CN219758916U - 装配式智慧工地管理预警平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于施工巡视领域，具体涉及一种装配式智慧工地管理预警平台。该预警平台包括：轨道式机器人、工地轨道、信息处理与预警装置，所述轨道式机器人设置于所述工地轨道上，所述轨道式机器人与所述信息处理与预警装置通信连接。该预警平台有助于缩小测量的时间间隔，从而能够及时发现施工现场的安全隐患。

Description

装配式智慧工地管理预警平台

技术领域

本实用新型属于施工巡视领域，具体涉及一种装配式智慧工地管理预警平台。

背景技术

随着我国工程技术的急速发展，目前的施工现场，尤其是深大基坑的施工现场经常处于复杂环境与施工条件之下，其支护体系与土体变形情况经常受到外界因素的干扰而发生剧烈变化，严重时会导致基坑的突然坍塌，造成严重的经济损失与人员伤亡。因此需要对施工现场进行高频次、全天候地监测，通过预警平台对基坑周边的堆载卸载情况与支护构件的服役状态进行监测。

现有预警平台需要施工人员携带图像采集设备深入现场逐点进行现场图像采集，之后将数据导入预警平台中进行建模，预警平台对施工现场的三维模型进行分析和监测，在形变过大时进行预警。

现有预警平台图像采集由工作人员现场实施，这种方式不能实现全天候监测，测量时间间隔大，而且在遇到无法到达的区域时会造成一些区域无法进行图像采集，不能够及时发现安全隐患进行预警。

因此，有必要提供一种新的有助于缩小测量时间间隔、并能及时发现安全隐患的预警平台解决上述技术问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种装配式智慧工地管理预警平台。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种装配式智慧工地管理预警平台，该平台包括：轨道式机器人、工地轨道、信息处理与预警装置，所述轨道式机器人设置于所述工地轨道上，所述轨道式机器人与所述信息处理与预警装置通信连接。

可选地，所述轨道式机器人包括图像采集组件、支撑传动装置和第一通信组件，所述图像采集组件分别和所述支撑传动装置、所述第一通信组件连接。

可选地，所述图像采集组件包括高清摄像机、IMU云台和多向变换轴，所述IMU云台设置于所述高清摄像机的上部，所述高清摄像机与所述IMU云台连接。

可选地，所述高清摄像机的镜头为多变焦防尘镜头。

可选地，所述支撑传动装置包括设备平台、车架，连接组件、传动电机、传动轴、防滑车轮，所述设备平台和所述连接组件通过支撑螺栓与所述车架固定连接，所述传动电机与所述连接组件固定连接，所述传动轴与所述传动电机连接，所述防滑车轮安装于所述传动轴上。

可选地，所述防滑车轮呈V字型分布。

可选地，所述工地轨道包括两条平行设置的钢轨和多个等间距设置的支撑型钢柱，所述钢轨和多个支撑型钢柱固定连接。

可选地，所述信息处理与预警装置包括信息处理设备和报警器，所述信息处理设备分别与所述轨道式机器人和所述报警器电连接。

可选地，所述信息处理设备包括处理电路、电源组件、第二通信组件，所述处理电路分别与所述电源组件、所述报警器和所述第二通信组件连接。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出了一种装配式智慧工地管理预警平台，包括：轨道式机器人、工地轨道、信息处理与预警装置，轨道式机器人设置于工地轨道上，轨道式机器人与信息处理与预警装置通信连接。本实用新型的装配式智慧工地管理预警平台，优化了施工现场、尤其是基坑施工现场复杂的巡视过程，实现了全天候24小时不间断巡视与识别。大大缩小了现有预警平台的巡视测量时间间隔，从而能够及时发现安全隐患。

附图说明

本实用新型借助于以下附图进行描述：

图1为本实用新型一个实施例中的装配式智慧工地管理预警平台结构示意图；

图2为本申请一个实施例中的轨道式机器人结构示意图；

图3为本申请一个实施例中的支撑传动装置爆炸图；

图4为本申请一个实施例中的维护平台结构示意图；

图5为本申请一个实施例中的信息处理设备结构示意图。

附图标记：

1-轨道式机器人、2-工地轨道、3-信息处理与预警装置；

11-图像采集组件、12-支撑传动装置、13-第一通信组件；

111-IMU云台、112-高清摄像机、113-多向变换轴、114-支撑钢架；

121-设备平台、122-连接组件、123-车架，124-传动电机、125-传动轴、126-防滑车轮；1211-支撑螺栓；

131-数据传输线、132-电源接口、133-数据传输接口、134-开关、135-指示灯、136-信号传输天线；

21-钢轨、22-支撑型钢柱、23-维护平台；

211-装配式轨道路基、212-型钢钢轨；

231-顶棚、232-工作平台、233-支撑柱网、234-支撑桁架、235-爬梯、236-爬梯保护栅栏、围护挡板-237；

31-信息处理设备、32-报警器；

311-处理电路、312-电源组件、313-第二通信组件；

41-基坑冠梁、42-基坑挡土墙、43-施工材料、44-周围土体开挖、45-土堆。

具体实施方式

为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。可以理解的是，以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

图1为本实用新型一个实施例中的装配式智慧工地管理预警平台结构示意图。如图1所示，本实施例的装配式智慧工地管理预警平台包括：轨道式机器人1、工地轨道2、信息处理与预警装置3，轨道式机器人1设置于工地轨道2上，轨道式机器人1与信息处理与预警装置3通信连接。

本实施例的装配式智慧工地管理预警平台借助轨道式机器人进行现场图像采集，可用于施工现场、尤其是基坑施工现场的24小时不间断巡视工作，大大缩小了测量的时间间隔，从而能够及时发现施工现场的安全隐患。

为了更好地理解本实用新型，以下对本实施例中的各部分进行展开说明。

本实施例的预警平台可以应用于施工场地中，例如施工场地可以是基坑施工现场，具体包括基坑冠梁41、基坑挡土墙42、施工材料43、周围土体开挖44、土堆45。

图2为本申请一个实施例中的轨道式机器人结构示意图，图2中(a)为前视图，(b)为后视图。如图2所示，本实施例中的轨道式机器人1包括图像采集组件11、支撑传动装置12和第一通信组件13，图像采集组件分别和支撑传动装置、第一通信组件连接。

具体地，11图像采集组件包括高清摄像机112、惯性测量单元(InertialMeasurement Unit，IMU)云台111和多向变换轴113，IMU云台111设置于高清摄像机112的上部，高清摄像机112与IMU云台111连接。

IMU云台111用于生成轨道机器人1运行时的空间姿态信息，高清摄像机112用于采集被测区域的视频图像。高清摄像机112的镜头为多变焦防尘镜头。

为了适应现场的应用环境，图像采集组件11中还可以包括支撑钢架114，用于调整高清摄像机112的高度。

为了有效地增加轨道机器人的使用场景，增加采集信息的准确性，宜采用2000万像素辨率以上的高清摄像头。同时，为了尽可能减少维护成本，降低雨雪天气对巡视机器人数据获取的影响，提高数据采集效率，宜采用上覆防尘防水高分子膜的多级变焦镜头，增加采集图像的尺度与精度。摄像机上加装带IMU陀螺仪的云台，用于识别机器人在运行阶段的空间位置与摄像设备的空间姿态，并通过第一通信组件13传输至信息处理与预警装置3。

第一通信组件13可以基于wifi网络或3G/4G/5G网络进行无线通信，请继续参阅图2，图2中仅仅示出了第一通信组件13外部的部件和接口等。如图2中(b)所示，具体包括数据传输线131、信号传输天线136，以及机壳表面分布有电源接口132、数据传输接口133、开关134、指示灯135。该组件还包括可拆卸大容量聚合物锂电池，可以进行整个机器人系统的供电，方便电池的更换。

图3为本申请一个实施例中的支撑传动装置爆炸图，如图3所示，支撑传动装置12包括设备平台121、连接组件122、车架123，传动电机124、传动轴125、防滑车轮126，通过支撑螺栓1211将设备平台121、连接组件122与车架123固定连接，传动电机124与连接组件122固定连接，传动轴125与传动电机124连接，防滑车轮126安装于传动轴125上。

机器人的支撑结构宜采用钢桁架结构，为了保证在上端摄像设备发生转动时，尽量控制下部支撑结构的变形，确保获得稳定的传输图像，同时控制整车的自重。防滑车轮126呈V字型分布，单车采用4组16轮的组合形式，各个传送轮组设有独立的驱动电机。采用这种轮组排列形式，可以保证机器人在有良好的转向性能的同时，与轨道的衔接更加紧密，使得机器人整体运行更加平稳且可靠度更高。

为了增加自动巡视机器人的视野，实现全空间、全方位的摄影测量作业，方便信息接收与定位，需要建立运载轨道作为巡视机器人主要运行路线。请参阅图1，本实施例中，工地轨道2包括两条平行设置的钢轨21和多个等间距设置的支撑型钢柱22，钢轨21和多个支撑型钢柱22固定连接。具体地，钢轨21包括装配式轨道路基211和型钢钢轨212，如图2所示。轨道路基与钢轨宜采用装配式结构，方便使用时的拆卸安装，增加相关设备的使用年限与使用频率；地层较软弱区域，支撑柱下应设置独立基础，尽可能减少不均匀沉降带来的影响

在周围遮挡较少，空间较大的地方还可以设置维护平台23。维护平台23主要用于轨道的维护。图4为本申请一个实施例中的维护平台结构示意图，如图4所示，其主要包含顶棚231、工作平台232、支撑柱网233、支撑桁架234、围护挡板237、爬梯235、爬梯保护栅栏236等主要部件。为方便设备电量的补充与维修，维护平台具有保证有充足的空间作业面；采用装配式桁架结构加外敷围护挡板337的结构形式，与邻近的型钢支柱22相连接，可以同时兼顾维护平台的可拆卸性与结构整体稳定性。

本实施例中，信息处理与预警装置3设置于施工场地中，包括信息处理设备31和报警器32，信息处理设备31分别与轨道式机器人和报警器电连接。

图5为本申请一个实施例中的信息处理设备结构示意图，如图5所示，信息处理设备31包括处理电路311、电源组件312、第二通信组件313，处理电路311分别与电源组件312、报警器32和第二通信组件313连接。

电源组件312可以采用不间断(Uninterruptible Power Supply，UPS)电源，防止建筑用电出现短暂停止时带来的数据丢失问题。

第二通信组件313与第一通信组件通过同一无线网络进行通信，从而将高清摄像机采集的高清图像数据与视频数据通过无线传输的形式实时地传输到信息处理设备31中。

本实用新型中的所有结构均是硬件方式实现，例如处理电路311采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、现场可程式门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)实现，通过PLC、FPGA等电子电路方式与各组件物理连接并驱动其运行，实现所有的信息处理过程，在此过程中不涉及任何程序的内容。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (7)

1.一种装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，该平台包括：轨道式机器人(1)、工地轨道(2)、信息处理与预警装置(3)，所述轨道式机器人(1)设置于所述工地轨道(2)上，所述轨道式机器人(1)与所述信息处理与预警装置(3)通信连接；

所述轨道式机器人(1)包括图像采集组件(11)、支撑传动装置(12)和第一通信组件(13)，所述图像采集组件(11)分别和所述支撑传动装置(12)、所述第一通信组件(13)连接；

所述图像采集组件(11)包括IMU云台(111)、高清摄像机(112)和多向变换轴(113)，所述IMU云台(111)设置于所述高清摄像机(112)的上部，所述高清摄像机(112)与所述IMU云台(111)连接。

2.根据权利要求1所述的装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，所述高清摄像机(112)的镜头为多变焦防尘镜头。

3.根据权利要求1所述的装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，所述支撑传动装置(12)包括设备平台(121)、连接组件(122)、车架(123)，传动电机(124)、传动轴(125)、防滑车轮(126)，所述设备平台(121)和所述连接组件(122)通过支撑螺栓(1211)与所述车架(123)固定连接，所述传动电机(124)与所述连接组件(122)固定连接，所述传动轴(125)与所述传动电机(124)连接，所述防滑车轮(126)安装于所述传动轴(125)上。

4.根据权利要求3所述的装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，所述防滑车轮(126)呈V字型分布。

5.根据权利要求1所述的装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，所述工地轨道(2)包括两条平行设置的钢轨(21)和多个等间距设置的支撑型钢柱(22)，所述钢轨(21)和多个支撑型钢柱(22)固定连接。

6.根据权利要求1所述的装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，所述信息处理与预警装置(3)包括信息处理设备(31)和报警器(32)，所述信息处理设备(31)分别与所述轨道式机器人(1)和所述报警器(32)电连接。

7.根据权利要求6所述的装配式智慧工地管理预警平台，其特征在于，所述信息处理设备(31)包括处理电路(311)、电源组件(312)、第二通信组件(313)，所述处理电路(311)分别与所述电源组件(312)、所述报警器(32)和所述第二通信组件(313)连接。