CN219161261U - 一种高大模板支撑体系的自动监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高大模板支撑体系的自动监测系统，包括高大模板支撑体系、位移监测单元、轴力监测单元、倾角监测单元、综合采集扩展模块、无线收发模块、上位机。所述高大模板支撑体系上布设有位移监测单元、轴力监测单元、倾角监测单元；所述位移监测单元包括钢丝拉绳、钢丝位移计、通讯电缆；所述轴力监测单元包括智能弦式支模轴力计、通讯电缆；所述倾角监测单元包括支模测斜探头、通讯电缆。本申请所述的自动监测系统可以实时对支撑体系各项稳定性指标开展监控和超限预警，规避高大模板支撑体系坍塌事故的发生，实现高大模板危大工程施工过程中的长期无人值守情况下的自动化监督管控。

Description

一种高大模板支撑体系的自动监测系统

技术领域

本申请涉及建筑施工安全技术监测领域，具体涉及一种高大模板支撑体系位移、轴力、倾角的自动化监测系统。

背景技术

通常挑高、大跨度建筑物施工现场的混凝土构件模板支撑高度超过8m、搭设跨度超过18m，高大模板支撑体系是常见作业方式。高大模板支撑体系的架体、杆件、结点受到扯拉、冲砸、扭转等偶然荷载作用时，容易发生支撑体系的突然失稳；高大模板支撑体系的失稳通常在工程施工过程中突然发生，会造成群死群伤事故，高大模板支撑体系坍塌事故的发生具有突发性和高危性。支撑体系的坍塌不仅延误工期，而且带来巨大的生命和财产损失。因此，为确保模板支撑系统的稳定和安全，必须对高大模板支撑体系的稳定性进行实时监测。

而传统高大模板支撑体系稳定性的监测往往采用人工手段，监测时在模板下方利用水准仪、全站仪对支撑体系进行位移、倾斜等变形开展现场监测。此外高大模板支撑体系的某些监测区域模板搭接密集，从而使得无法在理想监测区开展监测，导致监测误差大、不能满足精度要求；再者，采用水准仪、全站仪等现场监测手段无法保证监测人员的安全。

发明内容

本实用新型提供的高大模板支撑体系位移、轴力、倾角的自动监测系统，在模板支撑体系上布置位移监测单元、轴力监测单元、倾角监测单元，通过无线收发模块把监测到的数传输到智慧监测云网平台上，工程技术人员在上位机上登录监测云网平台实时监控和查看高大模板支撑体系的稳定性状况，为下一阶段施工计划编制和支架模板坍塌事故预防提供参考。

本实用新型的一种高大模板支撑体系的自动监测系统，包括高大模板支撑体系，均安装于所述高大模板支撑体系上的位移监测单元、轴力监测单元，以及倾角监测单元，与所述位移监测单元、轴力监测单元、倾角监测单元电性连接的通讯电缆，所述通讯电缆还电性连接有综合采集扩展模块，所述综合采集扩展模块电性连接有无线收发模块，所述无线收发模块电性连接有上位机。

进一步，所述自动监测系统的高大模板支撑体系包括横梁、位于所述横梁下的底模板和位于所述底模板的支架。

进一步，所述自动监测系统的位移监测单元包括钢丝拉绳、钢丝位移计和通讯电缆，所述钢丝位移计通过所述钢丝拉绳与底模板连接，且所述钢丝位移计的下端探头支撑在地面上，所述钢丝位移计还通过所述通讯电缆电性连接所述综合采集扩展模块。

进一步，所述自动监测系统的轴力监测单元包括智能弦式支模轴力计，所述智能弦式支模轴力计上端与底模板连接，下端与所述支架连接；所述智能弦式支模轴力计同样通过所述通讯电缆与所述综合采集扩展模块电性连接。

进一步，所述自动监测系统的倾角监测单元包括固定在所述支架上的支模测斜探头，所述支模测斜探头通过所述通讯电缆电性连接所述综合采集扩展模块。

进一步，所述自动监测系统的通讯电缆为四芯水工电缆，通讯电缆将钢丝位移计、智能弦式支模轴力计、支模测斜探头三类传感器直接连接到综合采集扩展模块上，用来实时传输三类传感器监测到的位移、轴力、倾角的变化情况。

进一步，所述自动监测系统的综合采集扩展模块包含数据输入接线柱、数据输出接线柱、集成电路板、芯片、封装盒组成，数据输出接线柱电性连接无线收发模块，数据输入接线柱电性连接钢丝位移计、智能弦式支模轴力计、支模测斜探头。综合采集扩展模块采集位移监测单元、轴力监测单元、倾角监测单元所监测到的数据，是高大模板支撑体系自动监测系统的二次仪表，能够实现野外环境长期无人值守的自动化测量。

所述上位机是可以上网的计算机或安装了云网平台软件APP的手机，在云网平台输入密码和账号可以实时查看混凝土浇筑过程中和混凝土养护过程中高大模板支撑体系的位移、轴力、倾角变化情况。

进一步，所述自动监测系统的无线收发模块安装于密封箱内，无线收发模块上安装有能够为上位机提供识别代码的无线数据收发软件，所述综合采集模块和无线收发模块利用GPRS网络实现上位机与所述位移监测单元、轴力监测单元，以及倾角监测单元的无线连接。该模块上安装有无线数据收发软件，其为上位机提供识别代码，使得安装在现场的无线收发模块能自动寻找到该上位机，并建立两者间的数据联系，从而实现数据交换，完成远程测试。所述综合采集扩展模块能够与无线收发模块进行数据的交换，当综合采集扩展模块接收到无线收发模块的指令后，会将采集到的位移、轴力、倾角数据传输到无线收发模块上。

本申请采用上述方法，能够达到以下有益效果：

本申请提出的一种高大模板支撑体系自动监测系统，包括位移监测单元、轴力监测单元、倾斜角监测单元、通讯电缆、综合采集扩展模块、无线收发模块、上位机。应用互联网+高大模板支撑体系的监测系统，对高大模板支撑体系各项指标进行在线监控和超限预警，通过计算和分析，对高大模板支撑体系的工作状态进行评估和预报，有效指导高大模板支撑体系的施工安全，规避高大模板支撑体系坍塌事故的发生，实现危大工程高大模板支撑体系施工过程中的野外环境长期无人值守自动化监督管控。

本申请所述的自动监测系统能够全方位、无盲区地开展监测，实现了高大模板支撑体系的高频、高精度监测要求，同时确保了监测人员的安全。此外，所述自动监测系统是利用传感器、通讯电缆、综合采集扩展模块、无线收发模块开展变形的监测、数据采集及数据传输，上位机对监测到的数据进行同步分析，并以图像的形式直观展现出来，具有监测频率高、监测精度高、满足夜间监测、监测数据可视化等优点，当所监测到的数据超过预警值时系统会自动报警，施工人员可以立刻采取防坍塌措施，同时保证施工人员及设备有足够的时间快速撤离现场，进一步保证了人员和设备的安全。

附图说明

本申请的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型的高大模板支撑体系位移、轴力、倾角的自动监测系统的流程图；图2为本实用新型的高大模板支撑体系位移、轴力、倾角的自动监测系统的整体结构图。

其中：1、模板支撑体系；2、位移监测单元；3、轴力监测单元；4、倾角监测单元；5、综合采集扩展模块；6、无线收发模块；7、上位机；8、支架；9、钢丝拉绳；10、钢丝位移计；11、通讯电缆；12、横梁；13、底模板；14、智能弦式支模轴力计；15、支模测斜探头。

具体实施方式

为使本申请具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。具体实施方式中未注明具体条件者，按照常规条件进行。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、2所示，一种高大模板支撑体系的自动监测系统，其特征在于，所述自动监测系统包括高大模板支撑体系1，均安装于所述高大模板支撑体系1上的位移监测单元2、轴力监测单元3以及倾角监测单元4，与所述位移监测单元2、轴力监测单元3、倾角监测单元4电性连接的通讯电缆11，所述通讯电缆11还电性连接有综合采集扩展模块5，所述综合采集扩展模块5电性连接有无线收发模块6，所述无线收发模块6电性连接有上位机7。所述高大模板支撑体系1包括横梁12、位于所述横梁12下的底模板13和位于所述底模板13的支架8。所述位移监测单元2包括钢丝拉绳9、钢丝位移计10和通讯电缆11，所述钢丝位移计10通过所述钢丝拉绳9与底模板13连接，且所述钢丝位移计10的下端探头支撑在地面上，所述钢丝位移计10还通过所述通讯电缆11电性连接所述综合采集扩展模块5。所述轴力监测单元3包括智能弦式支模轴力计14，所述智能弦式支模轴力计14上端与底模板13连接，下端与所述支架8连接；在本实施例中，所述倾角监测单元4包括固定在所述支架8上的支模测斜探头15，所述通讯电缆11为四芯水工电缆，通讯电缆11将钢丝位移计10、智能弦式支模轴力计14、支模测斜探头15三类传感器直接连接到综合采集扩展模块5上，用来实时传输三类传感器监测到的位移、轴力、倾角的变化情况。在本实施例中，所述钢丝位移计10、智能弦式支模轴力计14和支模测斜探头15均由长沙金码测控科技股份有限公司提供，其中钢丝位移计10的型号为JMDL-4910AT、测量精度0.5％F.S、分辨率0.01mm，智能弦式支模轴力计14的型号为JMZX-3019HAT、测量精度0.5％F.S、量程50KN/100KN、灵敏度0.01FN，支模测斜探头15的型号为JMQT-7315AD、灵敏度0.001°、精度±0.05％F.S、量程±15°～30°。

在本实施例中，所述自动监测系统的综合采集扩展模块5是采集振弦/位移/温度/倾角/电压等数据的电子元件，综合采集扩展模块5用于采集位移监测单元2、轴力监测单元3、倾角监测单元4所监测到的数据，综合采集扩展模块5是高大模板支撑体系1自动监测系统的二次仪表，二次仪表由数据输入接线柱、数据输出接线柱、集成电路板、芯片、封装盒组成，数据输出接线柱电性连接无线收发模块6，数据输入接线柱电性连接钢丝位移计10、智能弦式支模轴力计14、支模测斜探头15，实现野外环境长期无人值守的自动化测量。所述自动监测系统的无线收发模块6将综合采集模块5收集到的数据通过无线方式传输给上位机7，所述上位机7是可以上网的计算机，计算机上安装有云网平台软件，在云网平台输入密码和账号可以实时查看混凝土浇筑过程中和混凝土养护过程中高大模板支撑体系1的位移、轴力、倾角变化情况。

在本实施例中，综合采集扩展模块5和无线收发模块6同样由长沙金码测控科技股份有限公司提供，型号分别为JMZX-4AH和JMTX-2020，所述无线收发模块(6)是安装于密封箱内的电子元件，所述无线收发模块6利用GPRS网络实现上位机7与综合采集扩展模块5的无线连接，无线收发模块6上安装有无线数据收发软件，其为上位机7提供识别代码，使得安装在现场的无线收发模块能6自动寻找到该上位机7，并建立两者间的数据联系，从而实现数据交换，完成远程测试。所述综合采集扩展模块5能够与无线收发模块6进行数据的交换，当综合采集扩展模块5接收到无线收发模块6的指令后，会将采集到的位移、轴力、倾角数据传输到无线收发模块6上。

注意，以上所述结合附图对具体的实施进行了描述，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。对于本领域技术人员来说能够进行优化改进，均应包括在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种高大模板支撑体系的自动监测系统，其特征在于，所述自动监测系统包括高大模板支撑体系(1)，均安装于所述高大模板支撑体系(1)上的位移监测单元(2)、轴力监测单元(3)，以及倾角监测单元(4)，与所述位移监测单元(2)、轴力监测单元(3)、倾角监测单元(4)电性连接的通讯电缆(11)，所述通讯电缆(11)还电性连接有综合采集扩展模块(5)，所述综合采集扩展模块(5)电性连接有无线收发模块(6)，所述无线收发模块(6)电性连接有上位机(7)。

2.根据权利要求1所述的自动监测系统，其特征在于：所述高大模板支撑体系(1)包括横梁(12)、位于所述横梁(12)下的底模板(13)和位于所述底模板(13)的支架(8)。

3.根据权利要求2所述的自动监测系统，其特征在于：所述位移监测单元(2)包括钢丝拉绳(9)、钢丝位移计(10)和通讯电缆(11)，所述钢丝位移计(10)通过所述钢丝拉绳(9)与所述底模板(13)连接，且所述钢丝位移计(10)的下端探头支撑在地面上，所述钢丝位移计(10)还通过所述通讯电缆(11)电性连接所述综合采集扩展模块(5)。

4.根据权利要求3所述的自动监测系统，其特征在于：所述轴力监测单元(3)包括智能弦式支模轴力计(14)，所述智能弦式支模轴力计(14)上端与底模板(13)连接，下端与所述支架(8)连接；所述智能弦式支模轴力计(14)同样通过所述通讯电缆(11)与所述综合采集扩展模块(5)电性连接。

5.根据权利要求4所述的自动监测系统，其特征在于：所述倾角监测单元(4)包括固定在所述支架(8)上的支模测斜探头(15)，所述支模测斜探头(15)通过所述通讯电缆(11)电性连接所述综合采集扩展模块(5)。

6.根据权利要求3-5中任一所述的自动监测系统，其特征在于：所述通讯电缆(11)为四芯水工电缆。

7.根据权利要求6所述的自动监测系统，其特征在于：所述综合采集扩展模块(5)包含数据输入接线柱、数据输出接线柱、集成电路板、芯片和封装盒，所述数据输出接线柱电性连接所述无线收发模块(6)，所述数据输入接线柱与所述钢丝位移计(10)、智能弦式支模轴力计(14)和支模测斜探头(15)均电性连接。

8.根据权利要求7所述的自动监测系统，其特征在于：所述无线收发模块(6)安装于密封箱内，无线收发模块(6)上安装有能够为上位机(7)提供识别代码的无线数据收发软件。

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