CN210982501U - 冲击监测装置、支架及冲击监测设备 - Google Patents

Abstract

本申请的冲击监测装置、支架及冲击监测设备；其中，冲击监测装置包括：壳体；电路系统，装载于所述壳体，其包括：冲击传感模块，用于采集建筑物受到冲击的冲击数据；通信模块，包括：用于与外部无线通信交互以传输数据的无线通信电路。本申请通过可独立安装的冲击监测装置进行冲击数据的采集，并能通过无线方式与外部进行交互，以进行与冲击数据相关数据的传输，安装方便，自动化监测，且无需布设线路；进一步的，冲击监测装置优选利用免工具安装的方式安装，维护更换简单；冲击监测装置优选内置电池而无需外部供电，省去外部电源和供电线路，良好满足现有需求。

Description

冲击监测装置、支架及冲击监测设备

技术领域

本申请涉及智能监测技术领域，尤其涉及冲击监测装置、支架、及冲击监测设备。

背景技术

随着社会的发展，建筑文化遗产保护开始进入深化保护阶段，将历史文化遗产保护和优秀历史建筑的保护作为城市发展的重要基础，强调整体保护。历史优秀建筑大部分为多层砖混(砖木)结构，竖向多采用砖墙或木立帖承重，楼屋面多采用混凝土板或木构件承重，墙体无圈梁和构造柱，多采用浅基础，因此房屋整体刚度较差。相对于普通建筑，优秀历史建筑的外立面、室内装饰和保护重点保护部位大都保留有较高历史、艺术和科学价值的木雕、砖雕、石雕、柱头、藻井、抹灰线角、纹样、花饰，因此保护标准更高更严。

通常对优秀历史建筑保护的原则是坚持使用与保护相结合，在使用中保护。可以在历史建筑中植入多种功能，利用历史上的办公、住宅和公用建筑作为办公、会所、学校等；利用工业建筑遗产作为创意中心、办公、住宅、酒店、剧场、学校等。

由于地铁、新建高层建筑等工程的大量涌现，在软土地基上的相邻历史建筑(包括其他多层住宅及厂房等)容易产生倾斜、裂缝屡见不鲜,轻者影响安全使用,重者危及结构安全,经济损失严重,影响社会安定；目前对倾斜、裂缝的监测已经有多种监测手段。

但是对于有大量人员活动的历史建筑保护，如何降低人为破坏的风险，是必须重点监测的项目；而历史保护建筑最大人为破坏来源于使用人员的装修和外部施工打桩，从技术上来说，就是需要实时监测一定强度的冲击来监控人员敲墙、打孔和打桩。除了历史保护外，可以用于监测施工现场的文明施工、家庭装修等管理。

鉴于历史保护建筑的特点，冲击监测设备要求主要如下：

1、满足自动化监测；

2、安装方便维护简单；

3、安装时不能破坏原有建筑；

4、不能使用外部电源和不能布设信号线；

……

但是目前并未有能满足要求的相关冲击监测设备来满足上述需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供冲击监测装置、支架、及冲击监测设备，解决现有技术中冲击监测设备的一或多种需求的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种冲击监测装置，供设于建筑物；所述冲击监测装置包括：壳体；电路系统，装载于所述壳体，其包括：冲击传感模块，用于采集建筑物受到冲击的冲击数据；通信模块，包括：用于与外部无线通信交互以传输数据的无线通信电路。

于本申请的一或多个实施例中，所述壳体表面固定设置吸附件，供吸附设置于建筑物。

于本申请的一或多个实施例中，所述吸附件为磁性件。

于本申请的一或多个实施例中，所述冲击监测装置包括：控制模块，耦合并控制所述冲击传感模块及通信模块。

于本申请的一或多个实施例中，所述冲击传感模块与通信模块耦合。

于本申请的一或多个实施例中，所述通信模块的传输数据包括：所述冲击数据；和/ 或，在冲击数据所指示的冲击强度超出阈值时的告警数据。

于本申请的一或多个实施例中，所述无线通信电路包括：GPRS、4G/5G、WiFi、 NB-IOT、Zigbee、及LoRa中的任意一种或多种电路。

于本申请的一或多个实施例中，所述电路系统包括：存储模块，耦合于所述控制模块，用于暂存由于与外部通信中断而未能发送的数据。

于本申请的一或多个实施例中，所述电路系统包括：GNSS模块，耦合于所述控制模块。

于本申请的一或多个实施例中，所述电路系统包括：供电模块，用于供电；所述供电模块包括电池及相连的电源管理电路。

于本申请的一或多个实施例中，所述电池为一次性电池。

为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种支架，包括：第一部分，供固定至建筑物表面；第二部分，与所述第一部分连接，用于装载所述的冲击监测装置。

于本申请的一或多个实施例中，所述支架形成有吸附部，供所述冲击监测装置壳体设置的吸附件吸附。

于本申请的一或多个实施例中，所述吸附方式为磁吸方式；所述吸附件和吸附部中的至少一者为磁体，另一者为磁体或金属。

为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种冲击监测设备，包括：所述的冲击监测装置；以及所述的支架。

如上所述，本申请的冲击监测装置、支架、及冲击监测设备；其中，冲击监测装置包括：壳体；电路系统，装载于所述壳体，其包括：冲击传感模块，用于采集建筑物受到冲击的冲击数据；通信模块，包括：用于与外部无线通信交互以传输数据的无线通信电路。本申请通过可独立安装的冲击监测装置进行冲击数据的采集，并能通过无线方式与外部进行交互，以进行与冲击数据相关数据的传输，安装方便，自动化监测，且无需布设线路；进一步的，冲击监测装置优选利用免工具安装的方式安装，维护更换简单；冲击监测装置优选内置电池而无需外部供电，省去外部电源和供电线路，良好满足现有需求。

附图说明

图1显示为本申请实施例中冲击监测装置的电路模块示意图。

图2显示为本申请实施例中冲击监测设备的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用系统，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。

为了明确说明本申请，省略与说明无关的电路部件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。

在通篇说明书中，当说某电路部件与另一电路部件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种电路部件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

当说某电路部件在另一电路部件“之上”时，这可以是直接在另一电路部件之上，但也可以在其之间伴随着其它电路部件。当对照地说某电路部件“直接”在另一电路部件“之上”时，其之间不伴随其它电路部件。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等描述。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。

表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一电路部件相对于另一电路部件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或作业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它电路部件“下”的某电路部件则说明为在其它电路部件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90°或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。

虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所述技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。

鉴于现有技术中对于冲击监测装置自动化、免线路、安装方便的需求，本申请提供的冲击监测装置，通过电路系统进行自动化运行，并通过无线通信方式来实现免线路的快捷数据传输，从而满足这些需求。

如图1所示，展示本申请实施例中冲击监测装置100的电路模块示意图。

所述冲击监测装置100供设于建筑物。在一或多个实施例中，所述建筑物可以包括楼屋、厂房等，尤其是可以应用于对于特别需要保护的历史建筑上。

所述冲击监测装置100包括：壳体(图1中未图示)、及电路系统。

所述壳体，内部形成空间供设置该电路系统。在一或多个实施例中，所述壳体可以满足一定级别的防水防蚀要求，例如IP67、或IP68等。

所述电路系统，装载于所述壳体中。

所述电路系统至少包括：冲击传感模块101及通信模块102。

所述冲击传感模块101，用于采集建筑物受到冲击的冲击数据。

在一或多个实施例中，所述冲击传感模块101可以包含冲击加速度传感器，例如压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器、变电容式加速度传感器等等，此处仅作举例，而非以此为限。

其中，所述冲击数据是冲击传感模块101感应到冲击力而产生并输出的对应的电信号，其量值可以表示冲击力值，或者表示冲击加速度值。

所述通信模块102，包括：用于与外部无线通信交互以传输数据的无线通信电路。

在一或多个实施例中，通过无线通信电路来与外部通信，可以省去有线通信线路，从而无需在建筑物上进行线路布设，也不需要线路布设的施工。

在可能的实现方式中，所述无线通信电路包括：GPRS、4G/5G、WiFi、NB-IOT、Zigbee、及LoRa中的任意一种或多种电路；从而，通过例如无线局域网、移动互联网、物联网等中的一种或多种通信网络与外部进行数据传输。

在可能的实现方式中，外部的例如云端、监测中心平台终端(可以通过服务器、服务器组或其它数据处理设备实现)等可以通过通信网络与该通信模块102通信，以实现例如数据收集等，这样系统整体可靠性强。

在可能的实现方式中，所述通信模块102的传输数据包括：所述冲击数据；和/或，在冲击数据所指示的冲击强度超出阈值时的告警数据，以告警出现冲击过大等不良情况的出现。

举例来说，所述冲击监测装置100可以连续监测冲击；当对建筑物本体施工或者外部施工时，对超规定冲击强度的行为进行实时告警。其中，通过将采集的冲击数据对应的冲击值 (例如冲击力或冲击加速度值)与预设阈值进行比较，若超过，则判定为所述超规定冲击强度的行为，从而产生告警。

可选的，所述冲击监测装置100的电路系统可以具有休眠及工作状态，以节省功耗；进一步可选的，冲击监测装置100即使在休眠工作状态也可一直在对建筑受到的冲击进行监测，如果发现冲击达到阈值，唤醒进行连续测量，如果连续达到预设阈值，对外部告警。

当然，需说明的是，本申请中冲击传感模块101利用如冲击加速度传感器进行冲击数据的采集，即冲击力或冲击加速度的相关数据，其采集手段本身可以是现有技术；而通过设置阈值进行告警的技术本申请也可以是现有技术，因此，本申请不涉及软件技术的改进。

在一些实施例中，所述通信模块102可以与冲击传感模块101直接耦合，而直接进行采集的冲击数据的传输；当然，此仅为举例而非以此为限。

举例来说，在图1的实施例中，所述冲击监测装置100包括：控制模块103，耦合并控制所述冲击传感模块101及通信模块102。

在一些实施例中，所述控制模块103可以是通过例如处理器(如MCU、SoC、FPGA等)结合存储器实现，也可以是专用的ASIC电路实现。

在本实施例中，可选的，所述电路系统包括：存储模块104，耦合于所述控制模块103，用于暂存由于与外部通信中断而未能发送的数据。其中，所述存储模块104可以由非易失性的存储介质实现，例如硬盘、闪存等。

在本实施例中，可选的，所述电路系统包括：GNSS模块105，耦合于所述控制模块103。所述GNSS模块105可以用于获取地理位置信息，供自身及外部确定冲击监测装置100的所在位置；可选的，还可以通过GNSS模块105获得授时。

在本实施例中，所述电路系统包括：供电模块106，用于为电路系统中的其它模块(例如冲击传感模块101、通信模块102、控制模块103、存储模块104、及GNSS模块105中的一种或多种)供电。

所述供电模块106包括电池161及相连的电源管理电路162，所述电池161输出电源信号，所述电源管理电路162调节该电源信号后输出预定量值的电压或电流给电路系统进行供电。优选的，所述电池161为一次性电池161，例如一次性的锂电池161等，从而无需外部电源及电源线。

如果电池161耗尽，可以更换冲击监测装置100；而换下的电池161耗尽的冲击监测装置100可以进行充电后重新使用。

为简化冲击监测装置100的安装结构及安装操作，所述壳体表面可固定设置吸附件，供吸附设置于建筑物。

在可能的实现方式中，所述吸附方式可以是气压式的，也可以是磁吸式的。

举例说，所述壳体表面通过焊接或黏结等方式固定磁性件，吸附在建筑物上的金属或相异极性的磁体上。

如图2所示，展示本申请实施例中冲击监测设备的结构示意图。

在本实施例中，所述冲击监测设备可以包含上述实施例中的冲击监测装置201，此外，所述冲击检测设备还包括支架202。

如图所示，所述支架202包括：至少第一部分221和第二部分222。

所述第一部分221，供固定至建筑物203表面。其中，如果在历史建筑物203不能打钉的情况下，所述第一部分221也可以通过磁吸方式固定在建筑物203上的金属或磁体上；当然也可以通过黏结的方式固定。

所述第二部分222，与所述第一部分221连接，用于装载所述的冲击监测装置201。

在本实施例中，所述第一部分221固定在墙面上，而第二部分222水平设置，在图2中第二部分222向远离墙面的方向延伸，两部分间刚性连接，呈现为横向的L形的结构；当然，本实施例中的支架202的结构仅为举例，并非以此为限。

所述第二部分222的上表面可以形成吸附部2221，例如金属或磁体，或第二部分222整体皆为金属或磁体材质，供与所述吸附件211之间磁吸；因此，仅需将冲击监测装置201放置于第二部分222上以令其吸附件211与吸附部2221间磁吸相连，就完成了安装。

可选的，在一些实施例中，所述冲击监测装置安装在支架前可以先进行初始化，例如冲击监测装置中的控制模块在接收到冲击传感模块输出的特定信号时启动，而该特定信号可以由特定操作来产生，例如将冲击监测装置沿其长边进行旋转一或多次，从而触发其开机，开机后可安装于支架上。这样的方式，可以解决装置从出厂到安装过程中的省电和误报警问题。

当然，上述方式仅为例举，在实际情况中也可以采用例如按键启动开机等传统方式；甚至人脸识别、指纹识别等生物特征识别的初始化方式。

本申请保护的是整体结构，此处仅示例性地进行一些功能建议，而非涉及软件改进的保护。

综上所述，本申请的冲击监测装置、支架、及冲击监测设备；其中，冲击监测装置包括：壳体；电路系统，装载于所述壳体，其包括：冲击传感模块，用于采集建筑物受到冲击的冲击数据；通信模块，包括：用于与外部无线通信交互以传输数据的无线通信电路。本申请通过可独立安装的冲击监测装置进行冲击数据的采集，并能通过无线方式与外部进行交互，以进行与冲击数据相关数据的传输，安装方便，自动化监测，且无需布设线路；进一步的，冲击监测装置优选利用免工具安装的方式安装，维护更换简单；冲击监测装置优选内置电池而无需外部供电，省去外部电源和供电线路，良好满足现有需求。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种冲击监测装置，其特征在于，供设于建筑物；所述冲击监测装置包括：

壳体；

电路系统，装载于所述壳体，其包括：

冲击传感模块，用于采集建筑物受到冲击的冲击数据；

通信模块，包括：用于与外部无线通信交互以传输数据的无线通信电路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体表面固定设置吸附件，供吸附设置于建筑物。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述吸附件为磁性件。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：控制模块，耦合并控制所述冲击传感模块及通信模块。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冲击传感模块与通信模块耦合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模块的传输数据包括：所述冲击数据；和/或，在冲击数据所指示的冲击强度超出阈值时的告警数据。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线通信电路包括：GPRS、4G/5G、WiFi、NB-IOT、Zigbee、及LoRa中的任意一种或多种电路。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电路系统包括：存储模块，耦合于所述控制模块，用于暂存由于与外部通信中断而未能发送的数据。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电路系统包括：GNSS模块，耦合于所述控制模块。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路系统包括：供电模块，用于供电；所述供电模块包括电池及相连的电源管理电路。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述电池为一次性电池。

12.一种支架，其特征在于，包括：

第一部分，供固定至建筑物表面；

第二部分，与所述第一部分连接，用于装载如权利要求1至10中任一项所述的冲击监测装置。

13.根据权利要求12所述的支架，其特征在于，所述支架形成有吸附部，供所述冲击监测装置壳体设置的吸附件吸附。

14.根据权利要求13所述的支架，其特征在于，所述吸附方式为磁吸方式；所述吸附件和吸附部中的至少一者为磁体，另一者为磁体或金属。

15.一种冲击监测设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至11中任一项所述的冲击监测装置；

如权利要求12至14中任一项所述的支架。

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