CN108444553A - 一种拱肋安装线性智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拱肋安装线性智能监测系统，属于桥梁建造技术领域。包括地锚、塔架、拱肋和扣索，塔架竖直设置，地锚和拱肋分别位于塔架两侧，拱肋下端为铰接端，扣索穿过塔架上部且扣索两端分别与拱肋、地锚固定连接，分别其特征在于：还包括第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器和监测端，第一位移传感器与地锚连接并实时测量地锚位移量，第二位移传感器固定于塔架上索鞍处扣索并实时测量扣索位移量，角度传感器设置在塔架上并实时测量塔架转动的角度，第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器均与监测端连接。解决传统的人工监测系统所带来的缺陷，从而减少工作量，提高监测效率，降低人工成本，节约经济。

Description

一种拱肋安装线性智能监测系统

技术领域

本发明涉及桥梁建造技术领域，特别是一种拱肋安装线性智能监测系统。

背景技术

在大跨径钢管混凝土拱桥悬臂拼装施工过程中，为了保障桥梁在整个施工过程中及成桥状态的内力和线性符合设计标准，确保桥梁施工安全进行，需要对施工中的塔架、拱肋、地锚等变形进行施工监控观测。对于大型和特大型以及结构复杂的桥梁来说，进行施工监控是必不可少的。目前大部分桥梁施工监控都是采用传统的全站仪监测，但会存在如下缺陷：1)大量采用手工采集数据的方法，自动化程度低，工作量大，观测易受天气和其它外界条件的影响，容易漏过重要和危险的信号；2)各监测点的变形量在时间上不是同步的；3)平面位移和垂直位移数据是在不同的测点上、不同的时间里采集的；4)精密水准网路线长。而拱肋安装线性智能监测系统能克服传统人工监测系统所存在的缺陷，通过在监控系统中增加智能数据分析模块，借助计算机强大的数据处理能力过滤掉无用的或干扰信息，分析抽取关键的有用信息，以供工作人员分析研究，其采集数据在精度方面也能满足规范要求，而且可以更全面地了解塔架、地锚等在拱肋吊装各时期的变化，甚至瞬时变化，实现连续观测与数据的自动处理、自动解算处理和测量结果图形演示，可以更有效地掌握塔架、拱肋、地锚等的运行状态，及时发现问题，为塔架、拱肋、地锚等变形提供更可靠的安全监测资料。基于此，一种拱肋安装线性智能监测与控制技术有待研究。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种拱肋安装线性智能监测系统，解决传统的人工监测系统所带来的缺陷，从而减少工作量，提高监测效率，降低人工成本，节约经济。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种拱肋安装线性智能监测系统，包括地锚、塔架、拱肋和扣索，所述塔架竖直设置，所述地锚和拱肋分别位于所述塔架两侧，所述拱肋下端为铰接端，所述扣索穿过塔架上部且扣索两端分别与所述拱肋、地锚固定连接，分别其特征在于：还包括第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器和监测端，所述第一位移传感器与所述地锚连接并实时测量所述地锚位移量，所述第二位移传感器固定于所述塔架上所述索鞍处所述扣索并实时测量所述扣索位移量，所述角度传感器设置在所述塔架上并实时测量所述塔架转动的角度，所述第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器均与所述监测端连接。

基于上述结构，在拱肋安装工作开始前，先进行各传感器的布置，在塔架的索鞍处布置角度传感器，在索鞍处扣索上布置第二位移传感器，在地锚后方位设置第一位移传感器，然后通过传输线把传感器采集到的数据传输到监测端。拱肋安装开始后，设置在塔架上的角度传感器能够输出塔架转动的角度，然后根据塔架的高度，利用三角函数关系即可以得出塔架在角度传感器处的偏位大小；设置在索鞍处扣索上的第二位移传感器能够输出扣索的拉伸长度；设置在地锚后方处的第一位移传感器能够输出地锚的平移量，所有传感器采集到的信息最终都会以数据的形式传输到监测端，实现智能监测，所采集的数据可以供工作人员分析研究。

进一步的，所述第一位移传感器和第二位移传感器均为拉线式传感器。

进一步的，所述第一位移传感器一端与所述地锚固定连接另一端与外界连接形成固定端；所述第一位移传感器的长度方向水平朝向所述地锚且所述第一位移传感器的长度方向延长线方向朝向所述塔架。

进一步的，所述第二位移传感器的长度方向与位于所述塔架上的所述索鞍处所述扣索平行。

进一步的，所述第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器与所述监测端连接方式均为有线连接或无线连接。

进一步的，所述扣索数量为若干个，分别与所述拱肋的主体多处连接。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明各传感器在布设时保证拉伸绳自动均匀排线，确保传感器具有高独立线性精度和较长的传感器使用寿命；

(2)本发明连接计算机的各传输线应布置合理，避免与扣索、主索、缆风索等发生碰撞，影响数据传输；受天气和其它外界条件的影响小，容易捕捉到重要的和危险的信号。

(3)本发明拉线式位移传感器在扣索和地锚上的布置以及角度传感器在塔架上的布置应牢固可靠，使传感器能顺利采集到数据且精度满足要求；

(4)本发明拱肋安装过程中避免出现变形波动较大的情况，以免数据采集过程中出现中断和停止；平面位移和垂直位移数据能够在同一测点同一时间采集到，实现时间上的同步化。

(5)本发明布置简单，操作方便，解决了传统监测系统精密水准网路线长的问题，数据采集实现了自动化，减少了工作量，提高了效率。

附图说明

图1是本发明平面图。

图2是本发明第一位移传感器安装图。

图3是本发明第二位移传感器安装图。

附图中，1-地锚、2-塔架、3-拱肋、4-扣索、5-索鞍、6-第一位移传感器、7-第二位移传感器、8-角度传感器、9-监测端。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，一种拱肋安装线性智能监测系统，包括地锚1、塔架2、拱肋3、扣索4、索鞍5、第一位移传感器6、第二位移传感器7、角度传感器8和监测端9，塔架2竖直设置，地锚1和拱肋3分别位于塔架2两侧，拱肋3下端为铰接端，扣索4穿过塔架2上部且扣索4两端分别与拱肋3、地锚1固定连接，扣索4通过索鞍5固定在塔架2上。第一位移传感器6与地锚1连接并实时测量地锚1位移量，第二位移传感器7固定于塔架2上并实时测量扣索4位移量，角度传感器8设置在塔架2上并实时测量塔架2转动的角度，第一位移传感器6、第二位移传感器7、角度传感器8均与监测端9无线连接；扣索4数量根据拱肋节段数定，分别与拱肋3的主体多处连接。

本实施例中，监测端9为计算机，第一位移传感器6和第二位移传感器7均为拉线式传感器。

如图2所示，第一位移传感器6一端与地锚1固定连接另一端与外界连接形成固定端；第一位移传感6的长度方向水平朝向地锚1且第一位移传感器6的长度方向延长线方向朝向塔架2。

如图3所示，第二位移传感器7位于索鞍5内，第二位移传感器7的长度方向与位于塔架上的扣索4的顶部平行。

本实施例中，拱肋安装工作开始前，对第一位移传感器6、第二位移传感器7和角度传感器8，在塔架2的索鞍5处布置角度传感器8，在索鞍5处扣索4上布置第二位移传感器7，在地锚1后方位设置第一位移传感器6，然后通过传无线传输方式把第一位移传感器6、第二位移传感器7和角度传感器8采集到的数据传输到计算机。

拱肋安装开始时，设置在塔架2上的角度传感器8能够输出塔架2转动的角度，然后根据塔架2的高度，利用三角函数关系即可以得出塔架2在角度传感器处8的偏位大小；设置在索鞍5处扣索上的第二位移传感器7能够输出扣索4的拉伸长度；设置在地锚1后方处的第一位移传感器6能够输出地锚的平移量，所有传感器采集到的信息最终都会以无线数据的形式传输到计算机，实现智能监测。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种拱肋安装线性智能监测系统，包括地锚、塔架、拱肋和扣索，所述塔架竖直设置，所述地锚和拱肋分别位于所述塔架两侧，所述拱肋下端为铰接端，所述扣索穿过塔架上部且扣索两端分别与所述拱肋、地锚固定连接，分别其特征在于：还包括第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器和监测端，所述第一位移传感器与所述地锚连接并实时测量所述地锚位移量，所述第二位移传感器固定于所述塔架上索鞍处扣索并实时测量所述扣索位移量，所述角度传感器设置在所述塔架上并实时测量所述塔架转动的角度，所述第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器均与所述监测端连接。

2.根据权利要求1所述的一种拱肋安装线性智能监测系统,其特征在于：所述第一位移传感器和第二位移传感器均为拉线式传感器。

3.根据权利要求2所述的一种拱肋安装线性智能监测系统,其特征在于：所述第一位移传感器一端与所述地锚固定连接另一端与外界连接形成固定端；所述第一位移传感器的长度方向水平朝向所述地锚且所述第一位移传感器的长度方向延长线方向朝向所述塔架。

4.根据权利要求2所述的一种拱肋安装线性智能监测系统,其特征在于：所述第二位移传感器的长度方向与位于所述塔架上所述索鞍上的所述扣索平行。

5.根据权利要求1所述的一种拱肋安装线性智能监测系统,其特征在于：所述第一位移传感器、第二位移传感器、角度传感器与所述监测端连接方式均为有线连接或无线连接。

6.根据权利要求1所述的一种拱肋安装线性智能监测系统,其特征在于：所述扣索数量为若干个，分别与所述拱肋的主体多处连接。