[發明專利]具有自定位識別的力和傾斜度監視系統

在審

• 申請號: 202080003869.5
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN112789486A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 林振宇;林志雄
• 申請（專利權）人: 林振宇;林志雄
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;E04G23/04;E04G25/04;G01M99/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳斌

本發明涉及一種用于監視諸如臨時支撐支柱等載荷支撐構件的力和傾斜度的傳感器設備、系統和監視系統。傳感器設備包括：管狀構件，其與臨時支撐支柱對接并且可滑動/可拆卸地附連至臨時支撐支柱；以及傳感器，其位于管狀構件上以供測量用于施工和拆除工作的臨時支撐支柱的力、傾斜度和位置。傳感器設備包括用于處理來自傳感器的數據的控制器。傳感器系統包括與傳感器設備通信的無線設備。傳感器系統進一步包括定位設備，使得傳感器設備的精確位置或定位可以由傳感器系統來檢測/計算。監視系統包括與一個或多個傳感器系統進行通信以形成網絡的服務器。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年7月5日提交的美國臨時申請No.62/870,826的權益和優先權，其內容通過援引被合并于此。

關于聯邦政府贊助的研究或開發的聲明

不適用

共同研究協議的締約方名稱

不適用

對“序列表”的引用

不適用

發明背景

發明領域

本發明一般涉及具有用于測量力、傾斜度和位置的傳感器的傳感器設備。傳感器設備可拆卸地安裝到用于施工和拆除工作的腳手架結構系統的載荷支撐構件(諸如臨時支撐支柱)，主要是為了提高施工安全性，其次是為了新工作的質量增強。本發明進一步涉及一種傳感器系統，其包括與一個或多個傳感器設備進行通信的無線設備。本發明還進一步涉及一種監視系統，其包括與一個或多個傳感器系統進行通信以從中收集數據和相關信息的服務器。本發明還進一步涉及一種監視系統，該監視系統具有提供載荷、傾斜度和位置數據并將信息以易于理解的格式呈現給相關方的能力。

背景技術

在拆除、施工和架設建筑物和工程結構期間使用臨時支撐和臨時支撐系統是必不可少的。例如，在施工階段期間，由腳手架框架構筑的臨時支撐系統被廣泛用于為新澆筑的混凝土提供支撐結構，以形成地板、甲板等。在新近澆筑的混凝土地板或甲板已獲得足夠的強度以支撐其自身的重量和任何施加的載荷之前，模殼和混凝土的重量通過腳手架系統轉移到下面的地板或地面。臨時支撐系統還用于支撐尚未完全連接或固定的結構組件。

另一方面，對于采用機械自頂向下辦法的拆除工作，例如，在若干個連貫樓層之間的地板間空間處安裝臨時支柱，以在支撐的樓層之中分配在頂層操作的重型拆除機械的重力載荷。由于現場和環境條件的復雜性，通常不知道臨時載荷支撐系統中每個個體構件或支柱所承載的確切/實際載荷。載荷的實際分配還很大程度上取決于在安裝和初始設置期間施加于每個支柱的初始載荷；然而，由于缺少合適的儀器或裝備而從未檢查或監視過初始載荷。

直到最近，仍然不存在任何足夠經濟劃算的現場可行的設備或系統來促成定期監視臨時支撐系統的每個支柱或構件中的載荷。在大多數情形中，支撐系統的設計基于經驗法則或一般過往經驗。當與其他不利因素結合在一起時，這種不確定性導致了許多嚴重且災難性的失敗情形。基于常見的現有技術，如果必須測量支柱中的載荷，則需要在支柱的端部之一處放置載荷單元(load cell)。來自載荷單元的電信號必須連接至過程計(processmeter)，以顯示以力單位表示的載荷的量值。載荷單元和過程計必須在被用來進行測量之前作為組合集被一起校準。一旦被校準，便無法在不同的載荷單元和過程計之中改變該組合。必須在過程計和監視站之間安裝電力電纜和信號傳輸電纜。因而，測量和/或監視的成本非常高。使用電纜進行信號傳輸會給施工現場帶來很多不便，并且甚至可能變成安全隱患。這些技術缺點阻止其高效地應用于大規模數據收集和監視。

先前做出了各種嘗試。例如，Saigh的美國專利No.8,215,178(或Saigh)(其內容通過援引被并入本文)涉及用于監視結構構件(諸如實體結構)中的變形的傳感器設備；然而，應變儀直接附連至要監視的結構的表面。