本實用新型涉及施工安全領域，具體地，涉及一種腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)。
背景技術：
住房和城鄉(xiāng)建設部《建設工程高大模板支撐系統(tǒng)施工安全監(jiān)督管理導則》中定義：高大模板支撐系統(tǒng)是指建設工程施工現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板支撐高度超過8m，或搭設跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/㎡，或集中線荷載大于20kN/m的模板支撐系統(tǒng)；高支模指高度大于或等于4.5m的模板及其支撐系統(tǒng)；高支模安全事故主要是高支模承載過大或變形過大誘發(fā)系統(tǒng)內(nèi)鋼構(gòu)件失效，發(fā)生高支模局部坍塌或整體傾覆，進而造成作業(yè)人員傷亡。
2014年12月29日，清華附中體育館工地發(fā)生施工事故，在進行高大支模板混凝土澆筑過程中，發(fā)生了坍塌，造成10死4傷的較大生產(chǎn)安全事故。從以往的高支模事故中可以總結(jié)出，高支模發(fā)生局部坍塌，主要是高支模局部立桿失穩(wěn)彎曲，由相連水平鋼管牽動相鄰立桿，引起連鎖反應，同時模板下陷，混凝土未固結(jié)時會在下陷處聚集加重荷載導致高支模局部坍塌；混凝土已初凝但強度不足時，則構(gòu)件會“超筋”脆性破壞下墜，亦導致高支模坍塌。高支模發(fā)生整體傾覆是由于水平作用或水平位移過大，產(chǎn)生重力二階效應，最終導致整體失穩(wěn)。
腳手架施工作為民建工程施工中的重要環(huán)節(jié)，由于不安全操作規(guī)程和使用非正確的腳手架搭建方式以及其他偷工減料的行為造成了許多安全事故的發(fā)生，給工程施工人員造成了生命損失，給社會造成了財產(chǎn)損失。因此，有必要研發(fā)一種能夠及時了解腳手架安全信息的，腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型提出了一種腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，能夠提前發(fā)現(xiàn)腳手架發(fā)生傾斜，預防腳手架坍塌的危險。
根據(jù)本實用新型提出了一種腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：傾角傳感單元，所述傾角傳感單元安裝在腳手架上，所述傾角傳感單元獲取腳手架傾角信息，并將所述腳手架傾角信息輸送到信號傳輸單元；信號傳輸單元，所述信號傳輸單元接收所述腳手架傾角信息，并將所述腳手架傾角信息發(fā)送到中心處理單元；中心處理單元，所述中心處理單元接收所述腳手架傾角信息，并對所述腳手架傾角信息進行統(tǒng)計、顯示、報警及保存。
優(yōu)選地，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：無線網(wǎng)絡覆蓋器，所述無線網(wǎng)絡覆蓋器對腳手架安全監(jiān)視預警范圍進行無線網(wǎng)絡覆蓋。
優(yōu)選地，傾角傳感單元包括：多個傾角傳感器及通信器。
優(yōu)選地，所述多個傾角傳感器中的每個傾角傳感器包括：敏感軸、控制器，所述傾角傳感器采集重力加速度在所述敏感軸上的分量大小，所述控制器基于加速度在所述敏感軸上的分量大小獲取腳手架傾角信息，所述通信器將所述腳手架傾角信息發(fā)送至所述信號傳輸單元。
優(yōu)選地，所述信號傳輸單元包括：RS232接口、RS485接口及RS422接口中的至少一種。
優(yōu)選地，所述中心處理單元包括：信號解算器，所述信號解算器解算所述腳手架傾角信息獲取腳手架信息。
優(yōu)選地，所述中心處理單元包括：報警器，基于所述腳手架傾角信息觸發(fā)報警器報警。
優(yōu)選地，所述報警器的報警包括：本地聲音報警、燈光報警、電話語音報警、短信報警及LED報警顯示中的至少一種。
優(yōu)選地，腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，進一步包括：用戶終端，所述用戶終端顯示腳手架傾角數(shù)據(jù)，并對腳手架傾角數(shù)據(jù)進行保存。
優(yōu)選地，中心處理單元設置腳手架傾角信息閾值，當所述腳手架傾角信息到達閾值時，所述用戶終端顯示報警。
本實用新型的優(yōu)點在于：
(1)本實用新型能夠基于傾角傳感單元實時獲取腳手架傾角信息，以監(jiān)控、確認腳手架傾角在安全范圍內(nèi)。
(2)本實用新型通過信號傳輸單元實現(xiàn)信號傳遞，快捷、方便的將信息送達中心處理單元，能夠更加及時的發(fā)現(xiàn)危險。
(3)本實用新型通過中心處理單元對腳手架傾角信息進行顯示，在發(fā)生危險情況時能夠做出報警，避免了腳手架坍塌的發(fā)生。
本實用新型的裝置具有其它的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式共同用于解釋本實用新型的特定原理。
附圖說明
通過結(jié)合附圖對本實用新型示例性實施方式進行更詳細的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本實用新型示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。
圖1示出了根據(jù)本實用新型的一個實施方式的腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本實用新型。雖然附圖中顯示了本實用新型的優(yōu)選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本實用新型而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本實用新型更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈緦嵱眯滦偷姆秶暾貍鬟_給本領域的技術人員。
圖1示出了根據(jù)本實用新型的一個實施方式的腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)示意圖。
如圖1所示，在該實施方式中，根據(jù)本實用新型的腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：傾角傳感單元，所述傾角傳感單元安裝在腳手架上，所述傾角傳感單元獲取腳手架傾角信息，并將所述腳手架傾角信息輸送到信號傳輸單元；信號傳輸單元，所述信號傳輸單元接收所述腳手架傾角信息，并將所述腳手架傾角信息發(fā)送到中心處理單元；中心處理單元，所述中心處理單元接收所述腳手架傾角信息，并對所述腳手架傾角信息進行統(tǒng)計、顯示、報警及保存。
該實施方式提出了一種腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，能夠提前發(fā)現(xiàn)腳手架發(fā)生傾斜，預防腳手架坍塌的危險。
下面詳細說明根據(jù)本實用新型的腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)。
在一個示例中，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：傾角傳感單元，所述傾角傳感單元安裝在腳手架上，所述傾角傳感單元獲取腳手架傾角信息，并將所述腳手架傾角信息輸送到信號傳輸單元。
在一個示例中，所述傾角傳感單元包括：多個傾角傳感器及通信器。
在一個示例中，所述多個傾角傳感器中的每個傾角傳感器包括：敏感軸、控制器，所述傾角傳感器采集重力加速度在所述敏感軸上的分量大小，所述控制器基于加速度在所述敏感軸上的分量大小獲取腳手架傾角信息，所述通信器將所述腳手架傾角信息發(fā)送至所述信號傳輸單元。
具體地，根據(jù)力學物理原理可以知道，當對象與基準平面有一個角度的夾角時，其運動方向的加速度與重力加速度的比值和沒有夾角時其加速度與重力加速度的夾角α是不同的。根據(jù)力的分解原理，重力加速度就會有分量作用在傳感器敏感軸Ax方向，且滿足Ax＝gsinα，其中Ax為加速度的測量值，g為重力加速度，α就是我們要測量的角度，于是可以得到傾斜角α＝sin-1(Ax/g)。
在一個示例中，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：信號傳輸單元，所述信號傳輸單元接收所述腳手架傾角信息，并將所述腳手架傾角信息發(fā)送到中心處理單元。
在一個示例中，所述信號傳輸單元包括：RS232接口、RS485接口及RS422接口中的至少一種。
具體地，信號傳輸單元是將TCP/UDP數(shù)據(jù)包與RS232/RS485/RS422接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)脑O備。串口通信方式三合一，獨特的接口集成優(yōu)勢，無需擔心接口多樣性的問題，支持常用的RS232，RS485，RS422三種串行接口。設備內(nèi)部搭載ARM處理器，功耗低，速度快，穩(wěn)定性高。內(nèi)部集成了TCP/IP協(xié)議棧，利用它可以輕松完成嵌入式設備的網(wǎng)絡功能，節(jié)省人力物力和開發(fā)時間。
在一個示例中，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：中心處理單元，所述中心處理單元接收所述腳手架傾角信息，并對所述腳手架傾角信息進行統(tǒng)計、顯示、報警及保存。
在一個示例中，所述中心處理單元包括：信號解算器，所述信號解算器解算所述腳手架傾角信息獲取腳手架信息。
在一個示例中，所述中心處理單元包括：報警器，基于所述腳手架傾角信息觸發(fā)報警器報警。
在一個示例中，所述報警器的報警包括：本地聲音報警、燈光報警、電話語音報警、短信報警及LED報警顯示中的至少一種。
具體地，報警策略的靈活設置，可讓使用者能根據(jù)監(jiān)測設備或監(jiān)測指標的重要性，進行延時報警、分級報警、以及報警升級后使用不同方式給不同管理員的報警。不同的設備或指標，對應不同報警策略。每一個報警策略，允許設定三個報警級別，每個報警級別允許設置本地聲音報警、燈光報警、LED報警顯示，以及給不同的多個手機號碼進行遠程短信報警或電話語音報警。一旦設備出現(xiàn)報警異常情況或者監(jiān)測指標出現(xiàn)異常情況，中心處理單元立即按照設定的報警策略進行報警。
在一個示例中，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，進一步包括：用戶終端，所述用戶終端顯示腳手架傾角信息，并對腳手架傾角數(shù)據(jù)進行保存。
所述中心處理單元對收集到的傳感器數(shù)據(jù)進行顯示、保存、統(tǒng)計等，監(jiān)控現(xiàn)場的工作狀態(tài)。
在一個示例中，基于所述中心處理單元設置腳手架傾角信息閾值，當所述腳手架傾角信息到達閾值時，所述用戶終端顯示報警。
在一個示例中，所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：所述腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)包括：無線網(wǎng)絡覆蓋器，所述無線網(wǎng)絡覆蓋器對腳手架安全監(jiān)視預警范圍進行無線網(wǎng)絡覆蓋。
具體地，無線網(wǎng)絡覆蓋器對腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)進行無線網(wǎng)覆蓋,無線網(wǎng)絡覆蓋器包括：信號源、分布式光纖天線及同軸電纜，通過信號源利用分布式光纖天線及同軸電纜對無線信號進行分配，光纖分布式天線利用單模光纖將射頻信號傳輸?shù)浇ㄖ飪?nèi)部各個地方，光纖和同軸電纜結(jié)合使用，在建筑物縱平面上采用光纖傳輸，橫平面上進入樓層以后采用同軸電纜傳輸進而實現(xiàn)旁站定位監(jiān)控范圍的無線網(wǎng)覆蓋，這種是一種靈活的覆蓋，能夠很好地滿足較大區(qū)域覆蓋。
本實用新型的優(yōu)點在于：
(1)本實用新型能夠基于傾角傳感單元實時獲取腳手架傾角信息，以監(jiān)控、確認腳手架傾角在安全范圍內(nèi)。
(2)本實用新型通過信號傳輸單元實現(xiàn)信號傳遞，快捷、方便的將信息送達中心處理單元，能夠更加及時的發(fā)現(xiàn)危險。
(3)本實用新型通過中心處理單元對腳手架傾角信息進行顯示，在發(fā)生危險情況時能夠做出報警，避免了腳手架坍塌的發(fā)生。
本領域技術人員應理解，上面對本實用新型的實施例的描述的目的僅為了示例性地說明本實用新型的實施例的有益效果，并不意在將本實用新型的實施例限制于所給出的任何示例。
以上已經(jīng)描述了本實用新型的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或?qū)κ袌鲋械募夹g的改進，或者使本技術領域的其它普通技術人員能理解本文披露的實施方式。
應用示例
為便于理解本實用新型實施方式的方案及其效果，以下給出一個具體應用示例。本領域技術人員應理解，該示例僅為了便于理解本實用新型，其任何具體細節(jié)并非意在以任何方式限制本實用新型。
為了系統(tǒng)地研究腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，本應用示例以某火電廠施工區(qū)域為例，每套腳手架需要多個傾角傳感器和一臺通信器。通信器通過modbus將采集數(shù)據(jù)輸出進入局域網(wǎng)。信號傳輸單元可以采集各通信器的數(shù)據(jù)，并將采集的傾角信息發(fā)送至中心處理單元，實現(xiàn)所有場所的監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總和集中報警。
管理員使用自己的辦公計算機，只需要在查看監(jiān)測數(shù)據(jù)時，打開電腦，然后從中心處理單元讀取數(shù)據(jù)即可。該計算機只能瀏覽自己權限內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
中心處理單元上安裝一套報警器。中心處理單元采集到各個通信器的數(shù)據(jù)之后，進行實時判斷，一旦發(fā)現(xiàn)有異常的數(shù)據(jù)，可以立即進行報警。
報警策略的靈活設置，可讓使用者能根據(jù)中心處理單元或監(jiān)測指標的重要性，進行延時報警、分級報警、以及報警升級后使用不同方式給不同管理員的報警。不同的設備或指標，對應不同報警策略。每一個報警策略，允許設定三個報警級別，每個報警級別允許設置本地聲音報警、燈光報警、LED報警顯示，以及給不同的多個手機號碼進行遠程短信報警或電話語音報警。一旦設備出現(xiàn)報警異常情況或者監(jiān)測指標出現(xiàn)異常情況，立即按照設定的報警策略進行報警。
用戶可以選擇任意若干個監(jiān)測指標進行平均值處理。按照平均值進行數(shù)據(jù)展示和報警，保證報警的科學性和可靠性。提供重要指標的閾值報警功能，以便在指標連續(xù)上升時，能夠持續(xù)報警。
在施工現(xiàn)場，對儀表設備進行多輪測試，現(xiàn)場真實模擬腳手架坍塌場景，中心處理單元自動報警，提前做出準確預判，提示現(xiàn)場施工人員安全撤離，從而早發(fā)現(xiàn)、早解決現(xiàn)有腳手架體系存在的不足之處，推進腳手架體系施工信息化建設，以減少和預防腳手架坍塌等施工質(zhì)量事故。
腳手架安全監(jiān)視預警系統(tǒng)，運用傳感器技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等，可對施工現(xiàn)場進行24小時實時變形監(jiān)測，為保證架體的安全穩(wěn)固，對架體進行有效沉降觀測，及時進行調(diào)整加固。同時又可滿足施工使用要求，避免發(fā)生超過規(guī)范要求的沉降和坍塌事故發(fā)生，切實保證生命財產(chǎn)安全。
綜上所述，本實用新型能夠?qū)崟r獲知腳手架傾角信息，在發(fā)生危險時能夠提前預警，實現(xiàn)了實時監(jiān)視腳手架，保證了腳手架的安全。
本領域技術人員應理解，上面對本實用新型的實施方式的描述的目的僅為了示例性地說明本實用新型的實施方式的有益效果，并不意在將本實用新型的實施方式限制于所給出的任何示例。