本实用新型涉及施工安全领域，具体地，涉及一种脚手架安全监视预警系统。
背景技术：
住房和城乡建设部《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》中定义：高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/㎡，或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统；高支模指高度大于或等于4.5m的模板及其支撑系统；高支模安全事故主要是高支模承载过大或变形过大诱发系统内钢构件失效，发生高支模局部坍塌或整体倾覆，进而造成作业人员伤亡。
2014年12月29日，清华附中体育馆工地发生施工事故，在进行高大支模板混凝土浇筑过程中，发生了坍塌，造成10死4伤的较大生产安全事故。从以往的高支模事故中可以总结出，高支模发生局部坍塌，主要是高支模局部立杆失稳弯曲，由相连水平钢管牵动相邻立杆，引起连锁反应，同时模板下陷，混凝土未固结时会在下陷处聚集加重荷载导致高支模局部坍塌；混凝土已初凝但强度不足时，则构件会“超筋”脆性破坏下坠，亦导致高支模坍塌。高支模发生整体倾覆是由于水平作用或水平位移过大，产生重力二阶效应，最终导致整体失稳。
脚手架施工作为民建工程施工中的重要环节，由于不安全操作规程和使用非正确的脚手架搭建方式以及其他偷工减料的行为造成了许多安全事故的发生，给工程施工人员造成了生命损失，给社会造成了财产损失。因此，有必要研发一种能够及时了解脚手架安全信息的，脚手架安全监视预警系统。
技术实现要素：
本实用新型提出了一种脚手架安全监视预警系统，所述脚手架安全监视预警系统，能够提前发现脚手架发生倾斜，预防脚手架坍塌的危险。
根据本实用新型提出了一种脚手架安全监视预警系统，所述脚手架安全监视预警系统包括：倾角传感单元，所述倾角传感单元安装在脚手架上，所述倾角传感单元获取脚手架倾角信息，并将所述脚手架倾角信息输送到信号传输单元；信号传输单元，所述信号传输单元接收所述脚手架倾角信息，并将所述脚手架倾角信息发送到中心处理单元；中心处理单元，所述中心处理单元接收所述脚手架倾角信息，并对所述脚手架倾角信息进行统计、显示、报警及保存。
优选地，所述脚手架安全监视预警系统包括：无线网络覆盖器，所述无线网络覆盖器对脚手架安全监视预警范围进行无线网络覆盖。
优选地，倾角传感单元包括：多个倾角传感器及通信器。
优选地，所述多个倾角传感器中的每个倾角传感器包括：敏感轴、控制器，所述倾角传感器采集重力加速度在所述敏感轴上的分量大小，所述控制器基于加速度在所述敏感轴上的分量大小获取脚手架倾角信息，所述通信器将所述脚手架倾角信息发送至所述信号传输单元。
优选地，所述信号传输单元包括：RS232接口、RS485接口及RS422接口中的至少一种。
优选地，所述中心处理单元包括：信号解算器，所述信号解算器解算所述脚手架倾角信息获取脚手架信息。
优选地，所述中心处理单元包括：报警器，基于所述脚手架倾角信息触发报警器报警。
优选地，所述报警器的报警包括：本地声音报警、灯光报警、电话语音报警、短信报警及LED报警显示中的至少一种。
优选地，脚手架安全监视预警系统，进一步包括：用户终端，所述用户终端显示脚手架倾角数据，并对脚手架倾角数据进行保存。
优选地，中心处理单元设置脚手架倾角信息阈值，当所述脚手架倾角信息到达阈值时，所述用户终端显示报警。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型能够基于倾角传感单元实时获取脚手架倾角信息，以监控、确认脚手架倾角在安全范围内。
(2)本实用新型通过信号传输单元实现信号传递，快捷、方便的将信息送达中心处理单元，能够更加及时的发现危险。
(3)本实用新型通过中心处理单元对脚手架倾角信息进行显示，在发生危险情况时能够做出报警，避免了脚手架坍塌的发生。
本实用新型的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本实用新型的一个实施方式的脚手架安全监视预警系统示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本实用新型的一个实施方式的脚手架安全监视预警系统示意图。
如图1所示，在该实施方式中，根据本实用新型的脚手架安全监视预警系统包括：倾角传感单元，所述倾角传感单元安装在脚手架上，所述倾角传感单元获取脚手架倾角信息，并将所述脚手架倾角信息输送到信号传输单元；信号传输单元，所述信号传输单元接收所述脚手架倾角信息，并将所述脚手架倾角信息发送到中心处理单元；中心处理单元，所述中心处理单元接收所述脚手架倾角信息，并对所述脚手架倾角信息进行统计、显示、报警及保存。
该实施方式提出了一种脚手架安全监视预警系统，所述脚手架安全监视预警系统，能够提前发现脚手架发生倾斜，预防脚手架坍塌的危险。
下面详细说明根据本实用新型的脚手架安全监视预警系统。
在一个示例中，所述脚手架安全监视预警系统包括：倾角传感单元，所述倾角传感单元安装在脚手架上，所述倾角传感单元获取脚手架倾角信息，并将所述脚手架倾角信息输送到信号传输单元。
在一个示例中，所述倾角传感单元包括：多个倾角传感器及通信器。
在一个示例中，所述多个倾角传感器中的每个倾角传感器包括：敏感轴、控制器，所述倾角传感器采集重力加速度在所述敏感轴上的分量大小，所述控制器基于加速度在所述敏感轴上的分量大小获取脚手架倾角信息，所述通信器将所述脚手架倾角信息发送至所述信号传输单元。
具体地，根据力学物理原理可以知道，当对象与基准平面有一个角度的夹角时，其运动方向的加速度与重力加速度的比值和没有夹角时其加速度与重力加速度的夹角α是不同的。根据力的分解原理，重力加速度就会有分量作用在传感器敏感轴Ax方向，且满足Ax＝gsinα，其中Ax为加速度的测量值，g为重力加速度，α就是我们要测量的角度，于是可以得到倾斜角α＝sin-1(Ax/g)。
在一个示例中，所述脚手架安全监视预警系统包括：信号传输单元，所述信号传输单元接收所述脚手架倾角信息，并将所述脚手架倾角信息发送到中心处理单元。
在一个示例中，所述信号传输单元包括：RS232接口、RS485接口及RS422接口中的至少一种。
具体地，信号传输单元是将TCP/UDP数据包与RS232/RS485/RS422接口实现数据透明传输的设备。串口通信方式三合一，独特的接口集成优势，无需担心接口多样性的问题，支持常用的RS232，RS485，RS422三种串行接口。设备内部搭载ARM处理器，功耗低，速度快，稳定性高。内部集成了TCP/IP协议栈，利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能，节省人力物力和开发时间。
在一个示例中，所述脚手架安全监视预警系统包括：中心处理单元，所述中心处理单元接收所述脚手架倾角信息，并对所述脚手架倾角信息进行统计、显示、报警及保存。
在一个示例中，所述中心处理单元包括：信号解算器，所述信号解算器解算所述脚手架倾角信息获取脚手架信息。
在一个示例中，所述中心处理单元包括：报警器，基于所述脚手架倾角信息触发报警器报警。
在一个示例中，所述报警器的报警包括：本地声音报警、灯光报警、电话语音报警、短信报警及LED报警显示中的至少一种。
具体地，报警策略的灵活设置，可让使用者能根据监测设备或监测指标的重要性，进行延时报警、分级报警、以及报警升级后使用不同方式给不同管理员的报警。不同的设备或指标，对应不同报警策略。每一个报警策略，允许设定三个报警级别，每个报警级别允许设置本地声音报警、灯光报警、LED报警显示，以及给不同的多个手机号码进行远程短信报警或电话语音报警。一旦设备出现报警异常情况或者监测指标出现异常情况，中心处理单元立即按照设定的报警策略进行报警。
在一个示例中，所述脚手架安全监视预警系统，进一步包括：用户终端，所述用户终端显示脚手架倾角信息，并对脚手架倾角数据进行保存。
所述中心处理单元对收集到的传感器数据进行显示、保存、统计等，监控现场的工作状态。
在一个示例中，基于所述中心处理单元设置脚手架倾角信息阈值，当所述脚手架倾角信息到达阈值时，所述用户终端显示报警。
在一个示例中，所述脚手架安全监视预警系统包括：所述脚手架安全监视预警系统包括：无线网络覆盖器，所述无线网络覆盖器对脚手架安全监视预警范围进行无线网络覆盖。
具体地，无线网络覆盖器对脚手架安全监视预警系统进行无线网覆盖,无线网络覆盖器包括：信号源、分布式光纤天线及同轴电缆，通过信号源利用分布式光纤天线及同轴电缆对无线信号进行分配，光纤分布式天线利用单模光纤将射频信号传输到建筑物内部各个地方，光纤和同轴电缆结合使用，在建筑物纵平面上采用光纤传输，横平面上进入楼层以后采用同轴电缆传输进而实现旁站定位监控范围的无线网覆盖，这种是一种灵活的覆盖，能够很好地满足较大区域覆盖。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型能够基于倾角传感单元实时获取脚手架倾角信息，以监控、确认脚手架倾角在安全范围内。
(2)本实用新型通过信号传输单元实现信号传递，快捷、方便的将信息送达中心处理单元，能够更加及时的发现危险。
(3)本实用新型通过中心处理单元对脚手架倾角信息进行显示，在发生危险情况时能够做出报警，避免了脚手架坍塌的发生。
本领域技术人员应理解，上面对本实用新型的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本实用新型的实施例的有益效果，并不意在将本实用新型的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施方式。
应用示例
为便于理解本实用新型实施方式的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本实用新型，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本实用新型。
为了系统地研究脚手架安全监视预警系统，本应用示例以某火电厂施工区域为例，每套脚手架需要多个倾角传感器和一台通信器。通信器通过modbus将采集数据输出进入局域网。信号传输单元可以采集各通信器的数据，并将采集的倾角信息发送至中心处理单元，实现所有场所的监测数据的汇总和集中报警。
管理员使用自己的办公计算机，只需要在查看监测数据时，打开电脑，然后从中心处理单元读取数据即可。该计算机只能浏览自己权限内的监测数据。
中心处理单元上安装一套报警器。中心处理单元采集到各个通信器的数据之后，进行实时判断，一旦发现有异常的数据，可以立即进行报警。
报警策略的灵活设置，可让使用者能根据中心处理单元或监测指标的重要性，进行延时报警、分级报警、以及报警升级后使用不同方式给不同管理员的报警。不同的设备或指标，对应不同报警策略。每一个报警策略，允许设定三个报警级别，每个报警级别允许设置本地声音报警、灯光报警、LED报警显示，以及给不同的多个手机号码进行远程短信报警或电话语音报警。一旦设备出现报警异常情况或者监测指标出现异常情况，立即按照设定的报警策略进行报警。
用户可以选择任意若干个监测指标进行平均值处理。按照平均值进行数据展示和报警，保证报警的科学性和可靠性。提供重要指标的阈值报警功能，以便在指标连续上升时，能够持续报警。
在施工现场，对仪表设备进行多轮测试，现场真实模拟脚手架坍塌场景，中心处理单元自动报警，提前做出准确预判，提示现场施工人员安全撤离，从而早发现、早解决现有脚手架体系存在的不足之处，推进脚手架体系施工信息化建设，以减少和预防脚手架坍塌等施工质量事故。
脚手架安全监视预警系统，运用传感器技术、物联网技术等，可对施工现场进行24小时实时变形监测，为保证架体的安全稳固，对架体进行有效沉降观测，及时进行调整加固。同时又可满足施工使用要求，避免发生超过规范要求的沉降和坍塌事故发生，切实保证生命财产安全。
综上所述，本实用新型能够实时获知脚手架倾角信息，在发生危险时能够提前预警，实现了实时监视脚手架，保证了脚手架的安全。
本领域技术人员应理解，上面对本实用新型的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本实用新型的实施方式的有益效果，并不意在将本实用新型的实施方式限制于所给出的任何示例。