CN109883485A - 一种桥用高支架的智能监测系统 - Google Patents

Abstract

一种桥用高支架的智能监测系统，属于建筑技术领域。解决了现有装置对支架实施监测比较困难、危险系数高、难度系数大、数据准确度低的问题。包括信号监测装置、能源装置、采集装置、分析处理装置和显示装置；能源装置，用于对信号监测装置、采集装置、分析处理装置和显示装置进行供电；信号监测装置，用于对桥用高支架的位移、形变、运动状态进行实时监测，并获得实时监测数据；采集装置，用于接收信号监测装置输出的实时监测数据；分析处理装置，用于对采集装置输出的实时监测数据进行分析和预测，获得分析及预测结果；显示装置，根据分析及预测结果，显示桥用高支架的实时状态及预测结果。主要用于对桥用高支架进行实时监测。

Description

一种桥用高支架的智能监测系统

技术领域

本发明针对建设高桥所用的高支架体系在特定部位布置信号发生装置、信号采集装置、处理分析装置，属于建筑技术领域。

背景技术

当大桥现浇梁支架施工处于台风多、季风期长等恶劣海域环境条件下时，采用现有装置对支架实施监测比较困难，一般采用仪表测量，采用人工现场观看的方式，且对于高度较高的支架，监测起来更加的困难，危险系数高，难度系数大，数据准确度低，不能更好的对支架实时位移、形变、运动状态监测，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明是为了解决现有装置对支架实施监测比较困难、危险系数高、难度系数大、数据准确度低的问题，本发明提供了一种桥用高支架的智能监测系统。

一种桥用高支架的智能监测系统，包括信号监测装置、能源装置、采集装置、分析处理装置和显示装置；

能源装置，用于对信号监测装置、采集装置、分析处理装置和显示装置进行供电；

信号监测装置，用于对桥用高支架的位移、形变、运动状态进行实时监测，并获得实时监测数据；

采集装置，用于接收信号监测装置输出的实时监测数据；

分析处理装置，用于对采集装置输出的实时监测数据进行分析和预测，获得分析及预测结果；

显示装置，根据分析及预测结果，显示桥用高支架的实时状态及预测结果。

优选的是，信号监测装置包括固定在桥用高支架上的应变监测装置、位移监测装置、速度监测装置和加速度监测装置；

应变监测装置，用于对桥用高支架的形变进行实时监测，并转化为实时形变数据；

位移监测装置，用于对桥用高支架的位移进行实时监测，并转化为实时位移数据；

速度监测装置和加速度监测装置，均用于对桥用高支架的运动状态进行实时监测，并转化为实时运动状态数据。

优选的是，信号监测装置与采集装置之间采用有线或无线的方式进行数据通讯。

优选的是，分析处理装置嵌入建筑结构有限元分析软件，分析处理装置根据实时监测数据对桥用高支架形成的结构进行分析评估、损伤识别、结构响应分析，生成建筑信息模型，并将建筑信息模型导入到建筑结构有限元分析软件中，对桥用高支架形成的结构进行所受外力模拟、所处环形模拟、实时承载力、结构动力效应、材料疲劳损伤以及材料塑性变形分析，并根据分析结果获得所处环境条件下的不利情况预测。

优选的是，应变监测装置为振弦式传感器、光纤式传感器、基于霍尔效应传感器、应变计或应变片。

优选的是，位移监测装置为红外线位移计或位移传感器。

优选的是，速度监测装置为红外测速仪。

优选的是，加速度监测装置采用低频或超低频加速度传感器。

优选的是，所述的一种桥用高支架的智能监测系统，还包括风杯式风速风向仪或超声波风速风向仪，用于对风速进行采集。

本发明带来的有益效果是，本发明所述的一种桥用高支架的智能监测系统结构简单、能够对高空支架进行实时有效的监测，整个数据监测和采集的过程都是通过电子器件实现，提高数据监测准确度，将支架的动态数据装换成数字发送到显示装置上，以便检测人员能够通过数据做出更加准确的判断来指导现场施工，降低现场施工的危险系数。本发明具体应用时，还具有人工劳动成本减少，适用性强和安全系数高等优点。

附图说明

图1为本发明所述的一种高支架智能监测系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种桥用高支架的智能监测系统，包括信号监测装置100、能源装置200、采集装置300、分析处理装置400和显示装置500；

能源装置200，用于对信号监测装置100、采集装置300、分析处理装置400和显示装置500进行供电；

信号监测装置100，用于对桥用高支架的位移、形变、运动状态进行实时监测，并获得实时监测数据；

采集装置300，用于接收信号监测装置100输出的实时监测数据；

分析处理装置400，用于对采集装置300输出的实时监测数据进行分析和预测，获得分析及预测结果；

显示装置500，根据分析及预测结果，显示桥用高支架的实时状态及预测结果。

本实施方式中，桥用高支架是由多节钢管600搭建而成，具体应用时，信号监测装置100固定在桥用高支架上，能够准确、高效对桥用高支架进行实时位移、形变、运动状态进行实时监测，降低现场施工的危险系数。整个数据监测和采集的过程都是通过电子器件实现，将支架的动态数据装换成数字发送到显示装置500上，以便检测人员能够通过数据做出更加准确的判断来指导现场施工。

本发明所述的一种桥用高支架的智能监测系统能够对桥用高支架进行实时有效的监测，提高数据监测精度，使监测结果更加准确、减少劳动成本，适用性强、安全系数高。

能源装置200可以内置在钢管600内的电池，也可以外置在钢管600外的电源，或者其他形式能源，例如：太阳能，风能等。最优选的方式为能源装置200采用风能实现，应用时，可以在整个支架体系上安装与地面锚固斜拉索或预应力钢束，并连接有相应的磁流变阻尼器，风力发电同时有抗风减震的效果。

能源装置200采用风能或太阳能实现时，能够充分利用现场大风的环境条件进而节约成本。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，信号监测装置100包括固定在桥用高支架上的应变监测装置、位移监测装置、速度监测装置和加速度监测装置；

应变监测装置，用于对桥用高支架的形变进行实时监测，并转化为实时形变数据；

位移监测装置，用于对桥用高支架的位移进行实时监测，并转化为实时位移数据；

速度监测装置和加速度监测装置，均用于对桥用高支架的运动状态进行实时监测，并转化为实时运动状态数据。

本优选实施方式在具体应用时，应变监测装置、位移监测装置、速度监测装置和加速度监测装置固定在桥用高支架中每节钢管600指定部位，可根据精度要求来确定每节钢管600所需监测器件的数量，可以内置也可以外置，要做好粘贴处的钢管600防锈处理，避免使用时发生脱落。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，信号监测装置100与采集装置300之间采用有线或无线的方式进行数据通讯。

本优选实施方式中，信号监测装置100与采集装置300的通讯方式可根据实际工作环境自行选择，不局限于一种实现方式。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，分析处理装置400嵌入有建筑结构有限元分析软件，分析处理装置400嵌入建筑结构有限元分析软件，分析处理装置400根据实时监测数据对桥用高支架形成的结构进行分析评估、损伤识别、结构响应分析，生成建筑信息模型，并将建筑信息模型导入到建筑结构有限元分析软件中，对桥用高支架形成的结构进行所受外力模拟、所处环形模拟、实时承载力、结构动力效应、材料疲劳损伤以及材料塑性变形分析，并根据分析结果获得所处环境条件下的不利情况预测。

本优选实施方式再具体应用时，根据分析结果获得所处环境条件下的最不利情况预测，可以指出结构危险部位，并给出相应处理意见，给出结构可能发生的变形，并给出相应人员安全工作区域，进行实时风险预测、极端预警以保证其使用安全。必要的时候可以通过通讯单元给工作人员短信通知。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，应变监测装置为振弦式传感器、光纤式传感器、基于霍尔效应传感器、应变计或应变片。

本优选实施方式具体应用时，应变监测装置可固定在桥用高支架中每节钢管600指定部位，可根据精度要求来确定每节钢管600所需监测器件的数量，可以内置也可以外置，要做好粘贴处的钢管600防锈处理，避免使用时发生脱落。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，位移监测装置为红外线位移计或位移传感器。

本优选实施方式具体应用时，位移监测装置可安装在每节钢管600指定部位，可根据精度要求来确定每节钢管600上红外线位移计或位移传感器所需数量，也可以多节钢管600使用一个红外线位移计或位移传感器，可以内置在钢管600内，也可以外置在钢管600外，最优的设置方式为外置，外置可减少钢管600对红外线屏蔽作用。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，速度监测装置为红外测速仪。

本优选实施方式具体应用时，速度监测装置可安装在每节钢管600指定部位，进行瞬时速度数据采集，可根据精度要求来确定每节钢管600红外线测速仪所需数量，也可以多节钢管600使用一个红外线测速仪，红外线测速仪可以内置在钢管600内，也可以外置在钢管600外，最优的设置方式为外置，外置可减少钢管对红外线屏蔽作用。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，加速度监测装置采用低频或超低频加速度传感器。

本优选实施方式具体应用时，加速度监测装置固定桥用高支架特定部位，可根据精度要求来确定每节钢管600所需的加速度传感器的数量，也可以多节钢管600使用一个加速度传感器，加速度传感器可以内置在钢管600内，也可以外置在钢管600外，最优的设置方式为外置，以减少外部信号干扰。

参见图1说明本优选实施方式，本优选实施方式中，还包括风杯式风速风向仪或超声波风速风向仪，用于对风速进行采集。

本优选实施方式具体应用时，风速风向仪固定桥用高支架指定部位，用于对风速进行采集。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其它的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例。

Claims (9)

1.一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，包括信号监测装置(100)、能源装置(200)、采集装置(300)、分析处理装置(400)和显示装置(500)；

能源装置(200)，用于对信号监测装置(100)、采集装置(300)、分析处理装置(400)和显示装置(500)进行供电；

信号监测装置(100)，用于对桥用高支架的位移、形变、运动状态进行实时监测，并获得实时监测数据；

采集装置(300)，用于接收信号监测装置(100)输出的实时监测数据；

分析处理装置(400)，用于对采集装置(300)输出的实时监测数据进行分析和预测，获得分析及预测结果；

显示装置(500)，根据分析及预测结果，显示桥用高支架的实时状态及预测结果。

2.根据权利要求1所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，信号监测装置(100)包括固定在桥用高支架上的应变监测装置、位移监测装置、速度监测装置和加速度监测装置；

应变监测装置，用于对桥用高支架的形变进行实时监测，并转化为实时形变数据；

位移监测装置，用于对桥用高支架的位移进行实时监测，并转化为实时位移数据；

速度监测装置和加速度监测装置，均用于对桥用高支架的运动状态进行实时监测，并转化为实时运动状态数据。

3.根据权利要求1所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，信号监测装置(100)与采集装置(300)之间采用有线或无线的方式进行数据通讯。

4.根据权利要求1所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，分析处理装置(400)嵌入建筑结构有限元分析软件，分析处理装置(400)根据实时监测数据对桥用高支架形成的结构进行分析评估、损伤识别、结构响应分析，生成建筑信息模型，并将建筑信息模型导入到建筑结构有限元分析软件中，对桥用高支架形成的结构进行所受外力模拟、所处环形模拟、实时承载力、结构动力效应、材料疲劳损伤以及材料塑性变形分析，并根据分析结果获得所处环境条件下的不利情况预测。

5.根据权利要求2所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，应变监测装置为振弦式传感器、光纤式传感器、基于霍尔效应传感器、应变计或应变片。

6.根据权利要求2所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，位移监测装置为红外线位移计或位移传感器。

7.根据权利要求2所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，速度监测装置为红外测速仪。

8.根据权利要求2所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，加速度监测装置采用低频或超低频加速度传感器。

9.根据权利要求1所述的一种桥用高支架的智能监测系统，其特征在于，还包括风杯式风速风向仪或超声波风速风向仪，用于对风速进行采集。