CN208109297U - 一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，包括防水盒，所述防水盒的两侧内壁上均固定连接有水平设置的U型框，两个所述U型框的开口相对设置，两个所述U型框的相对一侧均插设有夹板，每个所述夹板与U型框远离夹板的一侧内壁之间均固定连接有压缩弹簧，每个所述夹板远离U型框的一端均固定连接有橡胶块。本实用新型通过设置夹板以及压缩弹簧实现压缩弹簧推动夹板移动对传感器单元进行夹紧，并设置限位杆对夹板进行限位固定，避免了防水盒受到外界的力引起夹板晃动导致传感器单元的脱离，通过滑块的移动实现限位杆的转动，完成限位杆从限位口中的脱离和卡入，方便传感器单元的拆卸。

Description

一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固 定装置

技术领域

本实用新型涉及基坑监测技术领域，尤其涉及一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置。

背景技术

土木工程基坑支撑梁构造复杂，若要全面掌握支撑梁的受力情况，需要对支撑梁不同组成构件的不同位置进行应力应变监测，这将使得应力应变测点位置分布零散且数量庞大。现有的基坑监测系统基本上都采用有线方式进行测量和传输。有线数据传输方式虽然具有传输效率高、数据稳定可靠和技术成熟等优点，但是在系统安装过程中需要布设大量线缆，这会带来一系列的问题：(1)有些基坑支撑梁现场环境较恶劣，布线困难或会影响结构的美观；(2)在有些情况下，对测量的时机要求严格，需要快速测量，有线系统难以满足这类场合的要求；(3)基于有线数据传输方式的系统安装时间长，所需要的人力和物力多，必然会导致成本的增加；(4)线缆容易损坏，保护很困难，这也给有线健康监测系统的管理和维护带来了不少问题。

现有技术中一般采用无线传感网络LoRa进行监测，无线传感网络LoRa是由监测区域内大量的传感器单元，通过无线通信方式，组成的一个扩频的、自发现的网络系统。其目的是协作感知、采集和处理监测区域中感知对象的信息，并通过无线通信的方式发送给采集中心。无线传感网络LoRa中的大量传感器单元需要安全稳定的安装在安装盒中，保证传感器单元的稳定正常的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，包括防水盒，所述防水盒的两侧内壁上均固定连接有水平设置的U型框，两个所述U型框的开口相对设置，两个所述U型框的相对一侧均插设有夹板，每个所述夹板与U型框远离夹板的一侧内壁之间均固定连接有压缩弹簧，每个所述夹板远离U型框的一端均固定连接有橡胶块，两个所述橡胶块之间夹持有传感器单元，所述防水盒的一侧侧壁上插设有丝杆，所述丝杆位于防水盒外部的一端固定连接有转把，所述丝杆位于防水盒内部的一端外壁上套设有滚珠螺母，所述滚珠螺母的外壁上套设有滑块，所述防水盒的一侧内壁上均匀分布有四个连接杆，两两所述连接杆分布在滑块的两侧，位于滑块两侧的两个所述连接杆远离防水盒内壁的一端均共同固定连接有弧形环，每个所述弧形环上均套设有第一伸缩弹簧，所述防水盒的内底壁插设有两个固定杆，每个所述固定杆上均套设有限位杆，每个所述夹板靠近限位杆的一侧侧壁上均开设有多个与限位杆远离固定杆的一端相匹配的限位口，每个所述限位口的内壁均为圆弧面，每个所述限位杆均套设在弧形环上，每个所述第一伸缩弹簧均位于限位杆远离防水盒内壁的一侧侧壁与其中一个连接杆的上侧壁之间，所述滑块与每个限位杆之间均通过转杆相互转动连接。

优选地，每个所述夹板靠近U型框的一端两侧侧壁上均开设有滑槽，每个所述U型框的两个突出端上均设有垂直向内的翻边，每个所述翻边均位于滑槽内与滑槽的内壁滑动连接。

优选地，所述丝杆与防水盒的连接处的外壁上未设置外螺纹，所述防水盒与丝杆的连接处开设有安装口，所述安装口的内壁上装设有轴承，所述轴承套设在丝杆的外壁上与丝杆固定连接。

优选地，所述传感器单元由振弦式传感器、高压脉冲振弦式传感器测量模块、LoRa无线传输模块、主控Arduino模块和锂电池供电模块组成，所述振弦式传感器的输出端与高压脉冲振弦式传感器测量模块的输入端连接，所述高压脉冲振弦式传感器测量模块的输出端与主控Arduino模块的输入端连接，所述主控Arduino模块的输出端与LoRa无线传输模块的输入端连接，所述LoRa无线传输模块的输出端与外部计算机连接。

优选地，所述锂电池供电模块的供电电压为5V。

优选地，所述防水盒的两侧侧壁上固定连接有两个第二伸缩弹簧，两个第二伸缩杆弹簧远离防水盒内壁的一端与限位杆的外壁固定连接。

本实用新型有益效果：通过设置夹板以及压缩弹簧实现压缩弹簧推动夹板移动对传感器单元进行夹紧，并设置限位杆对夹板进行限位固定，避免了防水盒受到外界的力引起夹板晃动导致传感器单元的脱离，通过滑块的移动实现限位杆的转动，完成限位杆从限位口中的脱离和卡入，方便传感器单元的拆卸。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

图中：1防水盒、2 U型框、3压缩弹簧、4夹板、5橡胶块、6限位口、7传感器单元、8连接杆、9弧形环、10第一伸缩弹簧、11限位杆、12丝杆、13滑块、14转杆、15转把、16轴承、17第二伸缩弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

实施例一：

参照图1，一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，包括防水盒1，防水盒1的两侧内壁上均固定连接有水平设置的U型框2，两个U型框2的开口相对设置，两个U型框2的相对一侧均插设有夹板4，每个夹板4靠近U型框2的一端两侧侧壁上均开设有滑槽，每个U型框2的两个突出端上均设有垂直向内的翻边，每个翻边均位于滑槽内与滑槽的内壁滑动连接，设置翻边在滑槽内进行滑动，避免了夹板4掉落脱离，每个夹板4与U型框2远离夹板4的一侧内壁之间均固定连接有压缩弹簧3，每个夹板4远离U型框2的一端均固定连接有橡胶块5，两个橡胶块5之间夹持有传感器单元7，压缩弹簧3将夹板4弹起，通过橡胶块5对传感器单元7进行夹持固定，橡胶块5的设置避免了对传感器单元7的外壁造成磨损。

传感器单元7由振弦式传感器、高压脉冲振弦式传感器测量模块、LoRa无线传输模块、主控Arduino模块和锂电池供电模块组成，振弦式传感器的输出端与高压脉冲振弦式传感器测量模块的输入端连接，锂电池供电模块的供电电压为5V，高压脉冲振弦式传感器测量模块的输出端与主控Arduino模块的输入端连接，主控Arduino模块的输出端与LoRa无线传输模块的输入端连接，LoRa无线传输模块的输出端与外部计算机连接，振弦式传感器、高压脉冲振弦式传感器测量模块对外部数据进行测量，主控Arduino模块负责协调各个模块的指令和数据，测量数据传回主控Arduino模块后，再通过LoRa无线模块进行发送，将数据传到计算机里，计算机里相关的软件将测量数据进行采集、统一存储，便于后续分析计算。

防水盒1的一侧侧壁上插设有丝杆12，丝杆12与防水盒1的连接处的外壁上未设置外螺纹，防水盒1与丝杆12的连接处开设有安装口，安装口的内壁上装设有轴承16，轴承16套设在丝杆12的外壁上与丝杆12固定连接，通过设置轴承16对丝杆12进行限位，便于丝杆12转动的同时降低了丝杆12直接与防水盒1接触处的磨损，丝杆12位于防水盒1外部的一端固定连接有转把15，丝杆12位于防水盒1内部的一端外壁上套设有滚珠螺母，滚珠螺母的外壁上套设有滑块13，防水盒1的一侧内壁上均匀分布有四个连接杆8，两两连接杆8分布在滑块13的两侧，位于滑块13两侧的两个连接杆8远离防水盒1内壁的一端均共同固定连接有弧形环9，每个弧形环9上均套设有第一伸缩弹簧10，防水盒1的内底壁插设有两个固定杆，每个固定杆上均套设有限位杆11，限位杆11在固定杆上进行转动，每个夹板4靠近限位杆11的一侧侧壁上均开设有多个与限位杆11远离固定杆的一端相匹配的限位口6，每个限位口6的内壁均为圆弧面，每个限位杆11均套设在弧形环9上，每个第一伸缩弹簧10均位于限位杆11远离防水盒1内壁的一侧侧壁与其中一个连接杆8的上侧壁之间，通过设置弧形环9对限位杆11进行限位，并设置第一伸缩弹簧10将限位杆11弹起卡入限位口6中，完成限位杆11对夹板4的限位作用。

滑块13与每个限位杆11之间均通过转杆14相互转动连接，反向旋转转把15，丝杆12转动，滑块13在丝杆12上往转把15的一侧滑动，通过两个转杆14带动限位杆11在固定杆上往远离夹板4的一侧转动，限位杆11的一端脱离限位口6，压缩弹簧3将两个夹板4向内侧弹起，拨开两个橡胶块5，将传感器单元7放在两个橡胶块5之间，正转转把15，丝杆12转动，并结合第一伸缩弹簧10的反向弹力，滑块13往远离转把15的一侧滑动，限位杆11远离固定杆的一端转起卡入其中一个限位口6进行夹板4的固定。

实施例二：

对于图2所示的实施例二，与实施例一的不同之处在于：防水盒1的两侧侧壁上固定连接有两个第二伸缩弹簧17，两个第二伸缩杆弹簧17远离防水盒1内壁的一端与限位杆11的外壁固定连接。

对于该实施例二，将实施例一中的连接杆8、弧形环9和第一伸缩弹簧10替换为单一的第二伸缩弹簧17，其优点在于单一的第二伸缩弹簧17对限位杆11进行拉伸，降低了成本，但对第二伸缩弹簧17的硬度具有一定要求，防止第二伸缩弹簧17中往下坍塌，不能起到拉伸的作用，相对于实施例一，弧形环9和第一伸缩弹簧10组合对限位杆11限位的作用，对第一伸缩弹簧10的要求降低，整体更加平稳，第一伸缩弹簧10将限位杆11弹起的作用得到了保证。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，包括防水盒(1)，其特征在于，所述防水盒(1)的两侧内壁上均固定连接有水平设置的U型框(2)，两个所述U型框(2)的开口相对设置，两个所述U型框(2)的相对一侧均插设有夹板(4)，每个所述夹板(4)与U型框(2)远离夹板(4)的一侧内壁之间均固定连接有压缩弹簧(3)，每个所述夹板(4)远离U型框(2)的一端均固定连接有橡胶块(5)，两个所述橡胶块(5)之间夹持有传感器单元(7)，所述防水盒(1)的一侧侧壁上插设有丝杆(12)，所述丝杆(12)位于防水盒(1)外部的一端固定连接有转把(15)，所述丝杆(12)位于防水盒(1)内部的一端外壁上套设有滚珠螺母，所述滚珠螺母的外壁上套设有滑块(13)，所述防水盒(1)的一侧内壁上均匀分布有四个连接杆(8)，两两所述连接杆(8)分布在滑块(13)的两侧，位于滑块(13)两侧的两个所述连接杆(8)远离防水盒(1)内壁的一端均共同固定连接有弧形环(9)，每个所述弧形环(9)上均套设有第一伸缩弹簧(10)，所述防水盒(1)的内底壁插设有两个固定杆，每个所述固定杆上均套设有限位杆(11)，每个所述夹板(4)靠近限位杆(11)的一侧侧壁上均开设有多个与限位杆(11)远离固定杆的一端相匹配的限位口(6)，每个所述限位口(6)的内壁均为圆弧面，每个所述限位杆(11)均套设在弧形环(9)上，每个所述第一伸缩弹簧(10)均位于限位杆(11)远离防水盒(1)内壁的一侧侧壁与其中一个连接杆(8)的上侧壁之间，所述滑块(13)与每个限位杆(11)之间均通过转杆(14)相互转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，其特征在于，每个所述夹板(4)靠近U型框(2)的一端两侧侧壁上均开设有滑槽，每个所述U型框(2)的两个突出端上均设有垂直向内的翻边，每个所述翻边均位于滑槽内与滑槽的内壁滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，其特征在于，所述丝杆(12)与防水盒(1)的连接处的外壁上未设置外螺纹，所述防水盒(1)与丝杆(12)的连接处开设有安装口，所述安装口的内壁上装设有轴承(16)，所述轴承(16)套设在丝杆(12)的外壁上与丝杆(12)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，其特征在于，所述传感器单元(7)由振弦式传感器、高压脉冲振弦式传感器测量模块、LoRa无线传输模块、主控Arduino模块和锂电池供电模块组成，所述振弦式传感器的输出端与高压脉冲振弦式传感器测量模块的输入端连接，所述高压脉冲振弦式传感器测量模块的输出端与主控Arduino模块的输入端连接，所述主控Arduino模块的输出端与LoRa无线传输模块的输入端连接，所述LoRa无线传输模块的输出端与外部计算机连接。

5.根据权利要求4所述的一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，其特征在于，所述锂电池供电模块的供电电压为5V。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程振弦波无线监测数据自动采集系统用传感器固定装置，其特征在于，所述防水盒(1)的两侧侧壁上固定连接有两个第二伸缩弹簧(17)，两个第二伸缩弹簧(17)远离防水盒(1)内壁的一端与限位杆(11)的外壁固定连接。