一种数据采集模块、幕墙自动检测系统及自动检测式幕墙的制作方法

1.本申请涉及幕墙检测的技术领域，尤其是涉及一种数据采集模块、幕墙自动检测系统及自动检测式幕墙。


背景技术：

2.目前，在大多数的建筑物外墙上均会安装幕墙，不仅可以节省建筑材料，采用幕墙的形式还可使得室内具有足够的采光量，在外部看来整个建筑物也比较美观。
3.然而，幕墙一般是采用挂接固定的方式安装在建筑物外墙上，装饰行业的幕墙检修维护一直是个问题，幕墙大多为高层大厦，检修员每一层每一块的检查，大大增加了工作量，繁多的工作使工作人员很容易疲倦，出现漏查的情况，所获取到的信息不一定是准确的，导致问题幕墙没有及时维修。


技术实现要素：

4.为了提高幕墙的检测效率以及检测的全面性，本申请提供了一种数据采集模块、幕墙自动检测系统及自动检测式幕墙。
5.第一方面，本申请提供的一种数据采集模块，包括设置在单元幕墙内的传感器组，与传感器组电连接的子控制器；所述传感器组包括但不限于：第一传感器：对幕墙形变进行检测；第二传感器：对幕墙安装结构是否松动进行检测；第三传感器：对幕墙是否漏水进行检测；第四传感器：对幕墙表面完整性进行检测；第五传感器：对幕墙表面清洁度进行检测；所述第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器和第五传感器均电连接子控制器的输入端。
6.通过采用上述技术方案：当幕墙的结构发生形变时，第一传感器检测到信号，并将信号传递至子控制器；当幕墙的安装结构松动时，螺母松动转动触碰到第二传感器，第二传感器将信号传递给子控制器；第三感应器可以选用雨滴传感器，感应板上没有水滴时，输出端为高电平，如果幕墙漏水，雨水流到雨滴传感器的感应板上，产生变化信号，并传递给子控制器；第四传感器可以检测幕墙的完整性，当幕墙产生裂缝时，第四传感器检测到感应信号并传递给子控制器；当幕墙清洁度较低时，第五传感器检测到的清洁度信号并传递给子控制器。
7.第二方面，本申请提供的一种幕墙自动检测系统，采用如下的技术方案：一种幕墙自动检测系统，包括上述的数据采集模块，与子控制器的输出端电连接的层控制器，所述层控制器电连接总控台，所述总控台电连接显示终端，还包括与传感器组、子控制器、层控制器、总控台和显示终端电连接的电源模块。
8.通过采用上述技术方案：在每个单元幕墙上安装传感器组，传感器组对单元幕墙的结构参数进行检测，并将检测信号传递给子控制器，子控制器将检测信号再传递给层控制器，层控制器在建筑物的每层设置一台，再由层控制器将检测信号传递到总控台，总控台经过比较分析后将信号显示于显示终端上，以可视化的方式把整栋大楼的立面以及需要维修的部位清晰的显示在显示屏上，可以实现实时检测的功能，提高了检测效率以及检测参数的全面性，降低了工人劳动强度。
9.可选的，所述层控制器电连接外力驱动模块。
10.通过采用上述技术方案：外力驱动模块可以在层控制器的控制下，可产生周期性的驱动信号，驱动其他外力施加机构动作。
11.可选的，所述幕墙具有发电功能，所述电源模块包括与幕墙电连接的蓄电池，与蓄电池电连接的电源转换器，所述电源转换器电连接传感器组、子控制器、层控制器和总控台。
12.通过采用上述技术方案：幕墙本身具有发电功能，可以采用光伏发电幕墙或者光热发电幕墙，通过幕墙发电并将电能存储在蓄电池内，蓄电池通过电源转换器，变换电压为传感器组、子控制器、层控制器和总控台提供电能。
13.可选的，所述显示终端为但不限于具有显示功能的台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和手机。
14.通过采用上述技术方案：可以通过上述设备或手机app查看状态幕墙的整体状态，检修人员可以清楚的知道，哪层哪块幕墙出了什么问题需要维修，及时排除安全隐患，大大减少了检修人员的工作量，保证了准确率，节约了人力及时间成本。
15.第三方面，本申请提供一种自动检测式幕墙，采用如下技术方案：一种自动检测式幕墙，包括上述的幕墙自动检测系统、通过框架结构安装于建筑物墙面的单元幕墙，多个单元幕墙组成整体幕墙，所述传感器组安装于单元幕墙内，所述层控制器安装于建筑物的单层内。
16.通过采用上述技术方案：在每个单元幕墙内安装一组传感器组，可以对幕墙的各个参数进行实时检测，每个子控制器均有唯一的编号，可以确定唯一的单元幕墙，便于后期精准定位进行维修，层控制器也具有唯一的编号，同样可以方便的进行后期定位单元幕墙所处楼层位置。
17.可选的，所述框架机构包括通过连接件与墙体连接的龙骨，所述龙骨包括多个相互连接的立柱和横梁，所述单元幕墙安装在立柱和横梁所构成的框架格内，所述横梁上间隔设有外力施加机构，所述外力施加机构电连接外力驱动模块；所述单元幕墙上部设有保护壳，所述子控制器和电源模块安装在保护壳内，所述单元幕墙上还安装有报警闪烁灯，所述报警闪烁灯电连接子控制器。
18.其中外力施加机构包括安装在建筑物墙体上的扭力电机，所述扭力电机的输出轴固定连接有凸轮，所述凸轮抵接横梁。
19.通过采用上述技术方案：多个交错设置的立柱和横梁之间形成多个框格，每个框格均可安装一块单元幕墙，多个单元幕墙拼接组成整体的幕墙，将子控制器和电源模块安装在保护壳内，对子控制器和电源模块起到了保护的作用，设置报警闪烁灯，在单元幕墙出现问题后，子控制器可以控制报警闪烁灯闪烁，便于维修人员能够快速找到需要维修的单
元幕墙并对其进行维修；通过设置外力施加机构，在外力驱动模块的驱动下，外力施加机构可以定期向横梁上施加一定的压力，同时其他传感器检测在压力下的幕墙的各个参数，可以实现提前预警的功能。
20.可选的，所述连接件包括与横梁连接的挂接件，还包括支撑板，所述支撑板包括平板部和与平板部连接的竖直板部，所述连接挂件挂接在竖直板部上，所述平板部通过预埋螺栓与墙体固定连接，所述第一传感器为限位开关或压力传感器，安装在平板部与墙体的接触处。
21.通过采用上述技术方案：通过在平板部与墙体的接触处设置限位开关或者压力传感器，当幕墙发生形变或者形变过度时，限位开关或者压力传感器会检测到信号，可以提醒维修人员做出维修，实现实时检测的功能。
22.可选的，所述第二传感器为但不限于应变片，所述应变片呈圆环形，套设在预埋螺栓上，圆环形应变片与紧固在预埋螺栓的螺母相隔一定距离；或所述第二传感器为但不限于限位开关，所述螺母上设置有触碰块。
23.通过采用上述技术方案：通过在预埋螺杆上套设压力片或者在预埋螺杆上设置限位开关，在螺母松动时，会触发压力片或者限位开关，并将信号传递给总控台，提醒维修人员进行维修。
24.可选的，所述第三传感器为但不限于雨滴传感器，第三传感器为多个，分别安装在相邻单元幕墙的接缝处，幕墙与横梁和立柱的接缝处。
25.通过采用上述技术方案：当有雨水滴落到雨滴传感器时，雨滴传感器感应到雨滴信号，并将信号传递给总控台，提醒维修人员此处幕墙存在漏水问题，需要及时维修。
26.可选的，所述第四传感器为安装在立柱或者横梁内的红外线传感器，所述红外探头发射的红外线穿过幕墙玻璃；或所述第四传感器为应变片，应变片贴设在铝板幕墙上；或所述第四传感器为超声波传感器，倾斜安装在石材幕墙的龙骨上，其超声波探头朝向石材。
27.通过采用上述技术方案：红外线传感器适用与玻璃幕墙，应变片适用于铝板幕墙，超声波传感器适用与石材幕墙，红外线传感器穿过玻璃，如果玻璃出现裂纹，红外线被折射，探头就会检测到有异常，总控台提示幕墙有问题；应变片贴在铝板上，当铝板发生变形时，压力变化阻值发生变化，控制器接收信号即显示幕墙有问题；超声波传感器，超声波检测石材一直处于稳定状态，当石材破损开裂，超声波碰到裂纹分界面会产生显著反射形成反射回波，波形与正常状态不一样时，总控台接收信号即显示幕墙有问题。
28.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.以可视化的方式把整栋大楼的立面以及需要维修的部位清晰的显示在显示屏上，可以实现实时检测的功能，提高了检测效率以及检测参数的全面性，降低了工人劳动强度。
29.2.在每个单元幕墙内安装一组传感器组，可以对幕墙的各个参数进行实时检测，每个子控制器均有唯一的编号，可以确定唯一的单元幕墙，便于后期精准定位进行维修，层控制器也具有唯一的编号，同样可以方便的进行后期定位单元幕墙所处楼层位置，便于维修。
30.3.通过设置外力施加机构，可以实现幕墙的提前预警功能。
附图说明
31.图1是本申请实施例1的数据采集模块的框架图。
32.图2是本申请实施例1的自动检测系统框架结构示意图。
33.图3是本申请实施例1的单元幕墙的安装结构示意图。
34.图4是本申请实施例1的图3中a处放大结构示意图。
35.图5是本申请实施例1的外力施加机构结构示意图。
36.图6是本申请实施例1的保护壳体的结构示意图。
37.图7是本申请实施例1的部分立体结构图。
38.图8是本申请实施例1的压力传感器的安装结构示意图。
39.图9是本申请实施例1的第四传感器的安装示意图。
40.图10是本申请实施例2的部分结构示意图。
41.图11是本申请实施例2的部分侧面结构示意图。
42.图12是本申请实施例3的部分机构示意图。
43.图13是本申请实施例3的第四传感器的安装结构示意图。
44.附图标记说明，100、子控制器；200、总控台；300、传感器组；310、第一传感器；311、压力传感器；320、第二传感器；330、第三传感器；340、第四传感器；350、第五传感器；400、层控制器；410、外力驱动模块；500、显示终端；600、电源模块；610、蓄电池；620、电源转换器；630、温差发电片；640、散热器；650、集热器；700、框架结构；710、连接件；711、挂接件；712、支撑板；713、平板部；714、竖直板部；715、预埋螺栓；716、螺母；717、触碰块；718、阻值检测器；720、龙骨；721、立柱；722、横梁；800、单元幕墙；810、保护壳；811、主壳体；812、扣盖；820、报警闪烁灯；900、外力施加机构；910、扭力电机；920、凸轮。
具体实施方式
45.以下结合附图1
‑
13对本申请作进一步详细说明。
46.实施例1本申请实施例开了一种数据采集模块、幕墙自动检测系统及自动检测式幕墙。
47.参照图1，第一方面，本申请提供的一种数据采集模块，包括设置在单元幕墙800内的传感器组300，与传感器组300电连接的子控制器100；传感器组300包括但不限于：第一传感器310：对幕墙形变进行检测；可以使用限位开关（距离传感器）或压力传感器。
48.第二传感器320：对幕墙安装结构是否松动进行检测；可以使用应变片或限位开关（距离传感器）。
49.第三传感器330：对幕墙是否漏水进行检测；可以使用雨滴传感器。
50.第四传感器340：对幕墙表面完整性进行检测；可以使用红外线传感器（适用于玻璃幕墙）或应变片即“压力传感器”（适用于铝板幕墙），超声波传感器（适用于石材幕墙）。红外线检测：安装在玻璃立柱721或者横梁722内，红外探头发射的红外线穿过玻璃；应变片：
贴在铝板上，可以是铝板四周，可以是中间部位；超声波传感器：以一定角度安装在石材的龙骨720上，超声波探头朝向石材。
51.第五传感器350：对幕墙表面的清洁度进行检测，可以采用洁净度传感器，当幕墙清洁度较低时，洁净度传感器检测到的清洁度信号并传递给子控制器100。
52.上述的第一传感器310、第二传感器320、第三传感器330、第四传感器340和第五传感器350均电连接子控制器100的输入端。
53.参照图2和图3，第二方面，本申请实施例公开了一种幕墙自动检测系统，包括上述的数据采集模块，与子控制器100的输出端电连接的层控制器400，层控制器400电连接总控台200，总控台200电连接显示终端500，还包括与传感器组300、子控制器100、层控制器400、总控台200和显示终端500电连接的电源模块600。子控制器100在每个单元幕墙800内均设置一个，且具有唯一的编号，子控制器100输入端电连接多个对单元幕墙800进行检测的传感器组300，子控制器100的输出端电连接层控制器400，层控制器400设置在建筑物的每层楼层内，每个层控制器400均电连接总控台200，总控台200内存储有各个单元幕墙800的初始安装参数，总控台200实时接收层控制器400传递来的检测信号并进行比较，总控台200电连接显示终端500，对于经过分析比较后的信号，如若超出预定的阈值，则将这部分信号显示与显示终端500上，提醒维修人员进行维修，本实施例还包括与传感器组300、子控制器100、层控制器400和总控台200电连接的电源模块600。其中层控制器400电连接外力驱动模块410用于驱动外力施加机构900。
54.在每个单元幕墙800上安装传感器组300，传感器组300对单元幕墙800的结构参数进行检测，并将检测信号传递给子控制器100，子控制器100将检测信号再传递给层控制器400，再由层控制器400将检测信号传递到总控台200，总控台200经过比较分析后将信号显示与显示终端500上，以可视化的方式把整栋大楼的立面以及需要维修的部位清晰的显示在显示屏上，可以实现实时检测的功能，提高了检测效率以及检测参数的全面性，降低了工人劳动强度。
55.其中，本实施例中的幕墙具有发电功能，可以采用光电转换式幕墙：例如光伏玻璃，把太阳辐射能直接转换成电能，光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流，产生的电能存储在电源模块600内，电源模块600包括与幕墙电连接的蓄电池610，与蓄电池610电连接的电源转换器620，电源转换器620电连接传感器组300、子控制器100、层控制器400和总控台200。
56.上述实施方式：通过幕墙发电并将电能存储在蓄电池610内，蓄电池610通过电源转换器620，变换电压为传感器组300、子控制器100、层控制器400和总控台200提供电能。
57.为了能够显示需要维修的单元幕墙800的位置，显示终端500为但不限于具有显示功能的台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和手机。可以通过上述设备或手机app查看状态幕墙的整体状态，检修人员可以清楚的知道，哪层哪块幕墙出了什么问题需要维修，及时排除安全隐患，大大减少了检修人员的工作量，保证了准确率，节约了人力及时间成本。
58.第三方面，本申请实施例公开一种自动检测式幕墙，采用如下技术方案：参照图3和图4，一种自动检测式幕墙，包括上述的幕墙自动检测系统、通过框架结构700安装于建筑物墙面的单元幕墙800，多个单元幕墙800组成整体幕墙，传感器组300安装于单元幕墙800内，层控制器400安装于建筑物的单层内。在每个单元幕墙800内安装一组
传感器组300，可以对幕墙的各个参数进行实时检测，每个子控制器100均有唯一的编号，可以确定唯一的单元幕墙800，便于后期精准定位进行维修，层控制器400也具有唯一的编号，同样可以方便的进行后期定位单元幕墙800所处楼层位置，便于维修。
59.参照图3在本实施例中框架机构包括通过连接件710与墙体连接的龙骨720，龙骨720包括多个相互连接的立柱721和横梁722，单元幕墙800安装在立柱721和横梁722所构成的框架格内，单元幕墙800上部设有保护壳810，子控制器100和电源模块600安装在保护壳810内，单元幕墙800上还安装有报警闪烁灯820，报警闪烁灯820电连接子控制器100。多个交错设置的立柱721和横梁722之间形成多个框格，每个框格均可安装一块单元幕墙800，多个单元幕墙800拼接组成整体的幕墙，将子控制器100和电源模块600安装在保护壳810内，对子控制器100和电源模块600起到了保护的作用，设置报警闪烁灯820，在单元幕墙800出现问题后，子控制器100可以控制报警闪烁灯820闪烁，便于维修人员能够快速找到需要维修的单元幕墙800并对其进行维修。
60.为了便于整体幕墙的安装，连接件710包括与立柱721连接的挂接件711，还包括支撑板712，支撑板712包括平板部713和与平板部713连接的竖直板部714，连接挂件挂接在竖直板部714上，平板部713通过预埋螺栓715与墙体固定连接，平板部713上设有穿孔，预埋螺栓715穿过穿孔后通过螺母716进行固定。
61.参照图5，在本实施例中，为了能够实现提前预警的功能，设置有外力施加机构900，外力施加机构900在横梁722上间隔设置，且外力施加机构900电连接外力驱动模块410；其中外力施加机构900包括安装在建筑物墙体上的扭力电机910，扭力电机910的输出轴固定连接有凸轮920，凸轮920抵接横梁722上，通过设置外力施加机构900，外力施加机构900可以定期向横梁722上施加一定的压力，在外力驱动模块410的驱动下，扭力电机910动作带动凸轮920略微转动，使得凸轮920的突出部分向横梁722施加压力，同时其他传感器检测在压力下的幕墙的各个参数，可以实现提前预警的功能。
62.参照图6，为了实现对子控制器100和电源模块600等电路结构的保护也便于后期维修，本实施例中的保护壳810包括主壳体811和扣合在主壳体上的扣盖812，保护壳810安装在立柱711上。
63.参照图7，为了能够检测单元幕墙800是否发生形变，第一传感器310为安装在平板部713与墙体接触处的限位开关或压力传感器311，当采用限位开关（距离传感器）时：在幕墙结构变形时，限位开关触碰闭合，电信号由低电平转换为高电平，经过信号传递总控台200接收到电平信号即显示幕墙有问题；参照图8，当采用压力传感器311：在幕墙结构变形时，压力传感器受压，产生电信号，经过子控制器100和层控制器400传递至总控台200，总控台200接收信号处理分析后显示在显示终端500上，即显示幕墙有问题，可以实现实时检测的功能。
64.参照图7和图8，为了便于对单元幕墙800的安装结构是否松动，在本实施例中的第二传感器320为但不限于应变片，在本实施例中应变片做成圆环形，之后套设在预埋螺栓715上并固定，圆环形应变片与紧固在预埋螺栓715的螺母716相隔一定距离；当采用应变片时：螺母716松动挤压压力片，压力片受压，压力变化阻值发生变化，通过阻值检测器718转化成电信号传递到总控台200，检测阻值就可检测螺母716的松动。
65.回看图3，或第二传感器320为但不限于限位开关，螺母716上设置有触碰块717。
66.当采用限位开关（距离传感器）时：螺母716松动转动触碰到限位开关，通电即检测到高电平，总控台200接收到电平信号后可认为螺母716松动，提醒维修人员进行维修。
67.参照图3和图7，为了检测幕墙是否漏水，本实施例中第三传感器330可以选择雨滴传感器，可以设置多个雨滴传感器，分别安装在相邻单元幕墙800的接缝处，幕墙与横梁722和立柱721的接缝处。雨滴传感器的感应板上没有水滴时，输出端为高电平，如果幕墙漏水雨水流到雨滴传感器的感应板上会产生短路，发生电压变化，总控台200收到电信号即显示幕墙有问题，提醒维修人员此处幕墙存在漏水问题，需要及时维修。
68.参照图3和图9，为了检测单元幕墙800的完整性，本实施例的第四传感器340为安装在立柱721或者横梁722内的红外线传感器，红外探头发射的红外线穿过幕墙玻璃；红外线传感器适用与玻璃幕墙，红外线传感器穿过玻璃，如果玻璃出现裂纹，红外线被折射，探头就会检测到有异常，总控台200提示幕墙有问题；实施例2参照图10和图11，实施例1适用于光伏玻璃幕墙，本实施例针对铝板或装饰金属幕墙，其与实施例1的不同之处在于：采用光热电转换：经过太阳光的照射，将铝板或石材吸收的热量通过集热器650存储热能，利用温差发电片630和散热器640进行发电：金属中温度不均匀时，温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大。当温度不均匀时会产生热扩散，因此自由电子从温度高端向温度低端扩散，在低温端堆积起来，从而在导体内形成电场，在金属棒两端便引成一个电势差。
69.其中的第四传感器340为应变片，应变片贴设在铝板上，应变片贴在铝板上，当铝板发生变形时，压力变化阻值发生变化，总控台200接收信号即显示幕墙有问题.实施例3参照图12和图13，本实施例适用于石材幕墙，发电方式同实施例2，其中的第四传感器340为超声波传感器，倾斜安装在石材幕墙的龙骨720上，其超声波探头朝向石材。超声波检测石材一直处于稳定状态，当石材破损开裂，超声波碰到裂纹分界面会产生显著反射形成反射回波，波形与正常状态不一样时，总控台200接收信号即显示幕墙有问题，提醒维修人员进行维修。
70.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。