CN203659170U - 一种满堂支架失稳预警系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种满堂支架失稳预警系统，包括单片机、与单片机相接的晶振电路模块和电源模块，单片机的输入端接有时钟电路模块、报警清除模块和信号调理电路模块，信号调理电路模块由依次相接的放大电路模块、滤波电路模块和A/D转换电路模块构成，放大电路模块的输入端接有风速传感器、加速度传感器、应变传感器和位移传感器；单片机的输出端接有液晶显示屏和声光报警装置，单片机通过通信电路模块与监控主机通信连接。本实用新型能够以振动频率、应变、风速和位移作为监控参数对满堂支架进行监测并且进行失稳预警，提高满堂支架施工的安全性，控制可靠性高，工作稳定性高，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种满堂支架失稳预警系统
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁施工用的失稳预警系统，尤其是涉及一种满堂支架失稳预警系统。
背景技术
随着交通多元化发展和交通流量日益增大，我国桥梁的建造与日俱增，跨线桥公路等越来越多；在预应力现浇梁桥及连续刚构桥边跨现浇段等方面，施工方法多采用满堂支架现浇工艺，满堂支架在桥梁建设中得到了广泛的应用。但是由于满堂支架是一种临时结构，所以施工单位对满堂支架的设计和施工搭建的重视程度不够；另外，公路建设中，对于满堂支架结构的实时检测、监测和安全预警研究还不够成熟，故而在混凝土浇筑期间，满堂支架存在很严重的安全问题，导致施工过程中存在相当大的事故隐患。
满堂支架失稳往往是一个缓慢的过程，短期的监测可能无法发现满堂支架失稳情况，只有对满堂支架进行长期的实时监测才能够检测到；现有技术中，监控方法不能从多方面对满堂支架进行长期的实时监测，不能准确地在满堂支架即将失稳前进行报警提示，导致施工人员的安全没有保障，因此，急需研究和制造一种能够准确可靠地对满堂支架失稳情况进行预警的满堂支架失稳预警系统。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种满堂支架失稳预警系统，其设计合理、实现方便且智能化程度高，能够以振动频率、应变、风速和位移作为监控参数对满堂支架进行监测并且进行失稳预警，提高了混凝土浇筑期间满堂支架施工的安全性，进一步降低了施工中发生事故的可能性，控制可靠性高，工作稳定性高，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：包括单片机、与单片机相接的晶振电路模块和为各用电模块供电的电源模块，所述单片机的输入端接有为系统提供实时时钟信号的时钟电路模块、用于解除报警信号的报警清除模块和信号调理电路模块，所述信号调理电路模块由依次相接的放大电路模块、滤波电路模块和A/D转换电路模块构成，所述放大电路模块的输入端接有信号采集模块，所述信号采集模块包括设置于满堂支架上且用于检测风速的风速传感器、用于检测加速度的加速度传感器、用于检测应变的应变传感器和用于检测微小位移的位移传感器，所述风速传感器、加速度传感器、应变传感器和位移传感器的数量均为多个；所述单片机的输出端接有液晶显示屏和声光报警装置，所述单片机通过通信电路模块与监控主机通信连接。
上述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述单片机为芯片AT89S52。
上述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述风速传感器设置于满堂支架中部立杆上，所述加速度传感器设置于满堂支架顶层和底层的立杆上，所述应变传感器设置于满堂支架立杆和水平杆上，所述位移传感器设置于满堂支架顶层和底层立杆上。
上述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述加速度传感器为三向压电式加速度传感器。
上述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述应变传感器为金属箔式应变片。
上述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述位移传感器为电涡流位移传感器。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且智能化程度高。
2、本实用新型以振动频率、应变、风速和位移作为监控参数对满堂支架进行监测并且进行失稳预警，提高了混凝土浇筑期间满堂支架施工的安全性，进一步降低了施工中发生事故的可能性。
3、本实用新型的控制可靠性高，工作稳定性高，使用寿命长。
4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷且智能化程度高，能够以加速度、应变、风速和位移作为监控参数对满堂支架进行监测并且进行失稳预警，提高了混凝土浇筑期间满堂支架施工的安全性，进一步降低了施工中发生事故的可能性，控制可靠性高，工作稳定性高，使用寿命长，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
附图标记说明:
1—风速传感器；       2—加速度传感器；        3—应变传感器；
4—位移传感器；       5—信号调理电路模块；    5-1—放大电路模块；
5-2—滤波电路模块；   5-3—A/D转换电路模块；   6—液晶显示屏；
7—声光报警装置；     8—通信电路模块；        9—监控主机；
10—报警清除模块；    11—时钟电路模块；       12—晶振电路模块；
13—电源模块；        14—单片机。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括单片机14、与单片机14相接的晶振电路模块12和为各用电模块供电的电源模块13，所述单片机14的输入端接有为系统提供实时时钟信号的时钟电路模块11、用于解除报警信号的报警清除模块10和信号调理电路模块5，所述信号调理电路模块5由依次相接的放大电路模块5-1、滤波电路模块5-2和A/D转换电路模块5-3构成，所述放大电路模块5-1的输入端接有信号采集模块，所述信号采集模块包括设置于满堂支架上且用于检测风速的风速传感器1，用于检测当风速过大时，由于满堂支架晃动而导致失稳情况的发生；用于通过检测加速度而判断满堂支架振动频率的加速度传感器2、用于检测满堂支架承受应变的应变传感器3和用于检测满堂支架微小位移的位移传感器4，所述风速传感器1、加速度传感器2、应变传感器3和位移传感器4的数量均为多个；所述单片机14的输出端接有液晶显示屏6和声光报警装置7，所述单片机14通过通信电路模块8与监控主机9通信连接，用于与设置于监控室内的监控主机9进行远程通信。
如图1所示，本实施例中，所述单片机14为芯片AT89S52。
如图1所示，本实施例中，所述加速度传感器2为三向压电式加速度传感器；所述应变传感器3为金属箔式应变片；所述位移传感器4为电涡流位移传感器。
本实施例中，所述风速传感器1设置于满堂支架中部立杆上，便于根据测得的满堂支架所在环境的平均风速大小，判断满堂支架承受的风力大小；所述加速度传感器2设置于满堂支架顶层和底层的立杆上，便于根据顶层和底层立杆的加速度大小，判断满堂支架的振动频率大小；所述应变传感器3设置于满堂支架立杆和水平杆上，便于根据立杆和水平杆上承受的应变大小，得出满堂支架承受的平均应变大小；所述位移传感器4设置于满堂支架顶层和底层立杆上，顶层立杆处的位移传感器4便于测量满堂支架的水平微小位移，底层立杆上的位移传感器4便于测量满堂支架的竖向位移。
本实用新型的工作原理是：风速传感器1对满堂支架所处环境的风速进行实时检测、位移传感器4对满堂支架的水平位移和竖向位移进行实时检测、加速度传感器2对满堂支架的加速度情况进行实时检测、应变传感器3对满堂支架所受的应变进行实时检测,风速传感器1、位移传感器4、加速度传感器2和应变传感器3均将所检测到的信号实时传输给信号调理电路5;信号调理电路5对风速传感器1、位移传感器4、加速度传感器2和应变传感器3检测到的信号依次进行放大、滤波和A/D转换后，输出给单片机14,单片机14对其接收到的信号进行分析处理，得出检测值并与预先设定的对应阈值区间相比对，判断满堂支架当前情况是否在安全范围内，当单片机14检测到风速传感器1、位移传感器4、加速度传感器2和应变传感器3中任何一个传感器的检测值超出设定的阈值区间时，单片机14控制声光报警装置7进行报警，使施工人员尽快疏散；同时单片机14通过通信电路模块8将现场实时情况传输给设置在监控室内的监控主机9，监控室内的工作人员根据液晶显示屏6显示的实时情况对现场进行远程疏散指挥，也能够通过液晶显示屏6显示的由各项参数和时间绘成的数据曲线，总结满堂支架失稳原因，以避免下次出现同样故障。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：包括单片机（14）、与单片机（14）相接的晶振电路模块（12）和为各用电模块供电的电源模块（13），所述单片机（14）的输入端接有为系统提供实时时钟信号的时钟电路模块（11）、用于解除报警信号的报警清除模块（10）和信号调理电路模块（5），所述信号调理电路模块（5）由依次相接的放大电路模块（5-1）、滤波电路模块（5-2）和A/D转换电路模块（5-3）构成，所述放大电路模块（5-1）的输入端接有信号采集模块，所述信号采集模块包括设置于满堂支架上且用于检测风速的风速传感器（1）、用于检测加速度的加速度传感器（2）、用于检测应变的应变传感器（3）和用于检测微小位移的位移传感器（4），所述风速传感器（1）、加速度传感器（2）、应变传感器（3）和位移传感器（4）的数量均为多个；所述单片机（14）的输出端接有液晶显示屏（6）和声光报警装置（7），所述单片机（14）通过通信电路模块（8）与监控主机（9）通信连接。
2.按照权利要求1所述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述单片机（14）为芯片AT89S52。
3.按照权利要求1所述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述风速传感器（1）设置于满堂支架中部立杆上，所述加速度传感器（2）设置于满堂支架顶层和底层的立杆上，所述应变传感器（3）设置于满堂支架立杆和水平杆上，所述位移传感器（4）设置于满堂支架顶层和底层立杆上。
4.按照权利要求1或3所述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述加速度传感器（2）为三向压电式加速度传感器。
5.按照权利要求1或3所述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述应变传感器（3）为金属箔式应变片。
6.按照权利要求1或3所述的一种满堂支架失稳预警系统，其特征在于：所述位移传感器（4）为电涡流位移传感器。
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