一种水利施工安全监测装置的制作方法

1.本发明属于水利施工技术领域，具体涉及一种水利施工安全监测装置。


背景技术：

2.水利工程在施工时，由于开采挖掘与混凝土施工，所以现场具有较大的灰尘，同时在进行混泥土施工的过程中，会伴随着一些有毒气体产生，危害施工人员的身体健康，另外，一些水利发电站在建造的时候，需要对其内部进行加固建造以及水利发电设备的布局设计，因此，需要时刻关注水电站内部的氧气浓度以及空气湿度的问题，从而在建造的过程中安全监测尤为重要。
3.目前，水利工程在施工之前，会在指定的位置处安装安全监测设备，由于安全监测设备是固定安装在指定位置处，所以安全监测设备无法在不同高度进行水利施工环境的空气湿度、粉尘浓度、氧浓度和有毒气体的检测工作，从而降低监测效率，也降低了施工的安全性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种水利施工安全监测装置，能够在不同高度进行水利施工环境检测，还可以设定警戒水位，同时实时的播报水位超过警戒线的上涨情况以及多方位的监控水利施工环境和施工人员的安全状况，提高监测效率以及施工的安全性。
5.本发明采取的技术方案是一种水利施工安全监测装置，包括底座、浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件，所述浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件均设置在所述底座上，所述浮漂播报装置实现水位上涨的警戒提醒，所述环境检测装置在不同高度进行水利施工环境检测，所述安全监控装置多方位的观察水利施工环境和施工人员的安全状况，所述警报器在监测到水利施工安全异常时进行报警提示，所述控制组件对各装置和所述警报器进行智能控制。
6.进一步地，所述浮漂播报装置包括浮漂套座、接近开关和喇叭，所述底座的顶端焊接有支撑圆杆，所述浮漂套座滑动穿设在所述支撑圆杆上，所述接近开关设置在所述浮漂套座的底端且与限位板相接触，所述喇叭安装在所述浮漂套座上，用于实时播报水位上涨情况。
7.进一步地，所述浮漂播报装置还包括距离传感器，所述距离传感器设置在所述浮漂套座的顶端，用于检测水位超过警戒线后的上涨数据。
8.进一步地，所述环境检测装置包括第一驱动组件和若干传感器，若干所述传感器安装在所述第一驱动组件上，所述第一驱动组件带动若干所述传感器在竖直方向往复位移。
9.进一步地，所述第一驱动组件包括伺服电机、双螺旋槽圆杆和通孔套座，所述双螺旋槽圆杆的顶端与所述伺服电机的电机轴固定连接，所述伺服电机可驱动所述双螺旋槽圆杆转动，所述通孔套座穿设在所述双螺旋槽圆杆上，可相对所述双螺旋槽圆杆上下位移，所
述传感器固定设置在所述通孔套座上。
10.进一步地，所述双螺旋槽圆杆的外壁开设有双螺旋滑槽，所述通孔套座的内壁固定连接有螺旋滑块，所述螺旋滑块与所述双螺旋滑槽滑动连接。
11.进一步地，所述安全监控装置包括第二驱动组件和摄像头，所述摄像头安装在所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件带动所述摄像头间歇性转动。
12.进一步地，所述第二驱动组件包括托盘、伺服电机和不完全齿轮机构，所述摄像头固定设置在所述托盘上，所述托盘的底端套接有所述不完全齿轮机构，所述伺服电机驱动所述不完全齿轮机构转动，进而带动所述摄像头间歇性转动。
13.进一步地，所述控制组件包括蓄电池、无线遥控器、无线收/发器和智能控制器，所述蓄电池与所述智能控制器电性连接，所述智能控制器通过所述无线收/发器与所述无线遥控器通信连接，所述智能控制器与所述浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器电性连接。
14.本发明的有益效果在于：
15.⑴
施工过程中出现渗水或雨水天气时，施工环境中的水位会上涨，通过浮漂播报装置可以起到警示功能以及知晓水位超过警戒线后的实时上涨情况，有利于施工人员安全撤离，提高了施工安全性。
16.⑵
环境检测装置可以在不同高度进行水利施工环境检测，适用性强，检测效率高，提高了安全监测的效率和施工的安全性。
17.⑶
安全监控装置可以多方位的观察施工环境和施工人员的安全状况，扩大了监控范围，提高了安全监测的效率。
附图说明
18.图1为本发明实施例提供的水利施工安全监测装置的立体结构示意图；
19.图2为本发明实施例提供的水利施工安全监测装置另一视角的立体结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的浮漂播报装置的立体结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的浮漂播报装置的另一视角的立体结构示意图；
22.图5为本发明实施例提供的第一驱动组件的立体结构示意图；
23.图6为本发明实施例提供的通孔套座和螺旋滑块的立体结构示意图；
24.图7为本发明实施例提供的水利施工安全监测装置的结构剖视图；
25.图8为本发明实施例提供的第二驱动组件的立体结构示意图；
26.图9为本发明实施例提供的水利施工安全监测装置的控制原理图；
27.图中标记：1-托盘；2-无线收/发器；3-第一伺服电机；4-双螺旋槽圆杆；5-支撑圆杆；6-湿度传感器；7-粉尘浓度传感器；8-套柱；9-锁式万向轮；10-底座；11-限位板；12-浮漂套座；13-氧浓度传感器；14-通孔套座；15-支撑顶板；16-警报器；17-防护外壳；18-摄像头；19-智能控制器；20-隔板；21-蓄电池；22-毒性气体传感器；23-从动齿轮；24-第二伺服电机；25-主动齿轮；26-螺旋滑块；27-喇叭；28-通孔安装座；29-距离传感器；30-接近开关。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明的技术方案作进一步详细描述。
29.实施例1
30.如图1至图9所示，本发明的一种水利施工安全监测装置包括底座10、浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件。浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件均设置在底座10上，浮漂播报装置可设定警戒水位，同时实时的播报水位超过警戒线后的上涨情况，环境检测装置在不同高度进行水利施工环境的空气湿度、粉尘浓度、氧浓度和有毒气体的检测，安全监控装置多方位的观察水利施工环境和施工人员的安全状况，警报器16在监测到水利施工安全异常时进行报警提示，控制组件对浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置和警报器16进行智能控制。
31.具体的，底座10为配重底座，底座10底端的四角安装有锁式万向轮9，顶端中部焊接有纵向的支撑圆杆5，支撑圆杆5上焊接有可对浮漂播报装置进行支撑和限位的限位板11，限位板11的形状为十字形，浮漂播报装置滑动穿设在支撑圆杆5上。浮漂播报装置包括浮漂套座12、接近开关30、四个距离传感器29和四个喇叭27，浮漂套座12滑动穿设在支撑圆杆5上，接近开关30设置在浮漂套座12的底端且与限位板11相接触，接近开关30的形状为环形，浮漂套座12的顶端表面对称开设有四个安装槽，安装槽中设置有通孔安装座14，距离传感器29通过顶紧螺栓固定在通孔安装座28的内部，四个喇叭27安装在浮漂套座12的四侧。
32.施工过程中出现渗水或雨水天气时，施工环境中的水位会上涨，水位达到警戒线处即浮漂套座12的底部，浮漂套座12会通过自身的浮力，沿着支撑圆杆5向上滑动，接近开关30会与限位板11分离，此时智能控制器19会控制警报器16报警、控制四个距离传感器29和四个喇叭27工作。
33.环境检测装置包括第一驱动组件和湿度传感器6、粉尘浓度传感器7、氧浓度传感器13和有毒气体传感器22。第一驱动组件包括四个第一伺服电机3、四根双螺旋槽圆杆4、四个通孔套座14和支撑顶板15，支撑顶板15固定设置在支撑圆杆5的顶端，第一伺服电机3安装在支撑顶板15上，支撑顶板15上对称开设有四个圆孔，第一伺服电机3的电机轴贯穿圆孔并通过联轴器与双螺旋槽圆杆4的顶端固定连接，限位板11的顶端对称焊接有四个套柱8，双螺旋槽圆杆4的底端与套柱8转动连接，通孔套座14穿设在双螺旋槽圆杆4上，湿度传感器6、粉尘浓度传感器7、氧浓度传感器13和有毒气体传感器22分别安装在四个通孔套座14上，双螺旋槽圆杆4的外壁开设有双螺旋滑槽，通孔套座14的内壁固定连接有螺旋滑块26，螺旋滑块26与双螺旋滑槽滑动连接。
34.四个第一伺服电机3转动驱动四根双螺旋槽圆杆4转动，四根双螺旋槽圆杆4转动时，四个通孔套座14内部的螺旋滑块26会在四根双螺旋槽圆杆4中的双螺旋滑槽内部滑动，使得四个通孔套座14在四根双螺旋槽圆杆4的外壁上进行位移，且移动至双螺旋槽圆杆4的顶端或者底端之后，会自动完成方向转换工作，从而使得四个通孔套座14在四根双螺旋槽圆杆4的外壁上下往复位移，使得湿度传感器6、粉尘浓度传感器7、氧浓度传感器13和毒性气体传感器22也在双螺旋槽圆杆4的外壁上下往复位移。
35.控制组件包括防护外壳17、蓄电池21、无线遥控器(未示出)、无线收/发器2和智能控制器19，防护外壳17设置在支撑顶板15的顶端，蓄电池21和智能控制器19设置在防护外壳17的内部，蓄电池21设置在支撑顶板15的顶端，智能控制器19设置在蓄电池21的顶端。
36.安全监控装置包括第二驱动组件和摄像头18，第二驱动组件包括托盘1、第二伺服
电机24和不完全齿轮机构，不完全齿轮机构包括主动齿轮25和从动齿轮23且主动齿轮25上只设置有一个齿，第二伺服电机24和不完全齿轮机构均设置在防护外壳17的内部，托盘1转动设置在防护外壳17的顶端，摄像头18固定设置在托盘1上，托盘1的底端套接有从动齿轮23，第二伺服电机24设置在隔板20上，隔板20的两端与防护外壳17的内侧固定连接，第二伺服电机24的电机轴套接有主动齿轮25，主动齿轮25与从动齿轮23相齿合。
37.第二伺服电机24转动可驱动主动齿轮25转动，主动齿轮25上只设置有一个齿且与从动齿轮23相齿合，进而带动托盘1间歇性转动，与托盘1固定连接的摄像头18也会间歇性转动。
38.蓄电池21与智能控制器19电性连接，无线遥控器通过无线收/发器2与智能控制器19通信连接，智能控制器19分别与无线收/发器2、四个喇叭27、四个距离传感器29、接近开关30、四个第一伺服电机3、第二伺服电机24、湿度传感器6、粉尘浓度传感器7、氧浓度传感器13、有毒气体传感器22、摄像头18和警报器16电性连接。
39.综上所述，本发明的工作流程具体为：在使用之前，工作人员先将蓄电池21进行充电，也对智能控制器19进行参数设定，然后对四个锁式万向轮9进行解锁，通过推动配重底座10使得四个锁式万向轮9旋转移动，从而使得整个装置移动至指定位置处，当整个装置移动到指定位置处后，工作人员再对四个锁式万向轮9进行锁死，使得整个装置固定在指定位置处，随后，工作人员将蓄电池21与智能控制器19电性连接，同时，通过无线收/发器2，将无线遥控器与智能控制器19通信连接。
40.在使用的时候，工作人员通过无线遥控器进行遥控，使得智能控制器19控制四个距离传感器29、四个喇叭27、四个第一伺服电机3、湿度传感器6、粉尘浓度传感器7、氧浓度传感器13、毒性气体传感器22、第二伺服电机24、摄像头18、警报器16。
41.在施工的过程中，出现渗水或雨水天气且施工环境中的水位达到警戒线处时即浮漂套座12的底端，接近开关30会与限位板11分离，此时接近开关30给智能控制器19发出指令，使得智能控制器19控制警报器16报警，提醒施工人员及时撤离现场，提高施工安全性，同时，智能控制器19还会控制四个距离传感器29和四个喇叭27工作，控制四个距离传感器29检测水位超过警戒线后的上涨数据，并通过四个喇叭27实时播报水位上涨的情况，方便工作人员为后续工作做安排。另外，由于底座10为配重底座，所以整个装置重心位于底座10，因此，整个装置不会上浮。
42.智能控制器19控制四个第一伺服电机3转动，控制湿度传感器6、粉尘浓度传感器7、氧浓度传感器13和毒性气体传感器22进行检测，在不同高度检测水利施工环境的空气湿度、粉尘浓度、氧浓度和有毒气体的浓度，适用性强，检测效率高；同时，当检测到水利施工环境的空气湿度、粉尘浓度、氧浓度和有毒气体的浓度值超过标准值时，智能控制器19会控制警报器16报警，提醒施工人员及时撤离现场，提高施工安全性，监测的环境数据会通过无线收/发器2传输到无线遥控器上，方便工作人员观察和记录数据。
43.智能控制器19控制第二伺服电机24转动，使得摄像头18间歇性转动，可以多方位的观察施工环境和施工人员的安全状况，扩大了监控范围，提高安全监测的效率。摄像头18监控的数据会传输到智能控制器19上，智能控制器19再通过无线收/发器2将数据传输到无线遥控器上，方便工作人员观察和记录数据。
44.本发明说明书中，未作详细描述的内容均属于本领域技术人员现有公知技术。

技术特征：
1.一种水利施工安全监测装置，其特征在于，包括底座、浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件，所述浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件均设置在所述底座上，所述浮漂播报装置实现水位上涨的警戒提醒，所述环境检测装置在不同高度进行水利施工环境检测，所述安全监控装置多方位的观察水利施工环境和施工人员的安全状况，所述警报器在监测到水利施工安全异常时进行报警提示，所述控制组件对各装置和所述警报器进行智能控制。2.根据权利要求1所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述浮漂播报装置包括浮漂套座、接近开关和喇叭，所述底座的顶端焊接有支撑圆杆，所述浮漂套座滑动穿设在所述支撑圆杆上，所述接近开关设置在所述浮漂套座的底端且与限位板相接触，所述喇叭安装在所述浮漂套座上，用于实时播报水位上涨情况。3.根据权利要求2所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述浮漂播报装置还包括距离传感器，所述距离传感器设置在所述浮漂套座的顶端，用于检测水位超过警戒线后的上涨数据。4.根据权利要求1所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述环境检测装置包括第一驱动组件和若干传感器，若干所述传感器安装在所述第一驱动组件上，所述第一驱动组件带动若干所述传感器在竖直方向往复位移。5.根据权利要求4所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括伺服电机、双螺旋槽圆杆和通孔套座，所述双螺旋槽圆杆的顶端与所述伺服电机的电机轴固定连接，所述伺服电机可驱动所述双螺旋槽圆杆转动，所述通孔套座穿设在所述双螺旋槽圆杆上，可相对所述双螺旋槽圆杆上下位移，所述传感器固定设置在所述通孔套座上。6.根据权利要求5所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述双螺旋槽圆杆的外壁开设有双螺旋滑槽，所述通孔套座的内壁固定连接有螺旋滑块，所述螺旋滑块与所述双螺旋滑槽滑动连接。7.根据权利要求1所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述安全监控装置包括第二驱动组件和摄像头，所述摄像头安装在所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件带动所述摄像头间歇性转动。8.根据权利要求7所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括托盘、伺服电机和不完全齿轮机构，所述摄像头固定设置在所述托盘上，所述托盘的底端套接有所述不完全齿轮机构，所述伺服电机驱动所述不完全齿轮机构转动，进而带动所述摄像头间歇性转动。9.根据权利要求1所述的水利施工安全监测装置，其特征在于，所述控制组件包括蓄电池、无线遥控器、无线收/发器和智能控制器，所述蓄电池与所述智能控制器电性连接，所述智能控制器通过所述无线收/发器与所述无线遥控器通信连接，所述智能控制器与所述浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器电性连接。

技术总结
本发明属于水利施工技术领域，公开了一种水利施工安全监测装置，包括底座、浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件，所述浮漂播报装置、环境检测装置、安全监控装置、警报器和控制组件均设置在所述底座上，所述浮漂播报装置实现水位上涨的警戒提醒，所述环境检测装置在不同高度进行水利施工环境检测，所述安全监控装置多方位的观察水利施工环境和施工人员的安全状况，所述警报器在监测到水利施工安全异常时进行报警提示，所述控制组件对各装置和所述警报器进行智能控制。本发明可以提高水利施工安全监测的效率和施工的安全性。工的安全性。工的安全性。


技术研发人员：李子奇 方伟 张智 马玉宝 欧娅玲 何勇 任莉萍
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/20