[发明专利]一种高空栈道安全实时在线监测方法及其实现装置

说明书

技术领域

本发明属于栈道形变监测技术领域，尤其与一种高空栈道安全实时在线监测装置有关。

背景技术

高空栈道（包括玻璃栈道）可为游客带来惊险刺激的体验和赏心悦目的风景,因此成了近几年旅游项目建设的热点。目前的高空栈道均采用悬臂梁结构支撑，往往沿悬崖峭壁修建，不仅建设难度高，而且支撑点也较少，因此一旦发生坍塌事故，将会造成巨大的人员伤亡。但国内的高空栈道既没有统一的建设标准，也没有统一的安全标准，并且所有的栈道全部没有实时的安全监测系统来保证游客的人身安全。栈道建成后，除非肉眼可见有走形，否则永远不会掌握栈道的受力和倾斜状况。

发明内容

本发明的目的旨在解决目前高空栈道安全没有实时监测的缺陷，提供一种能提供自动监测和报警的高空栈道安全实时在线监测装置。

为此，本发明采用以下技术方案：一种高空栈道安全实时在线监测方法，其特征是，所述的监测方法采用在栈道悬臂梁最外端底部安装倾角传感器感应栈道悬臂梁与水平X轴之间的夹角角度值，感应到常态和受力状态下夹角角度的变化，根据三角函数将角度变化值转换成栈道悬臂梁的形变距离，作为实时监测和预警的数据源，以设定的最大静载作用下的形变距离值作为即时报警的下限，取卸载后的最大残余形变距离值和最大静载作用下的形变距离值的中间值作为景区关闭空载状态下，某个栈道悬臂梁需要进行维修加固的预警下限；通过物联网技术将所述夹角角度和形变距离数据远程传输到云端服务器，并通过互联网实现远程终端的在线访问。

一种实现上述实时在线监测方法的监测装置，其特征是，所述的监测装置包括无线网络模块、无线路由器、云端服务器和多个形变数据采集装置，每一个形变数据采集装置包括一个安装在栈道悬臂梁最外端底部的倾角传感器和一个数据采集处理模块，无线路由器分别与无线网络模块和云端服务器通过无线信号连接组网；无线网络模块包括电源模块、微控制器以及与微控制器连接的WIFI模块、CAN通信模块，电源模块分别为微控制器、WIFI模块和CAN通信模块供电；数据采集处理模块包括电源模块、微控制器以及与微控制器连接的LED显示模块、CAN通信模块、485通信模块，电源模块分别为微控制器、LED显示模块、CAN通信模块、485通信模块供电；无线网络模块、数据采集处理模块的CAN通信模块通过CAN总线连接，数据采集处理模块的485通信模块通过数据线与所述倾角传感器连接。

本发明使用时，倾角传感器安装在栈道悬臂梁最外端底部。倾角传感器的参考方向是重力加速度，而重力加速度的方向永远是竖直向下，指向地心。栈道悬臂梁的水平方向就是倾角传感器芯片的方向。当栈道向下产生形变时，传感器芯片的方向与重力加速度方向之间的夹角会存在变化。倾角传感器可以检测到该角度的变化。根据三角函数，设定栈道悬臂梁长度为L，常态时悬臂梁水平，受力状态下角度变化值即为θ，形变距离h=L* sinθ。系统上电后，传感器会实时监测当前栈道悬臂梁与水平X轴之间的夹角值。数据采集处理模块通过485总线实时读取传感器检测到的当前支柱与水平X轴之间的夹角值。然后，对读取到的角度数据进行实时分析处理，使得处理后的数据可靠真实。再将处理好的数据利用CAN总行传入无线组网内部，无线网络模块接收到数据后，会利用无线WIFI信号将数据传输到无线网络中的数据转发节点，无线数据转发节点接收到数据后，会将数据通过WIFI信号转发到路由器端。之后，数据再由路由器转发到云端服务器存储。最后，便可以通过终端设备（如电脑、手机等）通过互联网网络访问云端数据，对玻璃栈道悬臂梁形变数据进行实时监控，并根据是否达到设定的报警限值自动实现是否报警。

使用本发明可以达到以下有益效果：通过在支撑高空栈道的悬臂梁外端底部安装倾角传感器检测悬臂梁与水平X轴的夹角来监测悬臂梁的形变，将数据处理后通过无量网技术远程采集传输到云端服务器，并通过互联网实现远程终端在线访问，实现了栈道悬臂梁形变的实时在线监测和自动报警，保证了高空栈道的安全运行。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

具体实施方式