一种用于塑料排水板打设工艺的计数器装置的制作方法

本实用新型属于工程施工监测设施技术领域，尤其涉及一种用于塑料排水板打设工艺的计数器装置。

背景技术：

塑料排水板打设工艺是工程施工中尤其是吹填造陆施工中的一项典型工艺，塑料排水板用插板机插入软土地基，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其它地方排出，加速软基固结。在软土地基处理中，塑料排水板的作用设计，施工设备基本与袋砂井相同，因此是地基排水处理中的关键工艺。插板机的工作过程是：将塑料排水板设置在插板机的钢管内，令其从顶部的入口进入再由底部的出口穿出，在下端设置锚靴后，在锤头的作用下，钢管插入土层中并到达一定深度，当钢管回升时，锚靴将塑料排水板的下端固定在土层深处，因而只有钢管升起来，塑料排水板自由放卷，当钢管提升至地面以上时，将塑料排水板割断并预留一定长度的空余端。

塑料排水板打设工艺具有两个关键指标：打设深度和打设数量，打设深度是指钢管是否打设至土层的设定深度，打设数量反应一定区域内是否设置了足够数量的塑料排水板(一般情况下，塑料排水板成矩阵式布置，横向及纵向间隔都为1m左右)，上述两个指标直接反映了打设工艺控制的好坏和工程进度。传统塑料排水板打设工艺完全由人工计数，依据红旗标记来判定塑料排水板打设深度，由于管理人员人数有限，无法做到逐一监管，极易出现窝工或偷工减料，谎报工作进度的情况，施工人员操作不规范同样会对施工质量造成极大影响。

因此，塑料排水板打设工艺，需要不断调整、改进计数方式，以提高效率及质量，典型的方式是为插板机配置计数器。

钢管深度的测量是检测的难点之一，考虑到插板机不便于布置线缆，而且施工现场的环境通常较为恶劣，开放式地设置位置传感器(如光电传感器、红外传感器等)的方案将不是可行的方案。另一方面，考虑到施工人员对监管的抵触，简单外露的装置存在被人为拆卸的可能性。因此要求计数器装置的安装精度要求低、结构简单、防水防拆效果好，同时考虑到下限位经常需要进行调整，计数器还要求便于拆卸(专门人员拆卸而不是随意拆卸)。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单紧凑、便于位置调节、运行可靠性高、防水防拆效果好的用于塑料排水板打设工艺的计数器装置，提升对塑料排水板打设工艺的监控能力，提升施工质量。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于塑料排水板打设工艺的计数器装置包括安装在插板机锤头上的随动测量端块以及安装在插板机支臂上的、在随动测量端块通过时产生计数信号的上下两个计数器，两个计数器分位于插板机锤头的上限位位置和下限位位置；计数器包括壳体，在壳体的前侧壁内侧安装有多个电磁传感器，在壳体的内腔安装有控制电路板和可充电电源，在壳体的后部安装有背部带有触点开关的后盖，后盖与壳体采用多个第一防拆螺钉固定连接，还包括抱箍，抱箍与后盖采用多个第二防拆螺钉固定连接；控制电路板包括控制器模块和与其电连接的模数转换模块、无线通讯模块和电源管理模块，触点开关与控制器模块电连接，各电磁传感器与模数转换模块电连接，可充电电源与电源管理模块电连接。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构简单紧凑的用于塑料排水板打设工艺的计数器装置，与现有的人工计数、人工监控打设深度的方式相比，本实用新型提供了一种自动监测打设深度并自动计量打设数量的装置，解决了人工方式下无法逐一监管、极易出现窝工或偷工减料、谎报工作进度等问题。整个计数器装置由一个随动测量端块和两个计数器构成，体积小巧，自成单元，十分便于携带以及向施工现场的插板机上进行布设。由于其集成化的结构设计，令整个装置运行可靠稳定，封装化的设计避免现场恶劣环境如粉尘、雨水等的影响。通过设置计数器采用自身的抱箍及防拆螺钉与插板机支臂的型材固定连接，令计数器安装后不易被缺少专业配套拆装工具的施工人员随意拆卸，因而防拆效果好，增强了项目监管者对打设施工工艺的质量监控。通过设置后盖与壳体之间采用防拆螺钉进行连接，令计数器由持有专业配套拆装工具的技术人员进行维护(如更换电池等)，保证了整个装置运行的可靠性。

优选地：控制电路板还包括用于储存历史数据的存储模块，存储模块与控制器模块电连接。

优选地：在后盖与壳体之间设有密封垫圈。

优选地：可充电电源选取为锂离子电池。

优选地：随动测量端块为不锈钢金属块，采用焊接或者防拆螺栓连接的方式与插板机锤头固定连接。

附图说明

图1是本实用新型加装到插板机上的结构示意图；

图2是图1中计数器的机械结构示意图；

图3是图2中计数器安装后的结构示意图；

图4是图2中控制电路板的电路框图。

图中：1、随动测量端块；2、插板机锤头；3、钢管；4、插板机支臂；4-1、支臂型材；5、计数器；5-1、抱箍；5-2、第二防拆螺钉；5-3、触点开关；5-4、第一防拆螺钉；5-5、后盖；5-6、控制电路板；5-7、壳体；5-8、电磁传感器；5-9、可充电电源。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本实用新型的用于塑料排水板打设工艺的计数器装置包括安装在插板机锤头2上的随动测量端块1以及安装在插板机支臂4上的、在随动测量端块1通过时产生计数信号的上下两个计数器5，两个计数器5分位于插板机锤头2的上限位位置和下限位位置。一般情况下，上限位位置不变，通过调节下限位位置在插板机支臂4上的位置，来限定上下两个计数信号触发点位之间的实际距离，也就是打设深度。

在插板机的运行过程中，当插板机锤头2经过上方的计数器5时产生一个计数信号，通过下方的计数器5时产生另一个计数信号。

本实施例中，随动测量端块1为不锈钢金属块，采用焊接或者防拆螺栓连接的方式与插板机锤头2固定连接，优选为直接焊接连接的方式。

请参见图2和图3，可以看出：在机械结构方面，计数器5包括壳体5-7，在壳体5-7的前侧壁内侧安装有多个电磁传感器5-8，多个电磁传感器5-8在壳体5-7的前侧壁内侧成点阵式分布，构成一个检测区，在壳体5-7的内腔安装有控制电路板5-6和可充电电源5-9，在壳体5-7的后部安装有背部带有触点开关5-3的后盖5-5，后盖5-5与壳体5-7采用多个第一防拆螺钉5-4固定连接。

壳体5-7和后盖5-5两者各自一体注塑成型得到，在壳体5-7的前侧壁内侧一体注塑成型有多个传感器座，圆柱形的电磁传感器5-8采用螺钉固定或者粘接固定的方式安装固定到各传感器座上，优选为抗震效果好的粘接固定方式。在壳体5-7的四周侧壁内侧一体注塑成型有电路板固定座，控制电路板5-6采用螺钉固定的方式与各电路板固定座固定。在壳体5-7的四周侧壁内侧还一体注塑成型有电源固定座，可充电电源5-9的电源仓采用螺钉固定的方式与电源固定座固定连接。触点开关5-3与后盖5-5一体注塑成型，其触点部分外露。

触点开关5-3的作用是在计数器5向插板机支臂4的支臂型材4-1上固定后，支臂型材4-1压迫触点开关5-3令其一直处于触发状态，这个触发状态作为计数器5处于正常工作状态的输入信号。当计数器5被认为拆卸时，只要触点开关5-3与支臂型材4-1相脱离，则触点开关5-3就会处于非触发状态，产生的信号发送给控制电路板5-6，则控制电路板5-6知晓计数器5被拆卸过(合法拆卸或非法拆卸)。此种机制类似于etc读写器的机制，当etc读写器安装到汽车前挡风玻璃上时，其背部的开关自行触发，etc读写器才能处于工作状态，若发生过非法拆装，则etc读写器无法自行恢复工作，而是需要去管理部门进行恢复和激活。

本实施例中，可充电电源5-9选取为锂离子电池，锂离子电池置入上述电源仓并粘接固定。当需要充电时，打开后盖5-5，将锂离子电池与电源仓整体从壳体5-7上拆卸下来，断开锂离子电池的线缆后整体取出，充电后再安装回去。

本实施例中，为了保证密封效果，在后盖5-5与壳体5-7之间设有密封垫圈。

还包括抱箍5-1，抱箍5-1与后盖5-5采用多个第二防拆螺钉5-2固定连接。上述第一防拆螺钉5-4、第二防拆螺钉5-2和提到的用于固定随动测量端块1的防拆螺栓是指采用专用工具才能完成拆装的螺钉/螺栓，在钉帽部分设计成特殊结构，只有专用工具才能匹配。防拆螺钉/螺栓通过采购得到，为现有技术，不赘述。

请参见图4，可以看出：在电气方面，控制电路板5-6包括控制器模块和与其电连接的模数转换模块、无线通讯模块和电源管理模块，触点开关5-3与控制器模块电连接，各电磁传感器5-8与模数转换模块电连接，可充电电源5-9与电源管理模块电连接。其中，模数转换模块接收各电磁传感器5-8的模拟信号并转换为数字信号后输送给控制器模块，触点开关5-3向控制器模块传送计数器5是否处于安装状态的信号，无线通讯模块用于向管理后台无线发送数据(基于移动通信网络)，电源管理模块用于管理可充电电源5-9(监测其电压、电量等)。

本实施例中，控制电路板5-6还包括用于储存历史数据的存储模块，存储模块与控制器模块电连接，包括sd存储卡及其附属电路。

控制器模块选取为低功耗mcu芯片，整个控制电路板5-6也是基于mcu芯片进行搭建。模数转换模块、无线通讯模块、存储模块和电源管理模块都是电学领域较为通用的模块，可以通过采购并组装得到控制电路板5-6。

可以将计数器5的壳体5-7的颜色设计为高亮颜色(如亮黄色、亮绿色等)，这样操作插板机的施工人员能够将计数器5的位置作为操作的参照。

安装方式：

将本装置的随动测量端块1焊接安装到插板机锤头2上的相应位置，将上下两个计数器5分别安装到插板机支臂4上插板机锤头2的上限位位置和下限位位置，计数器5的触点开关5-3产生触发信号，计数器5处于工作状态。

工作原理及工作过程：

开启后台管理系统，将多个计数器5的编号与排水板打设施工现场的各插板机设备相匹配，如计数器0001a和计数器0001b分别作为1号插板机的上限位计数器和下限位计数器，则在系统内建立这个插板机的监控页面；计数器0001a和计数器0001b在检测到随动测量端块1通过时产生触发信号并将带有时间信息的触发信号分别发送给后台管理系统，在监控页面上生成两个持续延伸的特征线；

一个完整的打设过程为，插板机锤头2提升至上方限位位置(此时钢管的下端位于地面以上一定较低的高度，对打设深度影响可忽略，或者将该高度值纳入下方计数器5位置设定时的考虑)，计数器0001a产生并发送信号，插板机锤头2带着钢管和排水板下行插入土层，直至插板机锤头2下降至下方限位位置，计数器0001b产生并发送信号，这两个信号若完整且时间间隔在合理时间范围内(单次打设施工通常时间为20-40s)则认为信号有效，且认为排水板打设深度达到要求，并为打设数量加一；之后插板机锤头2重新提升至上方限位位置，重复上述过程持续进行排水板打设施工；

若在某个打设步骤中，计数器0001a和/或计数器0001b的信号缺失，则认为排水板打设深度没有达到要求，并为异常打设情况加一，正常打设数量不变；施工一定时间后，可以从管理系统中得出施工现场各插板机的具体运转情况，生成报表；在系统内设置报警值，也就是当某个插板机累计异常次数达到一定值时，及时到现场进行监管督导处理。