一种用于演示建筑安全监测系统的装置模型的制作方法

本发明属于建筑安全监测领域，具体地涉及一种用于演示建筑安全监测系统的装置模型。

背景技术：

上世纪八九十年代，无论是房屋设计还是建造都远远落后于现在。按照当时的规范，房屋底层承重砌体结构不设防潮层，使用过程中造成砖基础长期处于雨水浸泡，使墙体潮湿，引起承重墙体风化严重，导致底层墙体强度不足引起倒塌。这是专家根据现场情况得出的结论。

危房即危险房屋，据《城市危险房屋管理规定》，危险房屋是指结构已严重受损或承重构件已属危险构件，随时有可能丧失结构稳定和承载能力，不能保证居住和使用安全的房屋。

目前建筑安全监测大部分还是传统监测方式，主要通过人工手段实现，现实要求对传统手段升级，向自动化智能化和实时远程监测方向提升，因此，为确房屋的安全性，建立危房在线监测系统是非常必要的。而为了更好更有效的推广宣传这方面专业知识，发明一套仿真监测系统模型势在必行。

技术实现要素：

本发明的目的在于为解决上述问题而提供一种可以给用户直观、实时、动态地演示危房在线监测系统的用于演示建筑安全监测系统的装置模型。

为此，本发明公开了一种用于演示建筑安全监测系统的装置模型，包括危房模型和设置在危房模型上的危房状态监测模块、电源模块、通信模块以及主控电路板，所述危房状态监测模块的输出端接主控电路板的输入端，所述电源模块的输出端接主控电路板的电源输入端，所述通信模块与主控电路板通信连接，主控电路板通过通信模块与监控中心进行通信连接。

进一步的，所述危房模型采用3D打印、组装而成。

进一步的，所述通信模块为LoRa无线通信模块。

进一步的，所述危房状态监测模块包括用于监测危房倾斜情况的倾斜监测模块、用于监测危房裂缝的裂缝监测模块和用于监测危房地基整体沉降的沉降监测模块。

更进一步的，所述倾斜监测模块为倾斜传感器，所述倾斜传感器的的输出端接主控电路板的输入端。

进一步的，所述沉降监测模块包括第一微动开关，所述危房模型包括主体框架和底板，所述主体框架通过弹性件设置在底板上，所述第一微动开关设置在主体框架的底部，当主体框架受力压迫弹性件下沉时，第一微动开关触碰到底板而被触发导通。

更进一步的，所述弹性件为弹簧，数量为4个，设置在主体框架底部的四个角处。

进一步的，所述裂缝监测模块包括第二微动开关，所述危房模型包括主体框架和屋顶，所述屋顶活动设置在主体框架上，所述第二微动开关固定设置在主体框架上并对应于屋顶位置，当屋顶相对于主体框架移动时，第二微动开关被触发而导通。

进一步的，还包括电源开关和指示灯，所述电源开关和指示灯分别与主控电路板连接，所述电源开关设置在危房模型的后墙壁上，所述指示灯设置在危房模型的前墙壁上。

进一步的，还包括网关和移动终端，所述通信模块通过网关与监控中心进行通信连接，所述移动终端与监控中心进行通信连接。

本发明的有益技术效果：

本发明可对房屋的倾斜、不均匀沉降、裂缝等主要指标进行仿真连续监测，及时捕捉房屋性状变化的主要特征信息，通过无线方式将监测数据实时发送到监控中心，由监控中心对房屋的整体稳定性做出判断和预警预报，通过移动终端（智能手机或电脑），真实提供给用户直观、实时、动态显示。

采用微动开关代替裂缝监测传感器和沉降监测传感器，使得模型装置体积更小，便于携带和使用。

本发明在住建领域开创性的实现了完整的建筑安全监测演示系统装置模型，为“建筑安全监测服务平台”在全国范围的宣传、推广及应用起到了极大的助推作用，同时受到住建领域的众多专家一致推崇；大大促进了北斗技术与其他传感器产品有机结合的规模化应用,有效提升了建筑安全监测技术水平及减少建筑安全事故。

附图说明

图1为本发明实施例的组立图一；

图2为本发明实施例的组立图二；

图3为本发明实施例的组立图三；

图4为本发明实施例的部分分解一；

图5为本发明实施例的部分分解二；

图6为本发明实施例的去除危房模型的其它结构示意图；

图7为本发明实施例的电路连接框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1-7所示，一种用于演示建筑安全监测系统的装置模型，包括危房模型和设置在危房模型上的危房状态监测模块、电源模块7、通信模块14以及主控电路板9，所述危房状态监测模块的输出端接主控电路板9的输入端，所述电源模块7的输出端接主控电路板9的电源输入端，所述通信模块14与主控电路板9通信连接，主控电路板9通过通信模块14与监控中心16进行通信连接。

本具体实施例中，危房模型采用3D打印制成，制造方便，且为了方便拆卸、调试和维修，危房模型由多个零件组装而成，零件具体包括底板11、主体框架1、密封板6和屋顶3，主体框架1通过弹性件设置在底板11上，方便用于演示房屋地基下沉，本具体实施中，弹性件优选为压缩弹簧，数量为4个，分别设置在主体框架1底部的四个角，使得主体框架1更平稳设置在底板11上，当然，在其它实施例中，压缩弹簧的数量不限于4个，具体可以根据实际需要进行选择，在一些实施例中，弹性件也可以是压缩弹片或其它弹性件。在另一些实施例中，也可以没有弹性件，主体框架1直接固定设置在底板11上。

主体框架1的一侧壁设置为开口，方便安装各个内部模块，密封板6可拆卸设置在开口处，本具体实施中，开口处的相对两侧面设有卡槽，密封板6活动卡设在卡槽内而可拆卸设置在开口处。

屋顶3活动设置在主体框架1顶部，本具体实施例中，屋顶3滑动设置在主体框架1顶部，为了更直观演示裂缝，屋顶3由两部分拼接而成，此两部分屋顶3都可以相对于主体框架1滑动，当然，在其它实施例中，屋顶3也可以由更多部分拼接而成。

本具体实施例中，所述通信模块14优选为LoRa无线通信模块，可以进行自组网，当然，在其它实施例中，通信模块14也可以是蓝牙、WIFI等其它无线通信模块或有线通信模块。LoRa无线通信模块14设置在主控电路板上9，主控电路板上9可拆卸地卡接在主体框架1内部。为了使LoRa无线通信模块14通信效果更好，主控电路板上9还设有弹簧天线15，LoRa无线通信模块14的发射端与弹簧天线15连接。

本具体实施例中，电源模块7优选为可充电电池，如可充电的锂电池，为了固定锂电池7，方便组装，还设有电池固定板8，锂电池7固定在电池固定板8上，电池固定板8卡接在主体框架1内部。当然，在其它实施例中，电源模块7也可以是电源适配器，通过外接市电为主控电路板9供电。为了避免频繁更换锂电池7，还可以设置有充电接口为锂电池7充电。

本具体实施例中，所述危房状态监测模块包括用于监测危房倾斜情况的倾斜监测模块13、用于监测危房裂缝的裂缝监测模块12和用于监测危房地基整体沉降的沉降监测模块15。当然，在其它实施例中，还可以根据实际需要增加其它监测模块，如监测振动的测振模块等。

所述倾斜监测模块13为倾斜传感器，所述倾斜传感器13的输出端接主控电路板9的输入端，本具体实施例中，倾斜传感器13设置在主控电路板9上，使得结构更为紧凑，且便于安装。

本具体实施例中，所述沉降监测模块15包括第一微动开关，所述第一微动开关15设置在主体框架1的底部，当主体框架1受力压迫压缩弹簧下沉时，第一微动开关15触碰到底板11而被触发导通，第一微动开关15选用为常开微动开关。采用第一微动开关15来实现沉降监测，可以使模型的体积更小，方便携带。当然，在其它实施例中，沉降监测模块15也可以采用现有的沉降监测传感器来实现。本具体实施例中，第一微动开关15设置在主体框架1的底部靠近其中一边的位置，用于监测不均匀沉降。

本具体实施例中，所述裂缝监测模块12由第二微动开关来实现，所述第二微动开关12固定设置在主体框架1上并对应于两部分屋顶3的拼接位置，当两部分屋顶3拼接在一起时，第二微动开关12的触发端被压住处于断开状态，当移动两部分屋顶3的任意一部分时，两部分屋顶3分离生产裂缝，第二微动开关12的触发端弹起而导通就可以监测裂缝产生。为了方便调试主控电路板9的程序和安装第二微动开关12，还设有支撑板10，所述第二微动开关12固定设置在支撑板10上，支撑板10可拆卸地卡接在主体框架1上。采用第二微动开关12来实现裂缝监测，可以使模型的体积更小，方便携带。当然，在其它实施例中，裂缝监测模块12也可以采用现有的裂缝监测传感器来实现。

本具体实施例中，将第二微动开关12设置为监测屋顶3的裂缝，是为了便于操作。当然，在其它实施例中，第二微动开关12也可以设置为监测主体框架1的墙壁裂缝等，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。

进一步的，还包括电源开关4和指示灯2，所述电源开关4和指示灯2分别与主控电路板9连接，所述电源开关4设置在主体框架1的后墙壁上，电源开关4可以方便控制电源，不用的时候可以关掉，节省电池电量。

所述指示灯4设置在主体框架1的前墙壁上，指示灯4可以清晰的指示工作状态，如数据是否上报。本具体实施例中，指示灯4可以是单色LED灯，如红色或绿色LED灯，也可以是多色LED灯，用于指示不同的工作状态。

本具体实施例中，还包括网关17和移动终端18，网关17为无线网关，移动终端18包括智能手机、电脑等，LoRa无线通信模块14以无线自组网络方式将数据传送到无线网关17，无线网关17将接收到的数据以GPRS通信方式（当然，在其它实施例中，也可以通过WIFI，北斗卫星等其它无线通信方式）发送到监控中心16，如云端服务器，监控中心16对数据进行处理、分析，最终将监测结果、预警信息及时发送到移动终端18（电脑、手机等），方便用户查看。

演示过程：当危房模型倾斜有一定的角度时，通过倾斜传感器13可以监测危房模型的倾斜程度；移动模型屋顶3，第二微动开关12被触发导通，可以监测危房模型的裂缝产生；当按压危房模型使其往下沉降时，第一微动开关5被触发导通，可以监测到危房模型的沉降。主控电路板9采集倾斜传感器13、第二微动开关12和第一微动开关5的传感信号并对其进行处理转换后通过无线链路上传至无线网关17，进而通过移动网络（GPRS通信方式）转发至监控中心16（云端服务器），监控中心16对数据进行处理、分析，最终将监测结果、预警信息及时发送到移动终端18（电脑、手机等）给用户观看。

本发明可对房屋的倾斜、不均匀沉降、裂缝等主要指标进行仿真连续监测，及时捕捉房屋性状变化的主要特征信息，通过无线方式将监测数据实时发送到监控中心，由监控中心对房屋的整体稳定性做出判断和预警预报，通过移动终端（手机）或电脑，真实提供给用户直观、实时、动态显示。

采用微动开关代替裂缝监测传感器和沉降监测传感器，使得模型装置体积更小，便于携带和使用。

本发明在住建领域开创性的实现了完整的建筑安全监测演示系统装置模型，为“建筑安全监测服务平台”在全国范围的宣传、推广及应用起到了极大的助推作用，同时受到住建领域的众多专家一致推崇；大大促进了北斗技术与其他传感器产品有机结合的规模化应用,有效提升了建筑安全监测技术水平及减少建筑安全事故。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。