完全预埋式钢混构件结构监测装置及方法与流程

本发明涉及建筑构件监控量测设备领域，特别涉及一种完全预埋式钢混构件结构监测装置及方法。

背景技术：

1、监控量测是建筑施工安全的重要保障，在施工过程中必须按要求进行此项工作，并将结果做系统处理后及时反馈指导现场工作。由于传统的钢混构件监测需要在混凝土浇筑前布设传感器，并预留接线盒或外露线头，待混凝土养护完成后再进行接线，通过采集仪获取数据，这不仅需要进行大量现场工作，还会影响建筑构件的整体性，外露的检测设备也极易受施工影响而损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种完全预埋式钢混构件结构监测装置及方法，将全部监测设备置于钢混构件内部，通过预留无线充电线圈实现对无线采集仪的充电，不仅能够减少传感器布设的工作量，还能最大限度地减少监测工作对构件的影响，提高监测效率具有很好的实用价值。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种完全预埋式钢混构件结构监测装置，包括监测传感器、防水封装箱、线圈封装盒和磁吸无线充电设备；

4、所述防水封装箱内设置无线采集仪和可充电电池，所述可充电电池与所述无线采集仪相连接，为无线采集仪供电；

5、所述线圈封装盒内设置一个环形磁铁和一个线圈，所述环形磁铁设置在所述线圈的外部，所述线圈和所述可充电电池通过导线连接；

6、所述监测传感器为一个或多个，均与所述无线采集仪通过导线连接；

7、所述监测传感器、防水封装箱、线圈封装盒均全预埋在钢混构件中，所述防水封装箱和所述线圈封装盒均为防水设计；所述线圈封装盒与钢混构件的内表面的距离在设定范围内；

8、所述磁吸无线充电设备位于钢混构件外部，通过磁吸的方式为所述可充电电池充电。

9、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述防水封装箱及所述线圈封装盒外表面均设置焊接杆，所述焊接杆通过固定螺丝分别固定在所述防水封装箱和所述线圈封装盒的外表面。

10、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述焊接杆通过绑扎或焊接的方式在钢混构件浇筑前与内部钢筋固定连接。

11、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述可充电电池为锂电池。

12、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述防水封装箱和所述线圈封装盒的材质为工程塑料。

13、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述设定范围为5mm。

14、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述传感器包括钢筋计和混凝土应变计。

15、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述防水封装箱长度为20cm、宽10厘米、高8mm；所述线圈封装盒内直径为9cm，外直径为10cm，厚度为2cm；所述线圈外直径为6cm；所述环形磁铁内直径为7cm，外直径为9cm；所述线圈及环形磁铁安装在线圈封装盒内。

16、另一方面，本发明还提供了一种完全预埋式钢混构件结构监测方法，所述方法使用上述的装置，所述方法包括：

17、s1、施工准备：确定监测类型和测点位置，选择相应的传感器和无线采集仪；

18、s2、制作防水封装箱：按照无线采集仪的尺寸，制作防水封装箱，并预留导线及螺丝孔位；

19、s3、选择环形磁铁、线圈及线圈封装盒：按照无线采集仪的供电需要，选择环形磁铁、线圈及线圈封装盒，并将环形磁铁和线圈安装在线圈封装盒内；

20、s4、安装：选择在钢混构件的安装位置，安装传感器，无线采集仪、线圈、环形磁铁及线圈封装盒，并连接导线，为保证磁吸充电装置可正常吸附，线圈与混凝土表面距离不应大于5mm；

21、s5、混凝土浇筑、养护；

22、s6、进行数据采集：传感器采集的数据，通过无线采集仪，传输给外部设备。

23、如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：s7、充电：将磁吸充电装置吸附在钢混结构的线圈封装盒所在位置(环形磁铁的圆环面)的混凝土表面，对无线采集仪进行充电。

24、本发明的有益效果为：本发明装置没有裸露在钢混结构外面的部分，不易受到外界的破坏，可在更多复杂施工环境下开展监测工作；另一方面，可通过磁吸无线充电的方式进行充电，实现长期的自动化监测。

技术特征：

1.一种完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述装置包括监测传感器、防水封装箱、线圈封装盒和磁吸无线充电设备；

2.如权利要求1所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述防水封装箱及所述线圈封装盒外表面均设置焊接杆，所述焊接杆通过固定螺丝分别固定在所述防水封装箱和所述线圈封装盒的外表面。

3.如权利要求2所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述焊接杆通过绑扎或焊接的方式在钢混构件浇筑前与内部钢筋固定连接。

4.如权利要求1所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述可充电电池为锂电池。

5.如权利要求1所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述防水封装箱和所述线圈封装盒的材质为工程塑料。

6.如权利要求1所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述设定范围为5mm。

7.如权利要求1所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述传感器包括钢筋计和混凝土应变计。

8.如权利要求1所述的完全预埋式钢混构件结构监测装置，其特征在于，所述防水封装箱长度为20cm、宽10厘米、高8mm；所述线圈封装盒内直径为9cm，外直径为10cm，厚度为2cm；所述线圈外直径为6cm；所述环形磁铁内直径为7cm，外直径为9cm；所述线圈及环形磁铁安装在线圈封装盒内。

9.一种完全预埋式钢混构件结构监测方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求1-8任一项所述的装置，所述方法包括：

10.如权利要求9所述的完全预埋式钢混构件结构监测方法，其特征在于，所述方法还包括：s7、充电：将磁吸充电装置吸附在钢混结构的线圈封装盒所在位置的混凝土表面，对无线采集仪进行充电。

技术总结本发明涉及建筑构件监控量测设备领域，提供了一种完全预埋式钢混构件结构监测装置及方法，所述装置包括监测传感器、防水封装箱、线圈封装盒和磁吸无线充电设备；防水封装箱内设置无线采集仪和可充电电池；线圈封装盒内设置一个环形磁铁和一个线圈，环形磁铁设置在线圈的外部，线圈和可充电电池通过导线连接；监测传感器与无线采集仪通过导线连接；防水封装箱和线圈封装盒均为防水设计；磁吸无线充电设备位于钢混构件外部，通过磁吸的方式为可充电电池充电。本发明装置经济合理，工艺简单、安装方便，可有效降低监测工作对建筑构件的影响，同时降低工作量，减少人员和时间的投入，有效提高监测效率。技术研发人员：李建旺,刘洋,祁文睿,李新龙,赵文洋,赵佳乐受保护的技术使用者：中铁十五局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4