CN210039081U - 基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，包括有固定于每个高大支撑模板系统上用于高大支撑模板系统承重监测的多个多轴力传感器、固定于每个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端、以及lora网关，多个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端均与lora网关进行无线通信连接。本实用新型采用lora通信技术进行高大支撑模板系统安全监测数据的信号传输，解决现有高大模板支撑系统安全监测系统数据上传不及时、上传失败的问题。

Description

基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端

技术领域

本实用新型涉及建筑安全防护技术领域，具体是一种基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快,大型复杂工程项目的建设日益增多,建筑物的平面布局、结构类型更加复杂多样；大坡度、大截面梁以及大空间的建筑物层出不穷，与此同时要求建筑物的支撑体系更高大、更复杂；因此，高支模系统作为此类工程的模板支撑体系得到了越来越广泛的应用。由于高支模系统本身具有多样性、复杂性及高危性的特点,近年来,高支模系统坍塌事故频繁发生,严重威胁大型建筑的施工安全,并受到社会各界广泛关注。建筑施工企业的安全管理工作已将高支模的模板坍塌作为重大危险源进行识别和控制。

目前市面上已经拥有在使用的高支模安全监测终端，其传输协议都是基于GPRS或物联网协议的，但是一般交通系统高支模工程项目地点都是在荒无人烟的地方，且监测点在高支模浇筑模板下面，存在信号被屏蔽的问题，GPRS信号基站往往没有覆盖或者信号强度不高，刚刚兴起的物联网通讯协议的通信基站也没有覆盖。为了避免在高支模浇筑过程中出现数据上传不及时甚至上传失败的情况出现，需要研制一套可以自组网的监测成套设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，采用lora通信技术进行高大支撑模板系统安全监测数据的信号传输，解决现有高大模板支撑系统安全监测系统数据上传不及时、上传失败的问题。

本实用新型的技术方案为：

基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，包括有固定于每个高大支撑模板系统上用于高大支撑模板系统承重监测的多个多轴力传感器、固定于每个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端、以及lora网关，多个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端均与lora网关进行无线通信连接；

所述的lora采集终端包括有铸铝外壳，固定于铸铝外壳内的PCB电路板和终端充电电池，固定于铸铝外壳上的lora终端天线、终端充电接口、多个信号采集接口、终端指示灯和终端启动开关；所述的终端lora天线、多个信号采集接口、终端指示灯、终端启动开关均与PCB电路板上终端MCU对应的接口连接，所述的终端充电接口与终端充电电池的充电输入端连接，所述的终端充电电池的充电输出端与终端MCU的电源接口连接，所述的每个高大支撑模板系统上的多个多轴力传感器与对应lora采集终端的多个信号采集接口一一对应连接；

所述的lora网关包括有壳体，固定于壳体内的中控MCU模块和中控充电电池，固定于壳体上的lora中控天线、中控充电接口、中控指示灯、中控启动开关和通信接口；所述的中控lora天线、中控指示灯、中控启动开关、通信接口均与中控MCU模块对应的接口连接，所述的中控充电接口与中控充电电池的充电输入端连接，所述的中控充电电池的充电输出端与中控MCU模块的电源接口连接，多个lora采集终端的lora终端天线均与lora网关的lora中控天线进行无线通信连接，所述的通信接口与上位监测电脑进行通信连接。

所述的每个高大支撑模板系统上的多个多轴力传感器设置于高大支撑模板系统的顶托或底托上。

所述的lora采集终端的铸铝外壳上还固定有与PCB电路板上终端MCU对应接口连接的拨码开关。

所述的lora采集终端的多个信号采集接口均为四芯航空插头。

所述的lora采集终端的终端充电接口和lora网关的中控充电接口均为两芯航空插头。

所述的lora网关的通信接口包括有Rj45接口、DB9接口和SIM无线通信卡槽。

所述的lora终端天线和lora中控天线均为433MHZ-LORA棒状天线。

本实用新型的优点：

（1）、本实用新型采用lora通信技术进行高大支撑模板系统安全监测数据的信号传输，lora组网具有距离远（可达几公里甚至十几公里）、更低功耗的优点，从而解决因高支模施工规模较大而导致通信距离不够的问题，通过lora终端与lora网关之间的无线通讯避免了基站覆盖不到位造成的信号不稳定问题，且lora技术由于传输速率低，传输数据量小，具有低功耗的优点，其在非工作模式下，都是处于休眠状态，并且唤醒时间也只需要30ms，使得lora设备非常省电，电池供电也可以工作长达数月左右。

（2）、本实用新型的lora采集终端可同时外接多个多轴力传感器，其可通过拨码开关切换采集数据的通信方式，支持多种输出模式的位移传感器，比如电压输出、RS485输出等。

（3）、本实用新型lora网关的通信接口包括有Rj45接口、DB9接口和SIM无线通信卡槽，可根据实际使用需要选择不同的接口与上位监测电脑进行有线或无线连接，通信连接方式简单且构建快速。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图;

图2是本实用新型lora采集终端的结构框图;

图3是本实用新型lora网关的结构框图。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1，基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，包括有固定于每个高大支撑模板系统顶托或底托上用于高大支撑模板系统承重监测的四个多轴力传感器1、固定于每个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端2、以及lora网关3，多个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端2均与lora网关3进行无线通信连接；

见图2，lora采集终端2包括有铸铝外壳（具有良好的防护性，可以防水以及碰撞），固定于铸铝外壳内的PCB电路板和终端充电电池22，固定于铸铝外壳21上的lora终端天线23、终端充电接口24、四个信号采集接口25、终端指示灯26、拨码开关27和终端启动开关28；终端lora天线23、四个信号采集接口25、终端指示灯26、拨码开关27、终端启动开关28均与PCB电路板上终端MCU 21对应的接口连接，终端充电接口24与终端充电电池22的充电输入端连接，终端充电电池22的充电输出端与终端MCU 21的电源接口连接，每个高大支撑模板系统上的四个多轴力传感器1与对应lora采集终端的四个信号采集接口25一一对应连接；

见图3，lora网关包括有壳体，固定于壳体内的中控MCU模块31和中控充电电池32，固定于壳体上的lora中控天线33、中控充电接口34、中控指示灯35、中控启动开关36和通信接口37；中控lora天线33、中控指示灯35、中控启动开关36、通信接口37均与中控MCU模块31对应的接口连接，中控充电接口34与中控充电电池32的充电输入端连接，中控充电电池32的充电输出端与中控MCU模块31的电源接口连接，多个lora采集终端的lora终端天线23均与lora网关的lora中控天线33进行无线通信连接，通信接口37与上位监测电脑进行通信连接。

其中，lora采集终端的四个信号采集接口25均为四芯航空插头；lora采集终端的终端充电接口24和lora网关的中控充电接口34均为两芯航空插头；lora网关的通信接口37包括有Rj45接口、DB9接口和SIM无线通信卡槽；lora终端天线23和lora中控天线33均为433MHZ-LORA棒状天线，可360度旋转。

本实用新型的搭建步骤：

（1）、首先对多个lora采集终端2以及lora网关3进行参数设置，使得设备之间进行相互通信，多个lora采集终端2需要配置不同的通讯地址；然后将多轴力传感器1固定在所要监测的测点上（放置在高支模顶托或底托），lora采集终端2固定于对应高大支撑模板系统支架上，lora网关3放置于监控室中，lora网关用RS232串口线与上位监测电脑连接，lora网关可以对应多个lora采集终端，理论最高可达6万个；

（2）、打开多个lora采集终端2的终端启动开关28、lora网关3的中控启动开关36，等待一段时间，当终端指示灯26和中控指示灯35亮起时表示设备组网正常；

（3）、多个lora采集终端2会按照一定时间频率进行数据采集，并与lora网关3进行数据交互，lora网关3会将采集的数据之后上传至上位监测电脑上，lora网关3会根据数据中的地址数据来判断接收到的数据是来自哪个lora采集终端2发来的，在上位监测电脑中可以查看上传的实时数据，也可以浏览历史数据，还可下发更改采集频率的指令。若现场有运营商基站，可以在lora网关3的SIM无线通信卡槽内放置流量卡，与上位监测电脑进行无线数据上传，与以往的每个采集终端放置一张流量卡相比，大大减少了数据传输成本。

通过以上实施过程可实现高大模板支撑系统支架承重情况的实时监测、超限预警、危险报警的监测目标。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：包括有固定于每个高大支撑模板系统上用于高大支撑模板系统承重监测的多个多轴力传感器、固定于每个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端、以及lora网关，多个高大支撑模板系统支架上的lora采集终端均与lora网关进行无线通信连接；

所述的lora采集终端包括有铸铝外壳，固定于铸铝外壳内的PCB电路板和终端充电电池，固定于铸铝外壳上的lora终端天线、终端充电接口、多个信号采集接口、终端指示灯和终端启动开关；所述的终端lora天线、多个信号采集接口、终端指示灯、终端启动开关均与PCB电路板上终端MCU对应的接口连接，所述的终端充电接口与终端充电电池的充电输入端连接，所述的终端充电电池的充电输出端与终端MCU的电源接口连接，所述的每个高大支撑模板系统上的多个多轴力传感器与对应lora采集终端的多个信号采集接口一一对应连接；

所述的lora网关包括有壳体，固定于壳体内的中控MCU模块和中控充电电池，固定于壳体上的lora中控天线、中控充电接口、中控指示灯、中控启动开关和通信接口；所述的中控lora天线、中控指示灯、中控启动开关、通信接口均与中控MCU模块对应的接口连接，所述的中控充电接口与中控充电电池的充电输入端连接，所述的中控充电电池的充电输出端与中控MCU模块的电源接口连接，多个lora采集终端的lora终端天线均与lora网关的lora中控天线进行无线通信连接，所述的通信接口与上位监测电脑进行通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：所述的每个高大支撑模板系统上的多个多轴力传感器设置于高大支撑模板系统的顶托或底托上。

3.根据权利要求1所述的基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：所述的lora采集终端的铸铝外壳上还固定有与PCB电路板上终端MCU对应接口连接的拨码开关。

4.根据权利要求1所述的基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：所述的lora采集终端的多个信号采集接口均为四芯航空插头。

5.根据权利要求1所述的基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：所述的lora采集终端的终端充电接口和lora网关的中控充电接口均为两芯航空插头。

6.根据权利要求1所述的基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：所述的lora网关的通信接口包括有Rj45接口、DB9接口和SIM无线通信卡槽。

7.根据权利要求1所述的基于lora技术的高大支撑模板系统安全监测终端，其特征在于：所述的lora终端天线和lora中控天线均为433MHZ-LORA棒状天线。

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