一种城市建筑结构健康监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及建筑安全的技术领域，特别是一种城市建筑结构健康监测系统。


背景技术：

2.城市建筑工程结构在服役期间，难免产生损伤积累和抗力衰减，承载能力降低，甚至不足以满足设计承载要求，这可能引发灾难性的突发事故，为了保证结构在使用期间的可靠性，对结构进行健康监测，实时掌握结构的当前工作状态，并作出准确的安全性预判是很有必要的。对结构进行运营期间的健康监测，可以及时有效对结构进行加固维护，能够保障结构安全性，延长使用寿命，大大提高经济效益。
3.现有的建筑结构健康监测系统，一般包括传感器采集模块、控制处理模块以及相应用于无线传输数据的无线模块，为方便数据的采集及管理，一般通过将上述控制模块及无线模块集成在一个控制箱内，再将各传感器采集模块的传输线路接入，从而达到集中统一管理的目的。
4.然而，上述方案中，控制箱在长期使用过程中如遇到不足以损毁建筑的震动时，由于其各部件均处于固定状态，因此容易在震动中产生损毁，影响数据发送以及需要进行更换，不利于长期稳定使用。
5.有鉴于此，本发明人专门设计了一种城市建筑结构健康监测系统，本案由此产生。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：
7.一种城市建筑结构健康监测系统，包括控制箱、传感器模组、多传感器采集模组、控制处理模块、可存储电源以及无线模块，所述控制箱内设有相对独立活动的内箱体，所述多传感器采集模组、控制处理模块、可存储电源以及无线模块均设于内箱体中，所述内箱体两侧向外凸设若干上固定板，所述控制箱内侧壁于每一上固定板下方凸设下固定板，所述下固定板上端固定有连接杆，所述上固定板上开设有供连接杆滑移穿过的活动孔，所述上固定板与下固定板之间且于连接杆外侧套设有缓冲弹簧，所述内箱体上端及下端分别设有吊接结构及缓冲结构。
8.优选的，所述连接杆上端螺纹连接有限位块。
9.优选的，所述吊接结构包括固定在内箱体上端面两侧的吊耳以及一端与吊耳连接且另一端固定于控制箱内顶部的吊绳，所述缓冲结构包括固定于控制箱内底部的油压缓冲器以及固定于内箱体底面且与油压缓冲器的输出杆位置相对的缓冲块，常态下所述内箱体受缓冲弹簧支撑，所述吊绳处于松弛状态且油压缓冲器的输出杆与缓冲块具有间隙。
10.优选的，所述油压缓冲器的输出杆上端呈球形过渡，所述缓冲块下端面向内凹设有与输出杆上端形状相适应的缓冲孔。
11.优选的，所述内箱体后侧与控制箱之间设有柔性缓冲部，所述柔性缓冲部为聚氨酯层或橡胶层构成。
12.优选的，所述内箱体设有透明柜门，所述透明柜门与内箱体之间通过磁吸结构固定，且所述透明柜门与内箱体之间设有用于密封边缘的防水胶条。
13.优选的，所述内箱体内底部设有除湿盒，所述除湿盒内设有吸湿颗粒。
14.优选的，所述传感器模组通过数据线引入控制箱及内箱体后连接多传感器采集模组的相应输入接口，所述多传感器采集模组以及无线模块的输出端均电连接控制处理模块的输入端，所述可存储电源的输出端电连接控制处理模块以及多传感器采集模组进行供电，且所述可存储电源的输入端电连接外部电源进行电能存储或直接供电。
15.优选的，所述控制处理模块上设有若干用于连接外部设备、传输数据的现场接口。
16.优选的，所述传感器模组包括加速度传感器、位移传感器、光纤光栅传感器以及风压传感器。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.1、通过上固定板、下固定板、连接杆以及缓冲弹簧，对内箱体进行缓冲支撑，使得内箱体在建筑震动过程中能够保持平稳，稳定发送数据给相应的监测单位；同时，通过吊接结构及缓冲结构，进一步对内箱体进行缓冲保护，使得其内部的元件免受震动损坏，延长其设备使用寿命；
19.2、通过柔性缓冲部，使得内箱体在受到水平方向上的震动时，能够通过柔性缓冲部吸收相应的震动，进一步降低震动对内箱体的影响，保持设备整体的稳定运行；
20.3、通过防水胶条以及除湿盒，能够避免外部水气进入内箱体中，对内箱体内的电子元件及金属部件造成影响和腐蚀，从而进一步延长设备整体的使用寿命。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
22.其中：
23.图1是本实用新型的连接示意图；
24.图2是本实用新型的传感器模组部件示意图；
25.图3是本实用新型的整体结构示意图；
26.图4是本实用新型的控制箱内部结构示意图；
27.图5是图4中a区域的局部放大结构示意图；
28.图6是本实用新型中凸显缓冲结构的局部剖视结构示意图；
29.图7是本实用新型中凸显柔性缓冲部的局部剖视结构示意图。
30.标号说明：
31.1、控制箱；11、下固定板；12、连接杆；13、缓冲弹簧；14、吊接结构；141、吊耳；142、吊绳；15、缓冲结构；151、油压缓冲器；152、缓冲块；153、输出杆；154、缓冲孔；16、数据线；17、限位块；2、传感器模组；21、加速度传感器；22、位移传感器；23、光纤光栅传感器；24、风压传感器；3、多传感器采集模组；4、控制处理模块；41、无线模块；42、现场接口；5、可存储电源；51、外部电源；6、内箱体；61、上固定板；62、柔性缓冲部；63、透明柜门；64、磁吸结构；65、防水胶条；66、除湿盒。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.请参阅图1至7，是作为本实用新型的最佳实施例的一种城市建筑结构健康监测系统，包括控制箱1、传感器模组2、多传感器采集模组3、控制处理模块4、可存储电源5以及无线模块41，控制箱1内设有相对独立活动的内箱体6，多传感器采集模组3、控制处理模块4、可存储电源5以及无线模块41均设于内箱体6中，内箱体6两侧向外凸设4块上固定板61，本实施例中上固定板61关于内箱体6中部对称分布，控制箱1内侧壁于每一块上固定板61的下方固定有下固定板11，下固定板11的上端固定有连接杆12，上固定板61上开设有供连接杆12滑移穿过的活动孔(图中未标出)，上固定板61与下固定板11之间且于连接杆12外侧套设有缓冲弹簧13，内箱体6上端及下端分别设有吊接结构14及缓冲结构15。
34.具体的，如图1-4所示，传感器模组2通过数据线16引入控制箱1及内箱体6后连接多传感器采集模组3的相应输入接口，多传感器采集模组3以及无线模块41的输出端均电连接控制处理模块4的输入端，可存储电源5的输出端电连接控制处理模块4以及多传感器采集模组3进行供电，且可存储电源5的输入端电连接外部电源51进行电能存储或直接供电，从而，可存储电源5连接外部电源51进行电能存储，在正常情况下通过外部电源51对控制处理模块4以及多传感器采集模组3进行直接供电，若遇较大的异常情况如重震等影响外部电力传输的情况，此时通过内部的可存储电源5对控制处理模块4以及多传感器采集模组3进行供电，以保证建筑监测数据的稳定、安全传输，及时告知相应的监测单位进行处置。
35.进一步的，控制处理模块4上设有若干用于连接外部设备、传输数据的现场接口42，由此能够方便工作人员现场连接控制处理模块4获取相应的监测数据，方便进行定期检查维护。
36.进一步的，传感器模组2包括加速度传感器21、位移传感器22、光纤光栅传感器23以及风压传感器24。
37.特别的，为方便传感器模组2的连接，控制箱1侧壁以及内箱体6的侧壁均开设稍大于数据线16所需穿孔大小的开口(图中未示出)，以增加数据线16的灵活度，避免震动过程中数据线16受到拉扯损坏。
38.优选的，可存储电源5选用可充电的锂电池组，无线模块41采用wifi通讯模块，控制处理模块4采用mcu微处理器。
39.优选的，如图4、5所示，连接杆12上端螺纹连接有限位块17，由此能够对上固定板61形成上端的限位，防止震动过大导致上固定板61从连接杆12的上端脱出。
40.优选的，如图4所示，吊接结构14包括固定在内箱体6上端面两侧的吊耳141以及一端与吊耳141连接且另一端固定于控制箱1内顶部的吊绳142，缓冲结构15包括固定于控制箱1内底部的油压缓冲器151以及固定于内箱体6底面且与油压缓冲器151的输出杆153位置相对的缓冲块152，常态下内箱体6受缓冲弹簧13支撑，吊绳142处于松弛状态且油压缓冲器151的输出杆153与缓冲块152具有间隙。
41.进一步的，如图6所示，油压缓冲器151的输出杆153上端呈球形过渡，缓冲块152下端面向内凹设有与输出杆153上端形状相适应的缓冲孔154。
42.优选的，如图7所示，内箱体6后侧与控制箱1之间设有柔性缓冲部62，柔性缓冲部62为聚氨酯层或橡胶层构成，通过柔性缓冲部62，使得内箱体6在受到水平方向上的震动时，能够通过柔性缓冲部62吸收相应的震动，进一步降低震动对内箱体6的影响，保持设备整体的稳定运行。
43.优选的，如图7所示，内箱体6设有透明柜门63，透明柜门63与内箱体6之间通过磁吸结构64(结合图4)固定，且透明柜门63与内箱体6之间设有用于密封边缘的防水胶条65，内箱体6内底部设有除湿盒66，除湿盒66内设有吸湿颗粒，通过防水胶条65以及除湿盒66，能够避免外部水气进入内箱体6中，对内箱体6内的电子元件及金属部件造成影响和腐蚀，从而进一步延长设备整体的使用寿命。
44.本实用新型的有益效果如下：
45.通过上固定板61、下固定板11、连接杆12以及缓冲弹簧13，对内箱体6进行缓冲支撑，使得内箱体6在建筑震动过程中能够保持平稳，稳定发送数据给相应的监测单位；同时，通过吊接结构14及缓冲结构15，进一步对内箱体6进行缓冲保护，使得其内部的元件免受震动损坏，延长其设备使用寿命；
46.通过柔性缓冲部62，使得内箱体6在受到水平方向上的震动时，能够通过柔性缓冲部62吸收相应的震动，进一步降低震动对内箱体6的影响，保持设备整体的稳定运行；
47.通过防水胶条65以及除湿盒66，能够避免外部水气进入内箱体6中，对内箱体6内的电子元件及金属部件造成影响和腐蚀，从而进一步延长设备整体的使用寿命。
48.综上所述，本实用新型能够充分避免震动对建筑结构健康监测系统相关元器件的影响，保持监测数据平稳发送，延长设备整体使用寿命。
49.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。