CN113832854B - 一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，包括：半环架体、曲面托板、固定夹紧机构、动力机构和控制主机。曲面托板设置在半环架体处。固定夹紧机构设置在半环架体和曲面托板之间。动力机构安装至曲面托板。一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统还包括：摩擦反馈拍摄机构。摩擦反馈拍摄机构包括：滑动顶球、螺纹连接槽、螺纹推杆、滑块体、条形滑槽、限位弹簧、压力感应开关、微型摄像头和警报提示机构。本发明的有益之处在于，方便对拉索各个位置处的破损或者锈蚀进行监测，并且反馈信号至地面设备，方便工作人员了解信息。

Description

一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统

技术领域

本发明涉及桥梁斜拉索检测技术领域，具体是一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统。

背景技术

一般大的桥梁上都会设置有斜拉索，斜拉索用于稳固安装的桥塔。而斜拉索由于长期暴露在外部环境下，经受着风吹日晒，很容易出现一些破损或者锈蚀。而由于一般斜拉索比较长，普通的检测设备不方便对斜拉索进行各个位置的检测，检测工人检测过程十分困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，包括：半环架体、曲面托板、固定夹紧机构、动力机构和控制主机。曲面托板设置在半环架体处。固定夹紧机构设置在半环架体和曲面托板之间。动力机构安装至曲面托板。一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统还包括：摩擦反馈拍摄机构。

摩擦反馈拍摄机构包括：滑动顶球、螺纹连接槽、螺纹推杆、滑块体、条形滑槽、限位弹簧、压力感应开关、微型摄像头和警报提示机构。曲面托板和半环架体的边缘为凸起边缘。螺纹连接槽开设在曲面托板和半环架体的凸起边缘处。滑块体滑动连接至螺纹连接槽内。螺纹推杆配合穿接在螺纹连接槽内。条形滑槽开设在滑块体处。滑动顶球设置在螺纹连接槽靠近半环架体内圈的端口处。滑动顶球滑动连接至条形滑槽。限位弹簧连接在条形滑槽与滑动顶球之间。压力感应开关安装至滑块体处。每个滑动顶球所在位置均设置微型摄像头，微型摄像头安装至半环架体和曲面托板处。警报提示机构包括：显示屏和警示灯。显示屏安装至控制主机上，并且显示屏与微型摄像头连接。警示灯对应安装至显示屏。警示灯与压力感应开关连接。

作为本发明进一步的方案：固定夹紧机构包括：导轨、连接螺杆、固定螺母和连接横架。导轨固定连接至半环架体，并且导轨的边缘同样为凸起边缘，并且导轨上同样安装摩擦反馈拍摄机构。连接横架左右成对水平固定连接至半环架体的左右外壁处。连接螺杆竖直固定连接至连接横架。曲面托板水平设置在导轨之间，并且曲面托板滑动穿过导轨，同时曲面托板的末端头处开设有穿孔。

作为本发明进一步的方案：动力机构包括：驱动马达、螺旋桨和漂浮气球。驱动马达安装至连接横架。螺旋桨固定安装至驱动马达的主轴端。漂浮气球安装至半环架体。

作为本发明进一步的方案：动力机构还包括：充气管、单向气阀、排气管和第一密封塞。充气管安装至漂浮气球上。单向气阀安装至充气管内。排气管安装至漂浮气球上，并且第一密封塞配合连接至排气管上。

作为本发明进一步的方案：动力机构还包括：用于分隔漂浮气球和螺旋桨的防护板。防护板设置在漂浮气球和螺旋桨之间。

作为本发明进一步的方案：动力机构还包括：收纳机构。收纳机构包括：连接柱、螺纹连接筒和缠绕柱。连接柱固定连接至半环架体。螺纹连接筒配合套接在连接柱处。缠绕柱固定连接至连接柱。漂浮气球连接至缠绕柱。

作为本发明进一步的方案：收纳机构还包括：用于旋转螺纹连接筒的凸柄。凸柄固定连接至螺纹连接筒。

作为本发明进一步的方案：收纳机构还包括：用于卡住缠绕的漂浮气球的环形凸片。环形凸片等距固定连接至缠绕柱上。

作为本发明进一步的方案：缠绕柱转动连接至连接柱上。

作为本发明进一步的方案：一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统还包括：标记机构。标记机构包括：连接盒、海绵块、电动伸缩杆、染料盒、步进电机、螺旋推杆和第二密封塞。连接盒固定安装至半环架体。电动伸缩杆水平固定连接至连接盒，并且电动伸缩杆与压力感应开关电连接。染料盒安装至连接盒。步进电机安装至染料盒。步进电机与压力感应开关电连接。螺旋推杆固定连接至步进电机的主轴端。海绵块固定连接至电动伸缩杆的伸缩端。第二密封塞安装至连接盒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：方便对拉索各个位置处的破损或者锈蚀进行监测，并且反馈信号至地面设备，方便工作人员了解信息。

主要依靠半环架体和曲面托板的组合体沿着拉索移动，并且依靠破损或者锈蚀造成拉索表层摩擦力变大而反馈提示信号至控制主机上，并且传输回拉索视频。方便地面工作人员得到反馈信号。

同时在检测到拉索表层存在破损或者锈蚀时，自动对拉索对应位置进行标记。

主要依靠标记机构中的海绵块将吸附的染料涂抹至拉索对应位置。方便工人后期检修时，快速确定拉索存在问题的位置。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

图1为本发明的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统的结构示意图。

图2为图1中A处的放大结构图。

图3为图1中一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统的半环架体左半部分俯视剖面结构图。

图4为图3中B处的放大结构图。

图5为图1中一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统的导轨的右视剖面结构图。

图6为图1中一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统的螺旋桨、驱动马达、标记机构和半环架体相对位置分布的俯视结构图。

图7为图6中一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统的标记机构的剖面结构图。

附图标号清单：一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统100；半环架体10；曲面托板20；固定夹紧机构30；导轨31；连接螺杆32；固定螺母33；连接横架34；动力机构40；驱动马达41；螺旋桨42；漂浮气球43；充气管44；单向气阀45；排气管46；第一密封塞47；防护板48；收纳机构49；连接柱491；螺纹连接筒492；缠绕柱493；凸柄494；环形凸片495；控制主机50；摩擦反馈拍摄机构60；滑动顶球61；螺纹连接槽62；螺纹推杆63；滑块体64；条形滑槽65；限位弹簧66；压力感应开关67；微型摄像头68；警报提示机构69；显示屏691；警示灯692；标记机构70；连接盒71；海绵块72；电动伸缩杆73；染料盒74；步进电机75；螺旋推杆76；第二密封塞77。

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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明实施例中，一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统100，包括：半环架体10、曲面托板20、固定夹紧机构30、动力机构40和控制主机50。曲面托板20设置在半环架体10的下侧。固定夹紧机构30设置在半环架体10和曲面托板20之间。动力机构40安装至曲面托板20的两侧。一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统100还包括：摩擦反馈拍摄机构60。

摩擦反馈拍摄机构60包括：滑动顶球61、螺纹连接槽62、螺纹推杆63、滑块体64、条形滑槽65、限位弹簧66、压力感应开关67、微型摄像头68和警报提示机构69。曲面托板20和半环架体10的前后边缘处均为凸起边缘。螺纹连接槽62开设在曲面托板20和半环架体10凸起边缘所在位置，并且螺纹连接槽62横穿整个曲面托板20和半环架体10。滑块体64滑动连接至螺纹连接槽62的内侧。螺纹推杆63通过螺纹配合穿接在螺纹连接槽62内。条形滑槽65开设在滑块体64侧壁上。滑动顶球61设置在螺纹连接槽62靠近半环架体10内圈的端口处。滑动顶球61通过杆体滑动连接至条形滑槽65。限位弹簧66连接在条形滑槽65与滑动顶球61的滑动端之间。压力感应开关67安装至滑块体64的外壁处，并且压力感应开关67处于限位弹簧66的压缩位置。每个滑动顶球61所在位置均设置微型摄像头68，微型摄像头68安装至半环架体10内圈侧壁上和曲面托板20的上侧壁处。警报提示机构69包括：显示屏691和警示灯692。显示屏691安装至控制主机50上，并且显示屏691与微型摄像头68通过网络无线配对连接。警示灯692对应安装至显示屏691所在位置。警示灯692与压力感应开关67对应配合连接。

当半环架体10和曲面托板20将拉索稳固夹住时，则旋转各个位置处的螺纹推杆63，致使滑块体64带动滑动顶球61抵触在拉索侧壁上。然后依靠动力机构40推动整个设备沿着拉索移动。移动过程中若滑动顶球61接触破碎位置或者生锈位置，则滑动顶球61受到的摩擦力变大。摩擦力使得滑动顶球61受到前进方向上的反方向作用力。如此滑动顶球61便相对条形滑槽65滑动，压缩限位弹簧66。并且滑动顶球61的滑动端挤压到压力感应开关67上。压力感应开关67便使得控制主机50上对应位置处的警示灯692亮灯，方便地面控制人员得到提示。而当前位置处的微型摄像头68将当前画面拍摄下来，并且通过警示灯692所处位置的显示屏691显示，地面控制人员则通过显示画面确定为当前位置为破损或者生锈。

固定夹紧机构30包括：导轨31、连接螺杆32、固定螺母33和连接横架34。导轨31左右成对竖直固定连接至半环架体10的左右两侧下端头处，并且导轨31的内侧前后边缘处同样为凸起边缘，并且导轨31上同样安装摩擦反馈拍摄机构60，方便对圈住的拉索全方位进行监测。并且导轨31中间位置以及下端位置均为开口。连接横架34左右成对水平固定连接至半环架体10的左右外壁处。连接螺杆32左右成对竖直固定连接至连接横架34的下侧。曲面托板20水平设置在导轨31之间，并且曲面托板20的两端分别滑动穿过导轨31，同时曲面托板20的末端头处开设有穿孔。当需要将整个装置安装于拉索上时，则使得半环架体10架在拉索上，然后使得曲面托板20处于拉索下方。然后使得曲面托板20的两端穿过导轨31，并且使得连接螺杆32穿过曲面托板20端头处的穿孔。然后使得曲面托板20贴合在拉索下侧壁处，同时沿着连接螺杆32向上旋转移动固定螺母33，致使固定螺母33稳固支撑着曲面托板20。

动力机构40包括：驱动马达41、螺旋桨42和漂浮气球43。驱动马达41左右成对安装至连接横架34的末端。螺旋桨42固定安装至驱动马达41的主轴端。漂浮气球43安装至半环架体10的上侧，漂浮气球43内装有氢气氦气等容易漂浮的气体。当半环架体10和曲面托板20将拉索稳固架好之后，使得漂浮气球43处于上侧，并且充满气体。漂浮气球43保证半环架体10和曲面托板20保持在上下相对位置分布。然后启动驱动马达41，驱动马达41便使得螺旋桨42高速旋转，产生气流推动整个设备沿着拉索移动。

动力机构40还包括：充气管44、单向气阀45、排气管46和第一密封塞47。充气管44安装至漂浮气球43上，并且充气管44与漂浮气球43连通。单向气阀45安装至充气管44内。排气管46安装至漂浮气球43上，并且第一密封塞47配合连接至排气管46上。当需要对漂浮气球43进行充气时，则通过充气管44进行充气。单向气阀45避免充气过程气体泄漏出来。而当需要将漂浮气球43内的气体排出时，则将第一密封塞47打开，使得漂浮气球43内的气体从排气管46处排出。

动力机构40还包括：用于分隔漂浮气球43和螺旋桨42的防护板48。防护板48设置在漂浮气球43和螺旋桨42之间，避免螺旋桨42触碰到漂浮气球43。

动力机构40还包括：收纳机构49。收纳机构49包括：连接柱491、螺纹连接筒492和缠绕柱493。连接柱492竖直固定连接至半环架体10的上侧。螺纹连接筒492通过螺纹配合套接在连接柱492外侧。缠绕柱493竖直固定连接至连接柱491的上端。漂浮气球43连接至缠绕柱493的上端。当需要将漂浮气球43收纳起来时，则将漂浮气球43放气，然后使其缠绕在缠绕柱493上。然后沿着连接柱491向上旋转移动螺纹连接筒492。致使螺纹连接筒492将缠绕漂浮气球43的连接柱491包裹住，实现收纳。

收纳机构48还包括：用于旋转螺纹连接筒492的凸柄494。凸柄494固定连接至螺纹连接筒492的外侧。

收纳机构48还包括：用于卡住缠绕的漂浮气球43的环形凸片495。环形凸片495等距固定连接至缠绕柱493上。漂浮气球43缠绕时，使得漂浮气球嵌入相邻环形凸片495之间。

缠绕柱493转动连接至连接柱491上。方便缠绕柱493旋转缠绕漂浮气球43。

一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统100，还包括：标记机构70。标记机构70包括：连接盒71、海绵块72、电动伸缩杆73、染料盒74、步进电机75、螺旋推杆76和第二密封塞77。连接盒71左右成对固定安装至半环架体10的后侧两端。电动伸缩杆73水平固定连接至连接盒71的外壁处，并且电动伸缩杆73的伸缩控制电路与压力感应开关67电连接。染料盒74安装至连接盒71的上侧。步进电机75安装至染料盒74的上侧，并且步进电机75的主轴端穿插至染料盒74的内侧。步进电机75与压力感应开关67电连接。螺旋推杆76竖直固定连接至步进电机75的主轴端，并且螺旋推杆76的末端穿插至染料盒74的底部。海绵块72固定连接至电动伸缩杆73的伸缩端，并且海绵块72处于连接盒71的内侧。第二密封塞77安装至连接盒71的上端侧壁处。当整个设备沿着拉索移动经过锈蚀破损位置时，滑动顶球61则触发压力感应开关67。压力感应开关67便使得电动伸缩杆73进行伸长，此过程中步进电机75则带动螺旋推杆76旋转一圈，将一部分染料向下排出。而电动伸缩杆73则带动海绵块72经过排出的染料，将染料吸收。并且最终海绵块72挤压到拉索上，将染料挤压出来，实现在拉索上标记。方便后续工人人员找到对应位置进行检修处理。

一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统100还包括：分析系统。分析系统包括：拉索划分模块、视频采集模块、损坏面积检测模块和存储数据库。拉索划分模块用于将拉索分成多段。视频采集模块用于将设备拍摄的拉索画面采集到控制主机50内进行显示。损坏面积检测模块用于对拍摄下的拉索损坏或者锈蚀面积进行计算。存储数据库用于将拉索存在损坏的位置相关数据存储起来。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，包括：半环架体、曲面托板、固定夹紧机构、动力机构和控制主机；所述曲面托板设置在所述半环架体处；所述固定夹紧机构设置在所述半环架体和所述曲面托板之间；所述动力机构安装至所述曲面托板；其特征在于，所述一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统还包括：摩擦反馈拍摄机构；

所述摩擦反馈拍摄机构包括：滑动顶球、螺纹连接槽、螺纹推杆、滑块体、条形滑槽、限位弹簧、压力感应开关、微型摄像头和警报提示机构；所述曲面托板和所述半环架体的边缘为凸起边缘；所述螺纹连接槽开设在所述曲面托板和所述半环架体的凸起边缘处；所述滑块体滑动连接至所述螺纹连接槽内；所述螺纹推杆配合穿接在所述螺纹连接槽内；所述条形滑槽开设在所述滑块体处；所述滑动顶球设置在所述螺纹连接槽靠近所述半环架体内圈的端口处；所述滑动顶球滑动连接至所述条形滑槽；所述限位弹簧连接在所述条形滑槽与所述滑动顶球之间；所述压力感应开关安装至所述滑块体处；每个所述滑动顶球所在位置均设置所述微型摄像头，所述微型摄像头安装至所述半环架体和所述曲面托板处；所述警报提示机构包括：显示屏和警示灯；所述显示屏安装至所述控制主机上，并且所述显示屏与所述微型摄像头连接；所述警示灯对应安装至所述显示屏；所述警示灯与所述压力感应开关连接；

所述固定夹紧机构包括：导轨、连接螺杆、固定螺母和连接横架；所述导轨固定连接至所述半环架体，并且所述导轨的边缘同样为凸起边缘，并且所述导轨上同样安装所述摩擦反馈拍摄机构；连接横架左右成对水平固定连接至所述半环架体的左右外壁处；所述连接螺杆竖直固定连接至连接横架；所述曲面托板水平设置在所述导轨之间，并且所述曲面托板滑动穿过所述导轨，同时所述曲面托板的末端头处开设有穿孔；

所述动力机构包括：驱动马达、螺旋桨和漂浮气球；所述驱动马达安装至连接横架；螺旋桨固定安装至所述驱动马达的主轴端；漂浮气球安装至所述半环架体；

所述一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统还包括：标记机构；标记机构包括：连接盒、海绵块、电动伸缩杆、染料盒、步进电机、螺旋推杆和第二密封塞；所述连接盒固定安装至所述半环架体；所述电动伸缩杆水平固定连接至所述连接盒，并且所述电动伸缩杆与所述压力感应开关电连接；所述染料盒安装至所述连接盒；所述步进电机安装至所述染料盒；所述步进电机与所述压力感应开关电连接；所述螺旋推杆固定连接至所述步进电机的主轴端；所述海绵块固定连接至所述电动伸缩杆的伸缩端；所述第二密封塞安装至所述连接盒。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，其特征在于，

所述动力机构还包括：充气管、单向气阀、排气管和第一密封塞；所述充气管安装至漂浮气球上；所述单向气阀安装至所述充气管内；所述排气管安装至漂浮气球上，并且所述第一密封塞配合连接至所述排气管上。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，其特征在于，

所述动力机构还包括：用于分隔漂浮气球和螺旋桨的防护板；所述防护板设置在漂浮气球和螺旋桨之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，其特征在于，

所述动力机构还包括：收纳机构；所述收纳机构包括：连接柱、螺纹连接筒和缠绕柱；所述连接柱固定连接至所述半环架体；所述螺纹连接筒配合套接在所述连接柱处；所述缠绕柱固定连接至所述连接柱；漂浮气球连接至所述缠绕柱。

5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，其特征在于，

所述收纳机构还包括：用于旋转螺纹连接筒的凸柄；所述凸柄固定连接至所述螺纹连接筒。

6.根据权利要求4所述的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，其特征在于，

所述收纳机构还包括：用于卡住缠绕的漂浮气球的环形凸片；所述环形凸片等距固定连接至所述缠绕柱上。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的桥梁斜拉索安全性智能监测系统，其特征在于，

所述缠绕柱转动连接至所述连接柱上。

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