[发明专利]一种基坑垂直取土安全监控系统及方法

权利要求书

1.一种基坑垂直取土安全监控系统，其特征在于，包括：

多个脱钩装置，其安装于取土箱体和起吊设备之间；

后端处理平台，其与所述脱钩装置信号连接，用于判断取土箱体内的取土量是否超过取土箱体的核定载土量；

其中，所述脱钩装置包括：

安装基座，其顶部与所述起吊设备连接；

吊钩底座，其顶部与所述安装基座活动连接，其底部安装用于起吊所述取土箱体的吊钩；

传感器，其固定于所述安装基座，用于将所述取土箱体的取土量信息实时传送至所述后端处理平台，当所述取土箱体内的取土量超过取土箱体的核定载土量时，所述后端处理平台发送信号控制所述安装基座与所述吊钩底座分离，直至所述取土箱体内取土量等于或小于核定载土量时，所述起吊设备将所述取土箱体垂直吊出基坑。

2.根据权利要求1所述的基坑垂直取土安全监控系统，其特征在于：所述安装基座的侧面设有多个截面呈半圆形的凹槽，所述凹槽的中心设有水平转轴及能够沿所述转轴旋转的半圆形的限位块，且所述限位块与所述凹槽相匹配，所述转轴的两端固定于所述凹槽的侧面，所述转轴与驱动电机连接，所述吊钩底座的截面呈U形，所述吊钩底座顶部的凸块卡扣于所述安装基座的限位块。

3.根据权利要求2所述的基坑垂直取土安全监控系统，其特征在于：所述传感器为扭矩传感器或压力传感器，所述扭矩传感器固定于所述安装基座的转轴，用于检测取土箱体起吊时施加于转轴的扭矩，所述压力传感器设置于限位块的远离凹槽的水平表面，用于检测取土箱体起吊时施加于安装基座的压力，当超载的扭矩信息或压力信息传送至所述后端处理平台时，所述后端处理平台发送信号至所述驱动电机，控制所述限位块旋转后嵌于所述凹槽内，使得所述吊钩底座与所述安装基座分离。

4.根据权利要求1所述的基坑垂直取土安全监控系统，其特征在于：它还包括与所述后端处理平台信号连接的防侵入系统，所述防侵入系统包括视频监控装置、超声定位装置和预警装置，所述超声定位装置包括发射器、接收器、无线通信模块和微处理器模块，所述发射器固定于取土箱体外壁以及基坑取土区域内需要定位的人员和/或设备上，所述发射器、接收器与微处理器模块通过无线通信模块连接，所述视频监控装置安装于取土箱体外壁，监控取土区域内的人员、设备的动态状况并将采集的视频信息传输至所述后端处理平台，并配合所述超声定位装置和所述预警装置对进入基坑取土区域的人员、设备发出报警信号。

5.根据权利要求4所述的基坑垂直取土安全监控系统，其特征在于：它还包括安装于所述取土箱体外壁的三维全息影像系统，所述三维全息影像系统与所述后端处理平台信号连接，用于实时获取基坑取土点的三维影像并发送至所述后端处理平台。

6.如权利要求1所述的基坑垂直取土安全监控系统的监控方法，其特征在于，步骤如下：

将取土箱体设置于基坑取土区域并装载基坑挖土，在取土箱体顶端安装多个脱钩装置，使起吊设备的索缆与所述脱钩装置连接，且所述脱钩装置与后端处理平台信号连接；

取土箱体起吊初始，所述脱钩装置的传感器将取土箱体的取土量信息实时传送至所述后端处理平台，所述后端处理平台判断取土量是否超过取土箱体的核定载土量，当取土量等于小于核定载土量时，起吊设备将所述取土箱体吊出基坑；当取土量超过核定载土量时，所述后端处理平台发送信号至所述脱钩装置，使得所述脱钩装置的安装基座与吊钩底座分离，从所述取土箱体取出部分土体，直至再次起吊后，其取土量符合核定载土量时，起吊装置将所述取土箱体吊出基坑，如此反复，直至基坑挖掘土体全部运出。