CN218384226U - 一种姿态监测报警装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及施工装置的技术领域，尤其是涉及一种姿态监测报警装置，其包括机壳，所机壳内设置有供电模块、检测模块、控制模块、通信模块、语音报警模块，供电模块用于供电，检测模块用于检测建筑物的姿态角度并输出相应的检测信号，控制模块连接于检测模块以接收相应的检测信号，并输出相应的控制信号，通信模块连接于控制模块以接收相应的控制信号，并根据控制信号输出相应的通信信号，语音报警模块连接于控制模块以接收相应的控制信号，并根据控制信号发出语音报警。本申请具有在建筑物的姿态发生倾斜时及时通知现场建筑物附近的施工人员进行疏散的效果。

Description

一种姿态监测报警装置

技术领域

本申请涉及施工装置的技术领域，尤其是涉及一种姿态监测报警装置。

背景技术

目前在亭、台、楼、阁、廊等园林建筑物的施工过程中，需要频繁的使用姿态传感器进行检测，姿态传感器一般安装在建筑物的柱、梁、屋盖等关键结构位置，当建筑物的结构发生倾斜时，姿态传感器检测到倾角的变化，以此减少发生危险的可能性。

相关技术中的姿态传感器，包括机壳，机壳内设置有检测模块、通信模块、控制模块和供电模块，供电模块用于给姿态传感器供电，检测模块用于检测建筑物结构的姿态并输出相应的检测信号，控制模块连接于检测模块以接收检测信号，并输出相应的控制信号，通信模块连接于控制模块以接收相应的控制信号，并根据控制信号发出正常或异常报警的通信信号至调度中心，调度中心接收到异常报警的信号后通知现场的施工人员进行撤离。

相关技术中的姿态传感器，虽能在建筑物的结构发生倾斜时将异常报警的信号发送至调度中心，但在建筑物内或建筑物附近进行施工的工人并不能第一时间得知建筑物发生倾斜的信息，而是需要等待调度中心的通知才能进行疏离，这就导致在建筑物附近施工的工人受到建筑崩塌危险的概率较大，较为危险。

实用新型内容

为了在建筑物的姿态发生倾斜时及时通知现场建筑物附近的施工人员进行疏散，本申请提供一种姿态监测报警装置。

本申请提供的一种姿态监测报警装置，采用如下的技术方案：

一种姿态监测报警装置，包括机壳，所述机壳内设置有供电模块、检测模块、控制模块、通信模块、语音报警模块，所述供电模块用于供电，所述检测模块用于检测建筑物的姿态角度并输出相应的检测信号，所述控制模块连接于所述检测模块以接收相应的检测信号，并输出相应的控制信号，所述通信模块连接于所述控制模块以接收相应的控制信号，并根据控制信号输出相应的通信信号，所述语音报警模块连接于所述控制模块以接收相应的控制信号，并根据所述控制信号发出语音报警。

通过采用上述技术方案，通过设置语音报警模块，当建筑物的倾斜角度大于预设角度后，通过语音报警模块进行语音报警，并通过通信模块通知到调度中心，这样可以在通知调度中心的同时，发出报警以告知现场施工的工作人员发生危险，及时撤离，而无需等待调度中心接到报警后再通知现场的时间，大大提高了出现安全事故时的撤离及时性，更加安全。

优选的，所述控制模块包括比较电路，所述比较电路连接于所述检测模块以接收所述检测信号，并将所述检测信号与预设信号进行比较后输出相应的比较信号，所述控制模块根据所述比较信号输出相应的控制信号以使所述语音报警模块发出语音报警。

通过采用上述技术方案，当检测到的角度大于预设角度时，发出相应的比较信号以控制语音报警模块发出语音报警。

优选的，所述语音报警模块包括第一通断电路和第一报警件，所述第一报警件电连接于所述第一通断电路，所述第一通断电路连接于所述控制模块以接收相应的控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一报警件的通断。

优选的，所述机壳上转动设置有无线天线，所述无线天线与所述通信模块电连接以接收所述通信信号，并将所述通信信号进行无线传输。

通过采用上述技术方案，通过无线天线将通信信号发送至相应的调度中心。

优选的，还包括光电报警模块，所述光电报警模块连接于所述控制模块以接收相应的控制信号，并根据所述控制信号发出光电报警。

通过采用上述技术方案，通过光电报警，使得在一些施工环境声音较为嘈杂时，进一步提醒施工人员发生危险，安全系数更高。

优选的，所述光电报警模块包括第二通断电路和第二报警件，所述第二报警件电连接于所述第二通断电路，所述第二通断电路连接于控制模块以接收相应的控制信号，并根据控制信号控制第二报警件的通断。

优选的，所述机壳上设置有若干安装部，若干安装部上皆开设有安装孔。

优选的，还包括红外模块，所述红外模块连接于所述控制模块以输出红外检测信号，所述控制模块接收所述红外检测信号，并将所述红外检测信号发送至所述通信模块。

通过采用上述技术方案，通过红外模块检测建筑物内是否有人进行活动，并将相应的检测信号发送至控制模块，控制模块再将红外检测信号发送至通信模块以通过无线天线发送至调度中心，方便在出现危险时，调度中心可以得知建筑物内是否存在人员活动的大致信息。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置语音报警模块，当建筑物的倾斜角度大于预设角度后，通过语音报警模块进行语音报警，并通过通信模块通知到调度中心，这样可以在通知调度中心的同时，发出报警以告知现场施工的工作人员发生危险，及时撤离，而无需等待调度中心接到报警后再通知现场的时间，大大提高了出现安全事故时的撤离及时性，更加安全；

2.通过无线天线将通信信号发送至相应的调度中心；

3.通过光电报警，使得在一些施工环境声音较为嘈杂时，进一步提醒施工人员发生危险，安全系数更高；

4.通过红外感应检测，在发生姿态告警时，向调度中心提供建筑物内人员活动信息，帮助调度中心决策指挥。

附图说明

图1是本申请实施例的整体模块示意图；

图2是本申请实施例中的比较电路的电路连接示意图；

图3是本申请实施例中语音报警模块的电路连接示意图；

图4是本申请实施例中光电报警模块的电路连接示意图；

图5是本申请实施例中的整体结构示意图；

图6是本申请实施例中另一角度的整体架构示意图；

图7是本申请实施例中使用安装部进行安装时的整体结构示意图。

附图标记说明：1、机壳；2、供电模块；3、检测模块；4、控制模块；41、比较电路；5、通信模块；6、语音报警模块；61、第一通断电路；62、第一报警件；7、无线天线；8、光电报警模块；81、第二通断电路；82、第二报警件；9、第一扎带；10、第二扎带；11、第一粘性部；12、第二粘性部；13、收纳槽；14、防滑部；15、安装部；16、安装孔；17、红外模块。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种姿态监测报警装置。

如图1所示，一种姿态监测报警装置包括机壳1、供电模块2、检测模块3、控制模块4、通信模块5、语音报警模块6。

机壳1为安装各个工作模块的载体，且用于放置在园林施工中的建筑物的柱、梁、屋盖等关键结构位置。一般采用塑料材质或较为坚固的金属材质。

供电模块2、检测模块3、控制模块4、通信模块5和语音报警模块6皆设置在机壳1内。

供电模块2用于供电，在本申请中可以为锂电池，也可以通过外接电源进行供电。

检测模块3用于检测建筑物的姿态角度并输出相应的检测信号，控制模块4连接于检测模块3以接收相应的检测信号，并输出相应的控制信号，通信模块5连接于控制模块4以接收相应的控制信号，并输出相应的通信信号。语音报警模块6连接于控制模块4以接收相应的控制信号，并根据控制信号发出语音报警。

检测模块3在本申请实施例中为姿态传感器，姿态传感器可以通过X轴或Y轴的角度判断机壳1所倾斜的角度，并通过内嵌的低功耗ARM处理器得到经过补偿后的三维姿态与方位数据。

一般机壳1都水平安装在屋顶或竖直安装在墙面、柱面等位置，故只需要考虑X轴和Y轴的角度即可。

控制模块4接收到检测信号后会在内部将检测信号与阈值进行比较，当大于阈值时发出报警。

控制模块4包括比较电路41，比较电路41连接于检测模块3以接收检测信号，并将检测信号与预设信号进行比较后输出相应的比较信号，控制模块4根据比较信号输出相应的控制信号以使语音报警模块6发出语音报警。

如图1和图2所示，在本实施例中，比较电路41包括比较器U1、第一电阻R1和第二电阻R2。比较器U1的同向输入端连接于检测模块3，第一电阻R1的一端连接于VCC，另一端连接于第二电阻R2，第二电阻R2的另一端接地，第一电阻R1和第二电阻R2的节点连接于比较器U1的反向输入端，比较器U1的输出端输出比较信号至对应的控制模块4输出端。

控制模块4通过I/O管脚与语音报警模块6进行连接，比较器U1接收到检测模块3检测到的X轴和/或Y轴的角度信号与由第一电阻R1和第二电阻R2构成的预设信号进行比较，当建筑物发生倾斜导致角度信号较大，且大于了预设信号大小时，比较器U1输出高电平信号并通过I/O管脚输出至语音报警模块6，当角度信号小于预设信号时，比较器U1输出低电平信号并通过I/O管脚输出至语音报警模块6。根据不同的信号的电平控制语音报警模块6报警或不报警。预设信号的大小可以根据实际情况通过更换不同阻值的电阻进行调整。

如图1和图3所示，语音报警模块6包括第一通断电路61和第一报警件62，第一报警件62电连接于第一通断电路61，第一通断电路61连接于控制模块4以接收相应的控制信号，并根据控制信号控制第一报警件62的通断。

第一通断电路61包括第一三极管Q1和第一继电器KM1，第一三极管Q1的基极连接于控制模块4的I/O引脚以接收相应的控制信号，第一三极管Q1的集电极连接于第一继电器KM1的线圈，第一三极管Q1的发射极接地。第一继电器KM1的另一端连接于VCC，第一继电器KM1的常开触点KM1-1连接于第一报警件62。

第一报警件62可以为喇叭、蜂鸣器等等，在本申请中为喇叭。

当检测到的建筑物姿态的倾斜角度大于预设角度时，控制模块4的I/O引脚输出高电平信号，第一三极管Q1饱和导通，第一继电器KM1得电以使得第一继电器KM1的常开触点KM1-1闭合，喇叭导通以发出语音报警；当检测到的建筑物姿态的倾斜角度小于预设角度时，控制模块4的I/O引脚输出低电平信号，第一三极管Q1不发生导通，第一继电器KM1不得电，第一继电器KM1的常开触点KM1-1断开，喇叭不发出语音报警。

其中，语音报警模块6内还包括音频录制模块，操作人员可以根据实际需求提前录制相应的音频，并在倾斜角度过大而触发语音报警时播放相应的音频。

语音报警触发最长持续时间可以调节，例如30分钟。

控制模块4为相关技术中任意可以实现上述效果的MCU芯片。

通信模块5连接于控制模块4以接收相应的控制信号，并根据控制信号输出相应的通信信号。

如图1和图4所示，在一些施工环境下，如相对封闭的的庭阁施工中，因为封闭环境中存在声音的反射，故这种环境中施工的声音会被相对放大，嘈杂的环境可能会导致施工人员无法听清语音报警模块6的报警声，故本申请中的一些实施例中，还包括光电报警模块8，光电报警模块8连接于控制模块4以接收相应的控制信号，并根据控制信号发出光电报警。

光电报警模块8包括第二通断电路81和第二报警件82，第二报警件82电连接于第二通断电路81，第二通断电路81连接于控制模块4以接收相应的控制信号，并根据控制信号控制第二报警件82的通断。

第二通断电路81包括第二三极管Q2和第二继电器KM2，第二三极管Q2的基极连接于控制模块4的I/O引脚以接收相应的控制信号，第二三极管Q2的集电极连接于第二继电器KM2的线圈，第二三极管Q2的发射极接地。第二继电器KM2的另一端连接于VCC，第二继电器KM2的常开触点KM2-1连接于第二报警件82。

第二报警件82可以为闪光灯、LED灯、镭射灯等等。

当检测到的建筑物姿态的倾斜角度大于预设角度时，控制模块4的I/O引脚输出高电平信号，第二三极管Q2饱和导通，第二继电器KM2得电以使得第二继电器KM2的常开触点KM2-1闭合，第二报警件82发出光电报警，如频闪、强光灯；当检测到的建筑物姿态的倾斜角度小于预设角度时，控制模块4的I/O引脚输出低电平信号，第二三极管Q2不发生导通，第二继电器KM2不得电，第二继电器KM2的常开触点KM2-1断开，第二报警件82不进行报警。

其中，对第一报警件62和第二报警件82的通断控制也可以在控制模块4内部进行处理。

如图5所示，进一步的，机壳1上转动连接有无线天线7，无线天线7与通信模块5电连接以接收通信信号，并将通信信号通过无线无线天线7进行转送。

通信模块5可以是物联网通信模块、4G/5G通信模块等等。除了上述的通过无线天线7进行无线传输外，还支持有线传输。

进一步的，还包括红外模块17，红外模块17连接于控制模块，红外模块输出相应的红外检测信号，控制模块接收红外检测信号，并将红外检测信号发送至通信模块，通信模块再将红外检测信号通过无线天线7无线传输至调度中心。

进一步的，红外模块17可以为热释电感应探头，其使用被动式红外检测，人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

如图5和图6所示，进一步的，往往需要将机壳1固定在水平的房顶上来检测顶部是否水平，也会安装在竖直放置的墙面上、柱面上来测量垂直方向的角度。

而在一些圆柱施工环境下，因机壳1为长方体，故安装在圆柱面上时往往固定的不牢固，且若使用螺栓等形式进行固定时，一些木制的圆柱的内部结构会发生一定的破坏，故在一些实施例中，机壳1上设置有第一扎带9和第二扎带10，其中，第一扎带9和第二扎带10分别位于机壳1底部两侧，第一扎带9的长度要长于第二扎带10，且第二扎带10的长度不大于机壳1的宽度。第一扎带9一侧设置有第一粘性部11，第二扎带10的一侧设置有第二粘性部12，第一粘性部11和第二粘性部12在接触时发生粘合配合，类似于魔术贴。当第一扎带9和第二扎带10展开后，第一粘性部11的朝向与机壳1顶端的朝向相同，第二粘性部12的朝向与机壳1底端的朝向相同。机壳1底端靠近第一扎带9的一端开设有用于放置第一扎带9的收纳槽13。

在将机壳1安装在圆柱形结构上时，先将机壳1抵靠在圆形柱上，将第一扎带9环绕圆形柱，并将第二扎带10也环绕圆形柱，当第一扎带9和第二扎带10围成的圆形与圆柱相对应后，将第二扎带10的第二粘性部12按压向第一粘性部11以将机壳1固定在圆柱上。

而当检测工作结束后，将第一扎带9朝着机壳1底端方向进行卷绕，当卷绕成圆筒形后放置在收纳槽13内，这时第一扎带9的第一粘性部11还是朝外的，将第二扎带10向机壳1底端方向弯折，直至第二扎带10上的第二粘性部12与第一粘性部11发生接触，这时第二扎带10与第一扎带9发生粘合，同时第二扎带10与机壳1底端抵接，完成收纳。

进一步的，为了减少机壳1安装在圆形柱上后向下滑动，第一扎带9远离第一粘性部11的一侧设置有防滑部14，当将机壳1安装在圆柱上后，防滑部14与圆柱表面发生接触，提高摩擦力。

如图7所示，机壳1上还设置有若干安装部15，安装部15上皆开设有安装孔16，可以将机壳1放置在需要安装的地方后，通过将螺栓、膨胀螺丝等工件穿过安装孔16在打入相应的安装位置以完成固定。

同时，本申请中的装置同样适用在施工结束后的建筑物上，其可以一直安装在建筑物相关结构上，并定期进行维修、更换，以此对后续对在建筑物内游览、观光的游客进行保护，当建筑物发生倾斜危险时，及时发出声光电报警以使游客预知危险并尽快撤离。

实施原理为：

通过设置语音报警模块6，当建筑物的倾斜角度大于预设角度后，通过语音报警模块6进行语音报警，并通过通信模块5通知到调度中心，这样可以在通知调度中心的同时，发出报警以告知现场施工的工作人员及施工结束后的游客发生危险，及时撤离，而无需等待调度中心接到报警后再通知现场的时间，大大提高了出现安全事故时的撤离及时性，更加安全。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种姿态监测报警装置，其特征在于：包括机壳（1），所述机壳（1）内设置有供电模块（2）、检测模块（3）、控制模块（4）、通信模块（5）、语音报警模块（6），所述供电模块（2）用于供电，所述检测模块（3）用于检测建筑物的姿态角度并输出相应的检测信号，所述控制模块（4）连接于所述检测模块（3）以接收相应的检测信号，并输出相应的控制信号，所述通信模块（5）连接于所述控制模块（4）以接收相应的控制信号，并根据控制信号输出相应的通信信号，所述语音报警模块（6）连接于所述控制模块（4）以接收相应的控制信号，并根据所述控制信号发出语音报警。

2.根据权利要求1所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：所述控制模块（4）包括比较电路（41），所述比较电路（41）连接于所述检测模块（3）以接收所述检测信号，并将所述检测信号与预设信号进行比较后输出相应的比较信号，所述控制模块（4）根据所述比较信号输出相应的控制信号以使所述语音报警模块（6）发出语音报警。

3.根据权利要求2所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：所述语音报警模块（6）包括第一通断电路（61）和第一报警件（62），所述第一报警件（62）电连接于所述第一通断电路（61），所述第一通断电路（61）连接于所述控制模块（4）以接收相应的控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一报警件（62）的通断。

4.根据权利要求1所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：所述机壳（1）上转动设置有无线天线（7），所述无线天线（7）与所述通信模块（5）电连接以接收所述通信信号，并将所述通信信号进行无线传输。

5.根据权利要求3所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：还包括光电报警模块（8），所述光电报警模块（8）连接于所述控制模块（4）以接收相应的控制信号，并根据所述控制信号发出光电报警。

6.根据权利要求5所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：所述光电报警模块（8）包括第二通断电路（81）和第二报警件（82），所述第二报警件（82）电连接于所述第二通断电路（81），所述第二通断电路（81）连接于控制模块（4）以接收相应的控制信号，并根据控制信号控制第二报警件（82）的通断。

7.根据权利要求6所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：所述机壳（1）上设置有若干安装部（15），若干安装部（15）上皆开设有安装孔（16）。

8.根据权利要求4所述的一种姿态监测报警装置，其特征在于：还包括红外模块（17），所述红外模块（17）连接于所述控制模块以输出红外检测信号，所述控制模块（4）接收所述红外检测信号，并将所述红外检测信号发送至所述通信模块（5）。

Images