[发明专利]一种满堂扣件式钢管脚手架安全监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种满堂扣件式钢管脚手架安全监测系统及其方法，本系统包括若干监测节点、网关节点、连接到互联网的主机，其中一个网关节点对应若干监测节点，分别连接，网关节点同时连接到主机；所述传感器包括加速度传感器与激光位移传感器。本发明提出的脚手架安全监测方法，通过对传感器数据分类进行局部融合，判断每类数据的安全态势，并进行D‑S证据理论对每类数据的安全态势进行综合评价，最终得到脚手架整体的安全态势评估，根据所得结果，发布预警。本发明能解决传统安全监测方法过于死板，无法应对综合数据评价的缺点，具有极大实用价值。

技术领域

本发明属于工程安全监测领域，具体涉及一种用于满堂扣件式钢 管脚手架的安全监测系统及方法。

背景技术

脚手架是建筑施工现场为工人操作解决垂直和水平运输而搭设 的各种支架。由于施工人员违规操作、脚手架搭设不合理、不符合规 范以及使用过程中有超重现象等原因，使得脚手架在使用过程中事故 频发。有统计表明，由于脚手架倒塌造成的人员伤亡事故在所有工程 施工伤亡事故中所占比例高达30％以上。

目前有对脚手架监测的办法，通常采取设计阈值的办法，而阈值 法非常死板，无法应对噪音和联合数据的变化。而且单纯阈值设置缺 乏科学依据，无法准确反应脚手架的真正安全状态。

发明内容

本发明的目的就在于为了实现更智能准确地判断满堂扣件式钢 管脚手架的安全态势，而提出一种用于满堂扣件式钢管脚手架的安全 监测系统及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种满堂扣件式钢管脚手架安全监测系统，包括若干监测节点、 网关节点、连接到互联网的主机；

其中一个网关节点对应若干监测节点，分别连接，网关节点同时 连接到主机；

所述监测节点包括若干传感器、第一控制器、第一通讯模块、电 源模块，所述电源模块为本节点所有设备提供电力，所述第一控制器 分别连接传感器和第一通讯模块；

所述网关节点包括第二通讯模块、第二控制器、第三通讯模块、 电源模块，所述电源模块为本节点所有设备提供电力，所述第二控制 器分别连接第二通讯模块和第三通讯模块；

所述主机与所有网关节点相连；

本系统从上到下分别为：主机、网关节点、监测节点。监测节点 负责采集数据并对数据进行反零点漂移处理，由于产生大量数据，为 了传输的可靠性，避开城市中常用的WIFI网络，使用433MHZ通讯技 术，同时对于工地环境，433MHZ相对2.4G WIFI的绕过障碍能力更 强。

本发明中的主机作为运算主体和结果发布主体，距离现场较远， 所以网关节点需要连接公网，通过公网连接到主机，故本发明优选网 关节点采用4G通讯模块来与主机进行通讯。

作为本系统的优选方式，所述传感器包括加速度传感器与激光位 移传感器。

作为本系统的优选方式，所述加速度传感器型号为MPU6050，所 述第一、第二通讯模块均为型号为APC220-43的433MHZ通讯模块， 所述第一、第二控制器均为PIC18F4520单片机，所述第三通讯模块 为含有SIM卡的4G通讯模块；所述主机为连接到互联网的计算机，具有数据处理和显示功能。

一种基于上述系统的满堂扣件式钢管脚手架安全监测方法，包括 系统初始化、数据采集、数据局部融合、信息全局融合、发出预警。

作为本方法的优选实施方式，其中系统初始化包括以下步骤：

步骤1，将所有设备安装到位并进行连接，传感器将数据依次传 输给第一控制器、第一通讯模块、第二通讯模块、第二控制器、第三 通讯模块、主机；