报警保护电路(6)以及连接在所述供电电源(1)和报警保护电路(6)之间用于检测深基坑围护桩倾斜度的第一电流保护模块和用于检测深基坑钢支撑受压度的第二电流保护模块，所述第一电流保护模块包括第一电流采样电路(3)和第一开关电路(2)，所述第二电流保护模块包括第二电流采样电路(5)和第二开关电路(4)；所述第一电流采样电路(3)的输出端和第二电流采样电路(5)的输出端均与控制器(9)的输入端相接，所述第一开关电路(2)的输入端和第二开关电路(4)的输入端均与控制器(9)的输出端相接；所述第一电流采样电路(3)、第一开关电路(2)和第一轴力计(7)的数目相同且分别为多个，所述第二电流采样电路(5)、第二开关电路(4)和第二轴力计(8)的数目相同且分别为多个，所述第一电流采样电路(3)为可变电阻器R1，所述可变电阻器R1安装在第一轴力计(7)上；所述第二电流采样电路(5)为可变电阻器R2，所述可变电阻器R2安装在第二轴力计(8)上。
2.按照权利要求1所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述第一开关电路(2)为MOSFET管Q1，所述MOSFET管Q1的栅极与控制器(9)相接。
3.按照权利要求2所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述可变电阻器R1包括缠绕在第一轴力计(7)的弹性体上的第一线圈(3-1)和安装在第一轴力计(7)的外壳内壁上的第一导电体(3-2)，所述第一导电体(3-2)与第一线圈(3-1)滑动接触；所述第一导电体(3-2)和第一线圈(3-1)的一端的连接端与MOSFET管Q1的漏极相接，第一线圈(3-1)的另一端与MOSFET管Q1的源极相接。
4.按照权利要求3所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述第二开关电路(4)为MOSFET管Q2，所述MOSFET管Q2的栅极与控制器(9)相接。
5.按照权利要求4所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述可变电阻器R2包括缠绕在第二轴力计(8)的弹性体上的第二线圈(5-1)和安装在第二轴力计(8)的外壳内壁上的第二导电体(5-2)，所述第二导电体(5-2)与第二线圈(5-1)滑动接触；所述第二导电体(5-2)和第二线圈(5-1)的一端的连接端与MOSFET管Q2的漏极相接，第二线圈(5-1)的另一端与MOSFET管Q2的源极相接。
6.按照权利要求5所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述供电电源(1)为可充电电池E，所述可充电电池E的正极通过导线与第一导电体(3-2)、第一线圈(3-1)的一端和MOSFET管Q1的漏极的连接端相接，所述可充电电池E的正极通过导线还与第二导电体(5-2)、第二线圈(5-1)的一端和MOSFET管Q2的漏极的连接端相接。
7.按照权利要求6所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述报警保护电路(6)包括二极管D1、扬声器LS1、指示灯H1和继电器K1，所述二极管D1的阳极分三路，一路与控制器(9)相接，另一路与第一线圈(3-1)的另一端和MOSFET管Q1的源极的连接端相接，第三路与第二线圈(5-1)的另一端和MOSFET管Q2的源极的连接端相接；二极管D1的阴极分两路，一路与扬声器LS1的一端相接，另一路经指示灯H1与继电器K1的一端相接；扬声器LS1的另一端与继电器K1的动触点相接，继电器K1的另一端经电阻R4与可充电电池E的负极相接。
8.按照权利要求1所述的一种深基坑支护报警系统，其特征在于：所述控制器(9)包括单片机或PLC控制器。
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| CN107764328A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-06 | 沈阳工程学院 | 钢支撑轴力松弛压力、温度和湿度三项控制自动报警系统 |
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