CN217542005U - 一种建筑施工现场环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑施工现场环境监控系统，包括后台控制器及若干数据采集装置，各所述数据采集装置包括支架、机壳、电源单元、控制单元、扬尘采集单元、噪声检测单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元和图像采集单元，所述机壳与所述支架连接；所述扬尘采集单元、噪音采集单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元、图像采集单元分别与所述控制单元电性连接，所述控制单元通过有线或无线的方式与所述后台控制器连接。该建筑施工现场环境监控系统具有作业性能多元化的有益效果。

Description

一种建筑施工现场环境监控系统

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种建筑施工现场环境监控系统。

背景技术

环境监控系统是一种基于光散射计数法和声音传感技术测量周围环境中颗粒物浓度和噪音程度的在线监测系统，主要面对建筑工地为对象。现有的建筑施工技术用环境监控系统存在以下问题：整体作业性能较为单一，无法根据环境的多样性进行多元化监控作业，导致装置在作业容易发生监控遗漏的情况，无法更好的满足绿色建筑工程的施工需求，降低了作业性能，缩小了适用范围。

实用新型内容

为克服现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种作业性能多元化的建筑施工现场环境监控系统。

本实用新型的技术方案为：一种建筑施工现场环境监控系统，包括后台控制器及若干数据采集装置，各所述数据采集装置包括支架、机壳、电源单元、控制单元、扬尘采集单元、噪声检测单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元和图像采集单元，所述机壳与所述支架连接；

所述扬尘采集单元包括激光发射器、接收器、采样管和循环泵，所述激光发射器所发出的激光垂直于所述采样管的切面入射，且激光穿过所述采样管所在的轴线，所述接收器用于采集所述采样管内粉尘对激光的散射值，所述采样管经导管与外界贯通，所述循环泵用于将外界空气引入所述采样管内；

所述噪声检测单元包括拾音传感器，所述拾音传感器通过第一支杆设置于所述机壳的上表面；

所述温度/湿度采集单元包括温度/湿度传感器，所述温度/湿度传感器设置于所述导管的端部；

所述支架处设置有第一横杆、第二横杆，所述风速/风向采集单元设置于第一横杆处，所述图像采集单元设置于所述第二横杆处；

所述扬尘采集单元、噪音采集单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元、图像采集单元分别与所述控制单元电性连接，所述电源单元用于为所述数据采集装置供电，所述控制单元通过有线或无线的方式与所述后台控制器连接。

优选的是，所述扬尘采集单元处设置有清洁机构，所述清洁机构包括刮片，所述刮片与所述采样管的内径适配，所述刮片处设置有供空气样本通行的通孔，所述刮片处设置有拉杆。

在上述任一方案中优选的是，所述刮片与所述采样管内壁接触的表面设置有柔性刮条。

在上述任一方案中优选的是，所述导管位于所述机壳外的端部呈向下弯折设置，且靠近端部的位置设置有防水罩。

在上述任一方案中优选的是，所述拾音传感器处设置有防风套。

在上述任一方案中优选的是，还包括显示单元，所述显示单元设置于所述支架处，且与所述控制单元电性连接。

在上述任一方案中优选的是，所述控制单元为单片机。

在上述任一方案中优选的是，当各所述数据采集装置与所述后台控制器通过无线的方式连接时，其连接方式为蓝牙、WiFi、ZigBee、IrDA、TransferJet中的任意一种。

在上述任一方案中优选的是，所述图像采集单元与所述第二横杆间设置有角度调节装置，所述图像采集单元的摄像头通过第二支杆与所述第二横杆转动连接，所述角度调节装置包括调节电机，所述调节电机与所述第二横杆连接，所述第二支杆处、所述调节电机的转轴处设置有相互啮合的齿轮。

在上述任一方案中优选的是，所述支架的下方设置有底座，所述支架插接于所述底座处。

本实用新型的建筑施工现场环境监控系统，所述扬尘采集单元用于采集施工现场的粉尘浓度；所述噪声检测单元用于采集施工现场的噪声值；所述温度/湿度采集单元用于采集施工现场的温度、湿度值；所述风速/风向采集单元用于采集施工现场的风速、风向；所述图像采集单元用于监控施工现场，因此具有作业性能多元化的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型的建筑施工现场环境监控系统的数据采集装置一实施的分解示意图。

图2为本实用新型的建筑施工现场环境监控系统的扬尘采集单元的示意图。

图3为本实用新型的建筑施工现场环境监控系统的清洁机构与采样管配合的示意图。

图4为本实用新型的建筑施工现场环境监控系统的角度调节机构与摄像头、第二横杆相配合的示意图。

图5为本实用新型的建筑施工现场环境监控系统的电路连接示意图。

图中标号说明：

101-第二横杆；102-支架；103-底座；104-摄像头；105-风速/风向采集单元；106-第一横杆；107-防风套；108-拾音传感器；109-第一支杆；110-机壳；111-显示单元；201-激光发射器；202-循环泵；203-导管；204-防水罩；205-接收器；206-采样管；301-滑槽；302-柔性刮条；303-拉杆；304-通孔；305-刮片；401-轴承；402-第二支杆；403-调节电机；405-齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例中，如图1-5所示，支架102用于安装数据采集装置的各功能单元，具体的，各功能单元可通过U形卡扣安装于支架102处。为了防雷，支架102的顶部设置有避雷针。所述扬尘采集单元用于采集施工现场的粉尘浓度。所述噪声检测单元用于采集施工现场的噪声值。所述温度/湿度采集单元用于采集施工现场的温度、湿度值。所述风速/风向采集单元105用于采集施工现场的风速、风向。所述图像采集单元用于监控施工现场。

所述电源单元用于为数据采集装置供电。所述电源单元可采用市电、可充电蓄电池或太阳能电池中的任意一种。所述扬尘采集单元，所述控制单元安装于机壳110内，以防止外界粉尘、雨水对扬尘采集单元、控制单元造成危害。具体的，所述扬尘采集单元包括激光发射器201、接收器205、采样管206和循环泵202，采样管206宜采用透明玻璃管，循环泵202用于将外界空气经导管203引入采样管206内。进入采样管206的粉尘微粒在激光发射器201产生的激光的照射下会产生光的散射现象。激光发射器201所发出的激光垂直于采样管206的切面入射，且激光穿过采样管206所在的轴线，可防止采样管206的管壁对激光发生折射。当激光发射器201产生的激光入射到采样管206内时，在采样管206内粉尘微粒的作用下入射激光发生散射，散射光经接收器205转换为电信号，并通过该电信号表征散射光的强度。可以理解的是，散射光的强度与粉尘微粒的浓度间服从朗伯比尔定律即：A＝lg(1/T)＝Kbc。因此，散射光强度与采样管206内粉尘微粒的浓度呈线性关系。通过实验可耦合粉尘微粒浓度与散射光强度的线性关系，并将耦合出的方程存储于所述控制单元内。在具体的使用时，所述控制单元通过采集接收器205处的电信号，并根据实验耦合出的线性方程即可得出粉尘的浓度。其中，激光发射器201可采用红外发光二极管，所述接收器205采用光电倍增管。

所述噪声检测单元包括拾音传感器108，所述拾音传感器108通过第一支杆109设置于机壳110的上表面，因此，可防止机壳110对周围的噪音造成阻挡。所述第一支杆109的下方可设置凸缘，所述第一支杆109通过凸缘安装于机壳110的上表面。所述第一支杆109呈空心构造，拾音传感器108的信号线可通过第一支杆109处的通孔引入机壳110内，与所述控制单元电性连接。其中，拾音传感器108可采用压电陶瓷传感器、电容式传感器、磁电式传感器中的任意一种。为了防止雨水对拾音传感器108造成影响，拾音传感器108可封装于塑料薄膜内。

所述温度/湿度采集单元包括温度/湿度传感器，所述温度/湿度传感器设置于导管203的端部。在进行粉尘采集时，循环泵202将外界空气导入采样管206时，外界空气与温度/湿度传感器接触，即可完成测量，保证了数据采集的准确性。其中，温度/湿度传感器可采用氧化铝温湿度传感器、碳湿敏元件、陶瓷温湿度传感器中的任意一种。

所述支架102处设置有第一横杆106、第二横杆101，所述风速/风向采集单元105设置于第一横杆106处，所述图像采集单元设置于第二横杆101处。其中，风速/风向采集单元105可采用三杯风向标式风向风速仪，具体的可选用菲尔斯特公司BRW200-1002系列产品。所述图像采集单元可选用高清摄像头。

所述扬尘采集单元、噪音采集单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元105、图像采集单元分别与所述控制单元电性连接，具体的，所述激光发射器201、接收器205、拾音传感器108、温度/湿度传感器、风速仪以及摄像头104分别与所述控制单元的I/O接口电性连接。所述控制单元一方面实现对各功能单元采集的电信号进行分析，另一方面将分析结果经有线或无线的方式传送到后台服务器。

可以理解的是，所述控制单元的控制功能是依赖于所述控制单元硬件本身及安装于所述控制单元内的程序实现的，其中，所述控制单元的芯片可选用51系列单片机。

在具体的使用时，可根据施工现场的具体环境设置若干采样点，将各所述数据采集装置安装于各采样点内，各数据采集装置将所采集的环境信息上传至后台控制器，以便于施工现场管理。

在本实施例中，所述扬尘采集单元处设置有清洁机构，所述清洁机构包括刮片305，所述刮片305与采样管206的内径适配，所述刮片305处设置有供空气样本通行的通孔304，所述刮片305处设置有拉杆303。

拉杆303与机壳110内的滑槽301滑动连接。以保证清洁时刮片305的边缘与采样管206内壁的良好接触。可以理解的是，在扬尘检测时，随着空气进入采样管206内，必然会造成粉尘微粒对采样管206内壁的污染。在具体的使用时，可通过拉动拉杆303，刮片305可清洁采样管206内壁处沾染的粉尘微粒，以保证检测的准确性。其中，刮片305的外周面可设置沟槽，所述沟槽处设置有柔性刮条302，柔性刮条302可防止刮片305对采样管206的内壁造成划伤。

在本实施例中，所述导管203位于机壳110外的端部呈向下弯折设置，且靠近端部的位置设置有防水罩204。防水罩204可防止在阴雨天气，雨水进入采样管206内。

在本实施例中，所述拾音传感器108处设置有防风套107。防风套107可采用海绵材质。在使用时，防风套107可防止风吹拾音传感器108，造成噪声的误判。

在本实施例中，还包括显示单元111，所述显示单元111设置于支架102处，且与所述控制单元电性连接。所述显示单元111用于显示数据采集装置的各功能单元采集到的数据，便于现场施工人员了解施工现场环境信息。其中，显示单元111可采用LED显示屏。

在本实施例中，当各所述数据采集装置与后台控制器通过无线的方式连接时，其连接方式为蓝牙、WiFi、ZigBee、IrDA、TransferJet中的任意一种。通过无线连接的方式可降低布线的繁杂工序，降低了该监控系统的使用成本。其中，基于上述通讯技术制成的芯片具有技术成熟、性能稳定、成本低等众多优点。

在本实施例中，所述图像采集单元与第二横杆101间设置有角度调节装置，具体的，所述第二支杆402处设置有轴承401，所述第二支杆402与第二横杆101经轴承401转动连接。所述角度调节装置包括调节电机403，所述调节电机403与第二横杆101连接，所述支杆处、所述调节电机403的转轴处设置有相互啮合的齿轮405。各所述齿轮405处分别设置有销孔，各所述齿轮405分别通过固定销与第二支杆402、调节电机403转轴的端部固定。在使用时，后台控制器可通过控制调节电机403的转动调节摄像头104的角度，从而实现对全角度监控。其中，为了防止调节电机403随意转动造成摄像头104数据线的缠绕，所述调节电机403通过风阀控制开关与电源并联，后台服务器通过控制所述风阀控制开关实现对摄像头104角度的调节。

在本实施例中，所述支架102的下方设置有底座103，所述支架102插接于底座103处。通过底座103可快速的安装支架102，同时，为了为底座103配重，所述底座103内可设置容腔，所述容腔内可填充水、砂子等物质。

以上所述实施例，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仅限于此，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之内，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者改变，都应该覆盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种建筑施工现场环境监控系统，包括后台控制器及若干数据采集装置，其特征在于，各所述数据采集装置包括支架(102)、机壳(110)、电源单元、控制单元、扬尘采集单元、噪声检测单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元(105)和图像采集单元，机壳(110)与支架(102)连接；

所述扬尘采集单元包括激光发射器(201)、接收器(205)、采样管(206)和循环泵(202)，激光发射器(201)所发出的激光垂直于采样管(206)的切面入射，且激光穿过采样管(206)所在的轴线，接收器(205)用于采集采样管(206)内粉尘对激光的散射值，采样管(206)经导管(203)与外界贯通，循环泵(202)用于将外界空气引入采样管(206)内；

所述噪声检测单元包括拾音传感器(108)，拾音传感器(108)通过第一支杆(109)设置于机壳(110)的上表面；

所述温度/湿度采集单元包括温度/湿度传感器，所述温度/湿度传感器设置于导管(203)的端部；

支架(102)处设置有第一横杆(106)、第二横杆(101)，风速/风向采集单元(105)设置于第一横杆(106)处，所述图像采集单元设置于第二横杆(101)处；

所述扬尘采集单元、噪音采集单元、温度/湿度采集单元、风速/风向采集单元(105)、图像采集单元分别与所述控制单元电性连接，所述电源单元用于为数据采集装置供电，所述控制单元通过有线或无线的方式与后台控制器连接。

2.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，所述扬尘采集单元处设置有清洁机构，所述清洁机构包括刮片(305)，刮片(305)与采样管(206)的内径适配，刮片(305)处设置有供空气样本通行的通孔(304)，刮片(305)处设置有拉杆(303)。

3.如权利要求2所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，刮片(305)与采样管(206)内壁接触的表面设置有柔性刮条(302)。

4.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，导管(203)位于机壳(110)外的端部呈向下弯折设置，且靠近端部的位置设置有防水罩(204)。

5.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，所述拾音传感器(108)处设置有防风套(107)。

6.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，还包括显示单元(111)，显示单元(111)设置于支架(102)处，且与所述控制单元电性连接。

7.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，所述控制单元为单片机。

8.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，当各所述数据采集装置与后台控制器通过无线的方式连接时，其连接方式为蓝牙、WiFi、ZigBee、IrDA、TransferJet中的任意一种。

9.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，所述图像采集单元与第二横杆(101)间设置有角度调节装置，所述图像采集单元的摄像头(104)通过第二支杆(402)与第二横杆(101)转动连接，所述角度调节装置包括调节电机(403)，调节电机(403)与第二横杆(101)连接，第二支杆(402)处、调节电机(403)的转轴处设置有相互啮合的齿轮(405)。

10.如权利要求1所述的建筑施工现场环境监控系统，其特征在于，支架(102)的下方设置有底座(103)，支架(102)插接于底座(103)处。

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