一种便于安装的采集传输一体化裂缝监测装置及安装方法与流程

1.本发明涉及混凝土工程监测技术领域，尤其涉及一种便于安装的采集传输一体化裂缝监测装置及安装方法。


背景技术：

2.混凝土结构的裂缝能够影响结构的正常使用、安全性与耐久性。裂缝状态能在一定程度上反映构件的工作状态，对混凝土裂缝状态进行实时监测，能够全面掌握裂缝发展的规律，是一种评价混凝土结构安全的有效手段。传统的混凝土裂缝监测多采用有线式裂缝宽度探测仪和裂缝深度探测仪，多为人工监测实现的。对于某些混凝土结构裂缝发展较快的危险建筑或重要的混凝土结构建筑，如果采用人工监测的话，需要耗费大量的时间，且速度较慢、记录过程容易出错，在混凝土裂缝发展较快时无法实时监控其发展规律，不能为工程技术员提供可靠数据。
3.随着建筑业的发展和工程信息化程度的不断提高，提供一种操作简单便捷、快速准确、实时动态监测的混凝土裂缝监测系统成为当前重要的研究课题。
4.当前结构的在线监测均为系统工程，采用多个、多类传感器，配合多通道的采集传输设备和专用供电系统，完成对结构的全面监测。如在专利申请号为cn201620096588.x中公开了一种基于移动通信终端的混凝土裂缝实时监测系统，包括：裂缝监测设备、服务器以及移动通信终端，所述裂缝监测设备与所述移动通信终端通过所述服务器实现信息交互，所述裂缝监测设备包括电源装置、裂缝传感装置及控制单元，所述电源装置为所述裂缝监测设备提供工作电源，所述控制单元控制所述裂缝传感装置感测混凝土的裂缝信息，并将所述裂缝信息发送所述服务器处理后，发送至所述移动通信终端。该方案提供的基于移动通信终端的混凝土裂缝实时监测系统具有省时省力、快速准确、远程实时监控好的优点。
5.但是该方案仍然具有实施难度大，成本高昂的问题。裂缝是混凝土结构最主要的病害，实现对裂缝的快速、轻量化在线监测，对掌握结构状态具有重要意义。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的不足，将传感器、采集、供电、传输模块进行高度集成，并进行快速安装和传感器快装设计，极大提升装置应用的便捷性，提供一种便于安装的采集传输一体化裂缝监测装置及安装方法。
7.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种便于安装的采集传输一体化裂缝监测装置，包括快速安装底座和防护罩，所述快速安装底座和防护罩连接；所述防护罩内部设置有工作模块；所述快速安装底座上设有至少两个传感器定位安装座预留孔，用于安装传感器定位安装座；所述传感器定位安装座包括t形插件和卡扣，所述t形插件和卡扣通过螺丝固定。
8.进一步的，所述t形插件由圆柱形延长部件和长方体上部件构成，所述长方体上部件上设有圆弧形凹槽。
9.进一步的，所述圆柱形延长部件的长度大于快速安装底座的厚度，安装时，通过环氧树脂与混凝土胶结。
10.进一步的，所述传感器定位安装座预留孔的孔径大于圆柱形延长部件的直径。
11.进一步的，所述卡扣呈圆弧形。
12.进一步的，所述快速安装底座上设有底座安装孔，用于打入膨胀胶塞，并用自动螺丝使快速安装底座固定在混凝土结构表面。
13.进一步的，所述快速安装底座上设有两个底座安装孔，分别位于快速安装底座窄边中线的两端，呈中心对称。
14.进一步的，所述工作模块内设有供电模块、传输模块和采集模块；所述采集模块分别连接供电模块、传输模块和传感器，所述供电模块和传输模块连接；所述传输模块用于将数据发送至服务器。
15.进一步的，一种便于安装的采集传输一体化裂缝监测装置的安装方法，包括以下步骤：步骤1：在预定位置打孔，孔内打入膨胀胶塞，用自攻螺丝将快速安装底座固定在结构表面；步骤2：在传感器定位安装座预留孔位处钻孔，孔内打入胶结材料，将传感器定位安装座的柱形延长件部压入孔中；步骤3：将集成了工作模块的防护罩安装在底板上，防护罩与传感器定位安装座接触，在胶结材料固化前起到固定作用；步骤4：胶结材料固化后，传感器开始有效工作。
16.进一步的，还包括传感器的更换步骤和裂缝监测装置的拆除步骤；所述传感器的更换步骤为：步骤501：拆卸集成工作模块的防护罩；步骤502：拧下传感器定位安装座上的螺丝，取下传感器定位安装座的上部卡扣3；步骤503：取下传感器；步骤504：装上新的传感器；步骤505：装上固定座的上部卡扣，拧紧螺丝；所述裂缝监测装置的拆除步骤为：步骤601：拆卸集成工作模块的防护罩；步骤602：拧下传感器定位安装座上的螺丝，取下传感器定位安装座的上部卡扣；步骤603：取下传感器。
17.本发明的有益效果：1、将裂缝宽度在线监测进行高度集成，实现了简单安装、快速监测；2、设备可快速安装、提升了实施的便捷性；3、除底板外的高价值部分可方便拆卸、循环使用，降低使用成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1是本发明的快速安装底座正视图。
20.图2是本发明的快速安装底座俯视图。
21.图3是本发明的快速安装底座侧视图。
22.图4是本发明的防护罩结构示意图。
23.图5是本发明的工作模块的内部结构连接图。
24.附图说明：1-底座安装孔；2-预留孔；3-卡扣；5-螺丝；6-快速安装底座；7-t形插件；8-工作模块；9-防护罩；10-传感器；11-采集模块；12-传输模块；13-供电模块。
具体实施方式
25.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
29.本实施例中，如图1至图5所示，一种便于安装的采集传输一体化裂缝监测装置，包括快速安装底座6和防护罩9，所述快速安装底座6和防护罩9连接；所述防护罩内部设置有工作模块8；所述快速安装底座6上设有至少两个传感器定位安装座预留孔2，用于安装传感器定位安装座；所述传感器定位安装座包括t形插件7和卡扣3，所述t形插件7和卡扣3通过螺丝5固定。
30.在本实施例中，所述t形插件7由圆柱形延长部件和长方体上部件构成，所述长方体上部件上设有圆弧形凹槽。
31.在本实施例中，所述圆柱形延长部件的长度大于快速安装底座6的厚度，安装时，通过环氧树脂与混凝土胶结。
32.在本实施例中，所述传感器定位安装座预留孔2的孔径大于圆柱形延长部件的直径。
33.在本实施例中，所述卡扣3呈圆弧形。
34.在本实施例中，所述快速安装底座6上设有底座安装孔1。
35.在本实施例中，所述快速安装底座6上设有两个底座安装孔1，分别位于快速安装底座6窄边中线的两端，呈中心对称。
36.在本实施例中，所述工作模块8内设有供电模块、传输模块和采集模块11；所述采集模块11分别连接供电模块13、传输模块12和传感器10，所述供电模块13和传输模块12连
接；所述传输模块12用于将数据发送至服务器。
37.在本实施例中，供电模块可具体采用锂电池。
38.在本实施例中，传输模块可用dtu。
39.在本实施例中，采集模块可用振弦频率采集卡。
40.在本实施例中，传感器具体为位移传感器。
41.本发明是一种一体式的裂缝监测设备，将传感器、采集、供电、传输模块进行高度集成，并进行快速安装和传感器快装设计，极大提升装置应用的便捷性。
42.采集模块与传感器连接，并接受供电模块的供电，传输模块接收采集模块采得的数据，按1次/24h的频率发送时间、编号、采集值至服务器，并接受供电模块的供电。低采样频率、低功耗的设计可使装置有1年以上的工作时间。
43.底座安装孔便于快速将装置安装达到混凝土结构。传感器定位安装座与底座采用独立设计，给传感器以变形空间，不影响测量结果的有效性。
44.传感器安装定位座柱形延长部分用于深入混凝土中，通过环氧树脂与混凝土胶结。安装座上部环形卡扣通过螺丝连接，也用于定位座胶结牢固之后的传感器安装及使用完毕之后的拆卸。
45.安装底座和传感器安装座固定之后，将集成了工作模块的防护罩与底座连接，即完成了整个装置的安装。
46.本装置的安装方法过程为：（1）在预定位置打孔，孔内打入膨胀胶塞，用自攻螺丝将快速安装底座6固定在结构表面；（2）在传感器定位安装座预留孔2位处钻孔，孔内打入胶结材料，将传感器定位安装座的柱形延长件部压入孔中；（3）将集成了工作模块8的防护罩9安装在底板上，防护罩以柔性支撑的方式（防护罩对传感器安装座的固定作用，代替常规安装中的“手扶固定”）与传感器定位安装座接触，在胶结材料固化前起到固定作用；（4）胶结材料固化后，传感器10开始有效工作。
47.更换传感器10过程：（1）拆卸集成工作模块8的防护罩9；（2）拧下传感器定位安装座上的螺丝5，取下传感器定位安装座的上部卡扣3；（3）取下传感器10；（4）装上新的传感器10；（5）装上固定座的上部卡扣3，拧紧螺丝5。
48.拆除过程：（1）拆卸集成工作模块8的防护罩9；（2）拧下传感器定位安装座上的螺丝5，取下传感器定位安装座的上部卡扣3；（3）取下传感器10。
49.传感器定位安装座在钻孔后需要用环氧树脂固定，环氧树脂需要半个小时以上才能形成强度，传统传感器安装方式在此步骤需要人工辅助支撑，费时费力。本装置使用膨胀螺丝安装固定底板，集成了工作模块8的防护罩9可对注胶后的传感器定位安装座起到支撑
作用，大大节约了时间，便利了安装。
50.传感器定位安装座预留孔2的孔径大于传感器定位安装座的圆柱形延长部件的直径，为传感器10正常工作留出了工作空间。
51.传感器定位安装座采用活动设计，在回收利用时拧下传感器定位安装座上的螺丝5即可回收传感器10，无需凿开固定座附近的混凝土，避免了对结构及传感器10的破坏。
52.本发明实现了：1、将裂缝宽度在线监测进行高度集成，实现了简单安装、快速监测。
53.2、设备可快速安装、提升了实施的便捷性。
54.3、除底板外的高价值部分可方便拆卸、循环使用，降低使用成本。
55.本发明通过将裂缝宽度在线监测进行高度集成，实现了简单安装、快速监测，设备可快速安装、提升了实施的便捷性，除底板外的高价值部分可方便拆卸、循环使用，降低使用成本。
56.本文揭露的结构、功能和连接形式，可以通过其它方式实现。例如，以上所描述的实施例仅是示意性的，例如卡扣可以有其他固定方式，例如多个组件可以结合或者集成于另一个组件；另外，在本文各个实施例中的各功能组件可以集成在一个功能组件中，也可以是各个功能组件单独物理存在，也可以两个或两个以上功能组件集成为一个功能组件。
57.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。