一种临近既有铁路深基坑监控装置的制作方法

1.本实用新型属于基坑监测技术领域，具体涉及一种临近既有铁路深基坑监控装置。


背景技术：

2.随着城市的发展，轨道交通作为城市重要的交通枢纽，越来越多的城市开始建设。其中大型城市，如上海、苏州等城市轨道交通发展更为迅速，很多地铁线路为了方便换乘都是在距离既有线路较近的位置进行规划，这就为既有线车站的结构安全以及新建线路软地质基坑施工带来了较大的困难。在进行基坑开挖和基坑降水时，为了保证工作人员的安全，会在基坑四周设置监控装置，用于监测基坑内的情况，现有的监控装置在使用时，主要存在以下问题：第一、建筑工地内砂石众多，容易对监控装置造成损坏；第二，建筑工地内扬尘极多，如果扬尘粘附在监控装置上，会严重影响监控装置的拍摄效果，进而影响监控装置的监测效果；第三，在基坑降水过程中，基坑内的地下水极有可能进入监控装置内，造成监控装置进水损坏，影响监控装置的正常使用。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种临近既有铁路深基坑监控装置，其结构简单、设计合理且体积小，实现临近既有铁路深基坑施工情况的监控，监控效果好，且使用可靠，实用性强，便于推广使用。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种临近既有铁路深基坑监控装置，其特征在于：包括防护箱、设置在所述防护箱底部且用于调节所述防护箱安装角度的可调底座、设置在所述可调底座上且用于对所述防护箱的外侧面进行清洁的清洁器，以及设置在所述防护箱内且用于对深基坑进行监控的监控模块；
5.所述防护箱包括箱体和设置在箱体内表面的防水层，以及设置在箱体前侧面的透明可视窗，所述透明可视窗沿箱体长度方向布设；
6.所述监控模块包括均设置在箱体内的电子线路板、监控摄像头和定位模块，以及用于带动监控摄像头沿透明可视窗的长度方向移动的移动架；
7.所述电子线路板上集成有微控制器和与微控制器相接的无线通信模块，所述监控摄像头和定位模块的输出端均与微控制器的输入端连接。
8.上述的一种临近既有铁路深基坑监控装置，其特征在于：所述移动架包括丝杆、套装在丝杆上的滑块、对称设置在丝杆两端的固定座和支撑座，以及设置在丝杆一端且用于驱动丝杆的丝杆驱动电机，所述固定座和支撑座均位于箱体的底板上，所述监控摄像头安装在滑块上，所述丝杆驱动电机由微控制器进行控制。
9.上述的一种临近既有铁路深基坑监控装置，其特征在于：所述固定座上设置有用于检测滑块靠近固定座的第一压力传感器，所述支撑座上设置有用于检测滑块靠近支撑座的第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器的输出端均与微控制器的输入
端连接。
10.上述的一种临近既有铁路深基坑监控装置，其特征在于：所述可调底座包括下u型座体和与下u型座体配合的上u型座体，以及用于驱动上u 型座体转动的调节器；
11.所述上u型座体通过销轴与下u型座体铰接，所述上u型座体与销轴固定连接，所述下u型座体与销轴转动配合；
12.所述调节器包括设置在下u型座体上的底座调节电机，所述销轴的一端与底座调节电机的输出轴固定连接，所述底座调节电机由微控制器进行控制。
13.上述的一种临近既有铁路深基坑监控装置，其特征在于：所述清洁器包括设置在上u型座体上的安装板、对称设置在安装板两端的第一伸缩杆和第二伸缩杆，以及设置在第一伸缩杆和第二伸缩杆之间的清洁毛刷，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均由微控制器进行控制；
14.所述清洁毛刷的一端与第一伸缩杆的内杆固定连接，所述清洁毛刷的另一端与第二伸缩杆的内杆固定连接。
15.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
16.1、本实用新型通过设置箱体对监控模块进行防护，避免建筑工地内砂石飞溅在监控摄像头上造成监控摄像头损坏，有效延长监控摄像头的使用寿命；同时，通过箱体能够对建筑工地内的灰尘进行阻挡，有效避免建筑工地内的灰尘遮挡监控摄像头。
17.2、本实用新型通过在箱体的内表面设置防水层增强防护箱的防水效果，避免在深基坑的降水过程中深基坑内的水进入监控摄像头内，保证监控摄像头的可靠工作。
18.3、本实用新型通过设置可调底座调节监控摄像头的监控高度，并通过设置移动架带动监控摄像头沿箱体的长度方向移动，使监控摄像头能够对深基坑同一高度处不同区域的施工情况进行监控，进而实现监控摄像头对深基坑内全范围的监控，监控范围广，且监控效果好。
19.4、本实用新型通过设置清洁器对附着在透明可视窗表面的灰尘进行清理，避免透明可视窗上灰尘堆积过多导致监控摄像头无法对深基坑内的施工情况进行监控，保证该监控装置的监控效果。
20.综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，通过设置箱体对监控模块进行防护，避免建筑工地内砂石飞溅在监控摄像头上造成监控摄像头损坏，有效延长监控摄像头的使用寿命；同时，通过箱体对建筑工地内的灰尘进行阻挡，有效避免建筑工地内的灰尘遮挡监控摄像头，保证该监控装置的监控效果；通过在箱体的内表面设置防水层增强防护箱的防水效果，避免在深基坑的降水过程中深基坑内的水进入监控摄像头内，保证监控摄像头的可靠工作。
21.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图。
23.图2为本实用新型防护箱、监控摄像头、移动架、第一压力传感器和第二压力传感器的连接结构示意图。
24.图3为图1的左视图。
25.图4为本实用新型的电路原理框图。
26.图5为本实用新型的使用状态图。
27.附图标记说明:
28.1—深基坑；
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2—箱体；
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3—防水层；
29.4—透明可视窗；
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5—监控摄像头；
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6—定位模块；
30.7—微控制器；
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8—无线通信模块；
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9—丝杆；
31.10—滑块；
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11—固定座；
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12—支撑座；
32.13—丝杆驱动电机；
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14—下u型座体；
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15—上u型座体；
33.16—销轴；
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17—底座调节电机；
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18—安装板；
34.19—第一伸缩杆；
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20—第二伸缩杆；
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21—清洁毛刷；
35.22—第一压力传感器；
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23—第二压力传感器；
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24—调节电机安装板。
具体实施方式
36.如图1至图5所示，本实用新型包括防护箱、设置在所述防护箱底部且用于调节所述防护箱安装角度的可调底座、设置在所述可调底座上且用于对所述防护箱的外侧面进行清洁的清洁器，以及设置在所述防护箱内且用于对深基坑1进行监控的监控模块；
37.所述防护箱包括箱体2和设置在箱体2内表面的防水层3，以及设置在箱体2前侧面的透明可视窗4，所述透明可视窗4沿箱体2长度方向布设；
38.所述监控模块包括均设置在箱体2内的电子线路板、监控摄像头5和定位模块6，以及用于带动监控摄像头5沿透明可视窗4的长度方向移动的移动架；
39.所述电子线路板上集成有微控制器7和与微控制器7相接的无线通信模块8，所述监控摄像头5和定位模块6的输出端均与微控制器7的输入端连接。
40.本实施例中，需要说明的是，防护箱包括箱体2、防水层3和透明可视窗4，通过设置箱体2对监控模块进行防护，避免建筑工地内砂石飞溅在监控摄像头5上造成监控摄像头5损坏，有效延长监控摄像头5的使用寿命；同时，通过箱体2能够对建筑工地内的灰尘进行阻挡，有效避免建筑工地内的灰尘遮挡监控摄像头5；通过在箱体2的内表面设置防水层3 增强防护箱的防水效果，避免在深基坑1的降水过程中深基坑1内的水进入监控摄像头5内，保证监控摄像头5的可靠工作；透明可视窗4沿箱体 2的长度方向布设在箱体2的前侧面，通过设置透明可视窗4便于箱体2 内的监控摄像头5透过透明可视窗4对深基坑1进行监控；
41.通过设置可调底座调节监控摄像头5的监控高度，并通过设置移动架带动监控摄像头5沿箱体2的长度方向移动，使监控摄像头5能够对深基坑1同一高度处不同区域的施工情况进行监控，进而实现监控摄像头5对深基坑1内全范围的监控，监控范围广，且监控效果好；
42.通过设置无线通信模块8将监控摄像头5采集到的视频数据无线传输给监控终端，便于工作人员远程对深基坑1的施工过程进行监控，省时省力，且安全性好；通过设置定位模块6能快速定位该监控装置的安装位置，便于在监控摄像头5监控到深基坑1的施工情况异常时，工作人员能够及时获取该监控装置的监测位置。
43.本实施例中，实际使用时，微控制器7优选为stm32f10c8t6微控制器，无线通信模块8优选为atheros ar9331wi-fi模块，定位模块6优选为gps定位模块，监控摄像头5优选为
ov7670摄像头模块，监控终端为计算机或手机。
44.本实施例中，透明可视窗4采用塑料材质制成。
45.如图2和图4所示，本实施例中，所述移动架包括丝杆9、套装在丝杆9上的滑块10、对称设置在丝杆9两端的固定座11和支撑座12，以及设置在丝杆9一端且用于驱动丝杆9的丝杆驱动电机13，所述固定座11 和支撑座12均位于箱体2的底板上，所述监控摄像头5安装在滑块10上，所述丝杆驱动电机13由微控制器7进行控制。
46.本实施例中，微控制器7控制丝杆驱动电机13正转，丝杆驱动电机 13的输出轴正转带动丝杆9正转，丝杆9正转带动滑块10沿丝杆9的长度方向向左移动，滑块10向左移动带动监控摄像头5向左移动；微控制器7控制丝杆驱动电机13反转，丝杆驱动电机13反转带动监控摄像头5 向右移动，实现移动架带动监控摄像头5沿箱体2的长度方向左右移动，增大监控摄像头5的监控范围。
47.如图2和图4所示，本实施例中，所述固定座11上设置有用于检测滑块10靠近固定座11的第一压力传感器22，所述支撑座12上设置有用于检测滑块10靠近支撑座12的第二压力传感器23，所述第一压力传感器 22和第二压力传感器23的输出端均与微控制器7的输入端连接。
48.本实施例中，通过设置第一压力传感器22检测滑块10是否靠近固定座11，当第一压力传感器22检测到压力值时，说明滑块10靠近固定座 11，滑块10向右移动到位，微控制器7控制底座调节电机17动作，同时，微控制器7控制丝杆驱动电机13正转，底座调节电机17动作调节监控摄像头5的安装高度，丝杆驱动电机13正转带动滑块10向左移动，通过第二压力传感器23检测滑块10是否靠近支撑座12，当第二压力传感器23 检测到压力值时，说明滑块10靠近支撑座12，滑块10向左移动到位，微控制器7控制底座调节电机17动作，同时，微控制器7控制丝杆驱动电机13反转，底座调节电机17动作调节监控摄像头5的安装高度，丝杆驱动电机13反转带动滑块10向右移动，多次重复上述步骤，实现对深基坑 1内的不同高度、不同长度段处的施工情况的监控。
49.如图3和图4所示，本实施例中，所述可调底座包括下u型座体14 和与下u型座体14配合的上u型座体15，以及用于驱动上u型座体15 转动的调节器；
50.所述上u型座体15通过销轴16与下u型座体14铰接，所述上u型座体15与销轴16固定连接，所述下u型座体14与销轴16转动配合；
51.所述调节器包括设置在下u型座体14上的底座调节电机17，所述销轴16的一端与底座调节电机17的输出轴固定连接，所述底座调节电机17 由微控制器7进行控制。
52.本实施例中，实际使用时，下u型座体14的侧面上设置有供底座调节电机17安装的调节电机安装板24，通过设置调节器驱动上u型座体15 转动，调节下u型座体14的底板与上u型座体15的底板之间的夹角，进而调节上u型座体15上的箱体2内监控摄像头5的安装高度，便于监控摄像头5对深基坑1内不同高度的施工情况进行监控。
53.如图2、图3和图4所示，本实施例中，所述清洁器包括设置在上u 型座体15上的安装板18、对称设置在安装板18两端的第一伸缩杆19和第二伸缩杆20，以及设置在第一伸缩杆19和第二伸缩杆20之间的清洁毛刷21，所述第一伸缩杆19和第二伸缩杆20均由微控制器7进行控制；
54.所述清洁毛刷21的一端与第一伸缩杆19的内杆固定连接，所述清洁毛刷21的另一
端与第二伸缩杆20的内杆固定连接。
55.本实施例中，通过设置清洁器对附着在透明可视窗4表面的灰尘进行清理，避免透明可视窗4上灰尘堆积过多导致监控摄像头5无法对深基坑 1内的施工情况进行监控，保证该监控装置的监控效果。
56.本实施例中，当需要清洁毛刷21对透明可视窗4表面的灰尘进行清理时，微控制器7控制第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆同时伸长，第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆伸长带动清洁毛刷21 沿箱体2的高度方向向上移动，直至第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆 20的内杆完全伸长，微控制器7再控制第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆同时收回，第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆收回带动清洁毛刷21沿箱体2的高度方向向下移动，直至第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆完全收回，多次重复上述步骤，清洁毛刷21 沿箱体2的高度方向上下移动对透明可视窗4表面的灰尘进行清理，清理效果好。
57.本实施例中，实际使用时，当第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20 的内杆完全收回时，清洁毛刷21的顶部低于透明可视窗4的底部，当对透明可视窗4清理完成时，第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆均处于收回状态，避免清洁毛刷21遮挡透明可视窗4而影响监控摄像头5 的正常工作；当第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆完全伸长时，清洁毛刷21的顶部高于透明可视窗4的顶部，保证清洁毛刷21能够对整个透明可视窗4进行清洁。
58.本实施例中，实际使用时，清洁毛刷21的长度不小于透明可视窗4 的长度，清洁毛刷21为软毛毛刷。
59.本实用新型具体使用时，首先，将可调底座沿深基坑1的长度方向的安装在深基坑1的底部，并通过地脚螺栓将可调底座的下u型座体14的底板固定在深基坑1的底部；其次，微控制器7控制丝杆驱动电机13正转，驱动电机13正转带动监控摄像头5向左移动，在监控摄像头5的移动过程中，监控摄像头5透过透明可视窗4对深基坑1内的施工情况进行监控，监控摄像头5向左移动至第二压力传感器23检测到压力值，此时，监控摄像头5向左移动到位，微控制器7控制底座调节电机17动作，同时，微控制器7控制丝杆驱动电机13反转，底座调节电机17动作调节监控摄像头5的安装高度，丝杆驱动电机13反转带动监控摄像头5向右移动，直至第一压力传感器23检测到压力值，此时，监控摄像头5向右移动到位，微控制器7控制底座调节电机17动作，同时，微控制器7控制丝杆驱动电机13正转，重复上述步骤，监控摄像头5沿箱体2的长度方向左右移动对深基坑1内的不同高度、不同长度段处的施工情况的监控；在监控摄像头5的移动过程中，监控摄像头5监测到的视频数据传输给微控制器7，微控制器7再通过无线通信模块8将监控摄像头5采集到的视频数据无线传输给监控终端；最后，当需要清洁毛刷21对透明可视窗4 表面的灰尘进行清理时，微控制器7控制第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆同时伸长，第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆伸长带动清洁毛刷21沿箱体2的高度方向向上移动，直至第一伸缩杆19 的内杆和第二伸缩杆20的内杆完全伸长，微控制器7再控制第一伸缩杆 19的内杆和第二伸缩杆20的内杆同时收回，第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆收回带动清洁毛刷21沿箱体2的高度方向向下移动，直至第一伸缩杆19的内杆和第二伸缩杆20的内杆完全收回，多次重复上述步骤，清洁毛刷21沿箱体2的高度方向上下移动对透明可视窗4表面的灰尘进行清理，清理效
果好。
60.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是按照本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。