CN208537960U - 一种架桥机的安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种架桥机的安全监控系统，包括与监控主机相连的数据采集模块，监控主机连接报警模块，并且监控主机经过第一无线通讯模块将接收到的数据发送至远程服务中心，远程服务中心经过第二无线通讯模块连接用于采集架桥机实时工作过程视频信息的视频监控模块。本实用新型监控主机通过数据采集模块实时监控架桥机的起重量、主梁倾角、天车的纵向与横向位移、起升系统的起升高度与下降深度、架桥机纵向位移和速度、导梁机纵向位移、支腿压力、支腿垂直度、风速与位置信息，通过无线通讯模块将接收到的数据与工作过程视频信息共同发送至远程服务中心，在发现危险状况时能及时发布预警指令告知施工人员停止作业，防止重大安全事故的发生。

Description

一种架桥机的安全监控系统

技术领域

本实用新型涉及铁路建设架桥机运行管理领域，具体涉及一种架桥机的安全监控系统。

背景技术

随着《中国铁路“十一五”规划》和《中长期铁路网规划》的颁布实施，预计到2020年全国铁路里程规划目标将达到120000Km以上。我国高速铁路建设的飞速发展也为架桥机提供了更广阔的应用平台。架桥机是一种专用的工程机械设备，用于将预制梁吊运架设到预制好的桥墩上，其本质上属于起重机的一种。目前使用的架桥机起吊重量能够达到900T以上，如果在架设过程中稍有不慎，就会出现安全事故，造成巨大的经济损失，鉴于该设备的运行工况较为特殊，因此必须对设备进行相应的安全监控。但是在现有技术中，架桥机还没有完善的监控系统，使得工程管理人员无法及时获得架桥机的实时运行数据，这样就造成管理人员无法及时掌握工程进度和质量，无法及时对施工过程中可能出现的危险情况做出预警。同时在整个施工过程中所有的架桥机运行数据是不透明的，这就存在人为随意修改数据的风险，这会在事故发生后对于事故原因的调查以及责任的认定造成困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种架桥机的安全监控系统，能够实时监控架桥机在施工过程中的相关参数，实现数据的透明化管理，便于管理人员掌握目前设备的运行状态并及时对可能出现的危险发出预警信号，防止重大安全事故的发生。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：包括与监控主机相连的数据采集模块，监控主机连接报警模块，并且监控主机经过第一无线通讯模块将接收到的数据发送至远程服务中心，远程服务中心经过第二无线通讯模块连接用于采集架桥机实时工作过程视频信息的视频监控模块；所述的数据采集模块包括重量传感器、压力传感器、倾角传感器、行程传感器、速度传感器、风速仪以及GPS模块；所述的重量传感器安装在架桥机的卷扬机轴承座上，用于实时监测架桥机的起重量；所述的压力传感器安装在架桥机前支腿、后支腿和辅助支腿的两侧以及导梁机前支腿、后支腿的两侧，用于实时监测支腿两侧的液压油压力；所述的倾角传感器安装在架桥机主梁的端部以及架桥机前支腿的顶部，用于监测主梁的水平度及支腿的垂直度；所述的行程传感器安装在架桥机及其起升系统、前后天车、导梁机上，用于检测起升系统的起升高度和下降深度，前后天车的纵向和横向位移，架桥机和导梁机的纵向位移；所述的速度传感器安装在架桥机主支腿走行机构上，用于实时测量架桥机的运行速度；所述的风速仪用于实时检测现场风速，所述的GPS模块用于实时检测架桥机的位置信息。

所述的报警模块接收监控主机发来的报警指令并通过信号灯和蜂鸣器进行报警。

所述的重量传感器采用起重量限制器、光电式称重传感器、液压式称重传感器、电磁力式称重传感器、电容式称重传感器、磁极变形式称重传感器、振动式称重传感器、陀螺仪式称重传感器以及电阻应变式称重传感器中的任意一种。

所述的倾角传感器采用单轴倾角传感器、双轴倾角传感器、加速度计、固体摆式倾角传感器、液体摆式倾角传感器以及气体摆式倾角传感器中的任意一种。

所述的行程传感器采用拉线式位移传感器、编码器、行程限位器、超声波测距仪、红外测距仪或激光测距仪。所述的速度传感器采用磁电式、霍尔式或者光电式速度传感器。

所述的第一无线通讯模块与第二无线通讯模块通过GPRS、3G或4G网络进行数据传输。

视频监控模块包括分别安装在架桥机前支腿、后支腿上的硬盘录像机。

与现有技术相比，本实用新型的监控主机通过数据采集模块实时监控架桥机的起重量、主梁倾角、天车的纵向与横向位移、起升系统的起升高度与下降深度、架桥机的纵向位移和速度、导梁机的纵向位移、支腿压力、支腿垂直度、风速与位置信息，通过视频监控模块实时获取架桥机重要工作过程的视频信息，并通过无线通讯模块将接收到的数据与工作过程视频信息共同发送至远程服务中心，在发现危险状况时能及时发布预警指令告知施工人员停止作业，以防止重大安全事故的发生。本实用新型实现了数据的透明化管理，从施工人员到项目管理人员都能直观了解到目前架桥机的状态信息以及工程进度，若发生安全事故可调取数据进行相关责任的认定，极大地提高了工程施工管理水平。

附图说明

图1本实用新型安全监控系统整体结构框图；

图2本实用新型安全监控系统数据传输示意图；

图3本实用新型传感器的安装分布示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的监控系统包括数据采集模块a，监控主机b，第一无线通讯模块c，远程服务中心d，报警模块e，视频监控模块f以及第二无线通讯模块g。

数据采集模块a实时检测架桥机的运行数据并将数据传输给监控主机b。监控主机b对数据采集模块a采集到的数据进行预处理、存储并形成数据发送包经过第一无线通讯模块c发送给远程服务中心d。第一无线通讯模块c采用GPRS/3G/4G网络中的一种，根据具体的施工环境选择，优先采用4G网络进行数据传输。视频监控模块f实时采集架桥机架设过程中的视频信息并通过第二无线通讯模块g发送给远程服务中心d。第二无线通讯模块g采用4G模块进行视频的传输。远程服务中心d用于接收、存储、处理监控主机b发送来的架桥机运行数据和视频监控模块f发送来的架桥机提梁、架梁、过孔等重要工况的视频信息，方便管理终端通过web管理服务访问数据库里的架桥机数据信息，并可以通过第一无线通讯模块c向监控主机b发送数据和报警命令。监控主机b经过数据处理后若检测到存在危险情况或接收到由远程服务中心d发送的报警命令时就会发送报警指令给报警模块e进行声光报警。其中具体的报警信息包括：起重量超载报警，支腿左右两侧油缸压力不对称报警，主梁水平倾角和前支腿竖直倾角超过规定值报警，前后天车、架桥机、导梁机、起升系统超行程报警，风速超过六级风时的报警。如图2和图3所示，具体地，本实用新型数据采集模块a包括四个重量传感器1、2、7、8，四个起升高度/下降深度传感器3、4、9、10，两个天车纵向行程传感器5、11，两个天车横向行程传感器6、12，两个倾角传感器13、14，一个风速仪15，两个后支腿压力传感器16、17，一个速度传感器18，一架桥机整机纵向行程传感器19，两个导梁机后支腿压力传感器21、22，一个导梁机纵向行程传感23，两个导梁机前支腿压力传感器25、26，两个架桥机前支腿压力传感器27、28，一个架桥机前支腿竖直倾角传感器29，两个架桥机辅助支腿压力传感器30、31，一个GPS模块32。

本实用新型的视频监控模块f包括两个硬盘录像机20、24，数据采集模块a中的架桥机操作指令通过Model Bus/RS232总线与架桥机电气系统通讯获取，判断设备工作在何种工序下。架桥机操作指令主要包括架桥机前、后天车的前行、后退、左移、右移、上升、下降控制状态，架桥机的前移、后移控制状态，导梁的前移、后移控制状态等。

其中，重量传感器1、2的具体型号为LKH-81，分别安装在一号和二号卷扬机轴承座上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取起升系统的起重量。起升高度/下降深度传感器3、4为编码器，分别安装在一号和二号卷扬机转轴上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取架桥机吊钩起升高度和下降深度。天车纵向行程传感器5和天车横向行程传感器6为编码器，安装在后天车走行机构上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取后天车的纵横向行程。重量传感器7、8具体型号为LKH-81，分别安装在三号和四号卷扬机轴承座上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取起升系统的起重量。起升高度/下降深度传感器9、10为编码器，分别安装在三号和四号卷扬机转轴上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取吊钩起升高度和下降深度。天车纵向行程传感器11和天车横向行程传感器12为编码器，安装在前天车走行机构上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取前天车的纵横向行程。倾角传感器13、14采用双轴倾角传感器，具体型号为SSA0030H2-V，对称安装在左主梁和右主梁一端，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取主梁水平度。风速仪15具体型号为WTF-B100，安装在架桥机顶部合适位置，本实施例安装在主梁的一端，以检测现场的风速大小，当风速超过六级风时，系统自动及时发出预警信号，告知施工人员停止施工，避免发生事故。后支腿压力传感器16、17具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在后支腿中部左右两侧液压系统进油路上，以检测支腿两侧受力是否出现明显不对称。速度传感器18采用霍尔速度传感器，具体型号为SZCB-02，安装在架桥机后支腿走行机构上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取架桥机过孔速度，避免超速而发生事故。整机纵向行程传感器19采用编码器并安装在架桥机后支腿走行轮组上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取架桥机的纵向位移。硬盘录像机20、24分别安装在后支腿和前支腿上以实时视频监控提梁、架梁、过孔等施工过程。导梁机后支腿压力传感器21、22，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，对称安装在导梁机后支腿中部左右两侧液压系统进油路上，以检测两侧受力是否出现明显不对称。导梁机纵向行程传感器23采用拉线式位移传感器，具体型号为DSS-XL，安装在导梁机上，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取导梁机过孔时的纵向位移。导梁机前支腿压力传感器25、26，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在导梁机前支腿中部左右两侧液压系统进油路上，以检测两侧受力是否出现明显不对称。架桥机前支腿压力传感器27、28，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在架桥机前支腿中部左右两侧液压系统进油路上，以检测两侧受力是否出现明显不对称。架桥机前支腿竖直倾角传感器29采用双轴倾角传感器，具体型号为SSA0030H2-V，安装在前支腿顶部，通过A/D转换等过程对所采集的模拟量信号进行处理后就可以实时获取架桥机前支腿的竖直倾角。架桥机辅助支腿压力传感器30、31，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在辅助支腿中部左右两侧液压系统进油路上，以检测两侧受力是否出现明显不对称，GPS模块32安装在主梁一端，实时发送架桥机的位置信息。

Claims (8)

1.一种架桥机的安全监控系统，其特征在于：包括监控主机(b)以及与监控主机(b)相连的数据采集模块(a)，监控主机(b)连接报警模块(e)，并且监控主机(b)经过第一无线通讯模块(c)将接收到的数据发送至远程服务中心(d)，远程服务中心(d)经过第二无线通讯模块(g)连接用于采集架桥机实时工作过程视频信息的视频监控模块(f)；

所述的数据采集模块(a)包括重量传感器、压力传感器、倾角传感器、行程传感器、速度传感器、风速仪以及GPS模块；所述的重量传感器安装在架桥机的卷扬机轴承座上，用于实时监测架桥机的起重量；所述的压力传感器安装在架桥机前支腿、后支腿和辅助支腿的两侧以及导梁机前支腿、后支腿的两侧，用于实时监测支腿两侧的液压油压力；所述的倾角传感器安装在架桥机主梁的端部以及架桥机前支腿的顶部，用于监测主梁的水平度及支腿的垂直度；所述的行程传感器安装在架桥机及其起升系统、前后天车、导梁机上，用于检测起升系统的起升高度和下降深度，前后天车的纵向和横向位移，架桥机和导梁机的纵向位移；所述的速度传感器安装在架桥机主支腿走行机构上，用于实时测量架桥机的运行速度；所述的风速仪用于实时检测现场风速，所述的GPS模块用于实时检测架桥机的位置信息；

数据采集模块(a)包括四个重量传感器(1)、(2)、(7)、(8)，四个起升高度/下降深度传感器(3)、(4)、(9)、(10)，两个天车纵向行程传感器(5)、(11)，两个天车横向行程传感器(6)、(12)，两个倾角传感器(13)、(14)，一个风速仪(15)，两个后支腿压力传感器(16)、(17)，一个速度传感器(18)，一架桥机整机纵向行程传感器(19)，两个导梁机后支腿压力传感器(21)、(22)，一个导梁机纵向行程传感器(23)，两个导梁机前支腿压力传感器(25)、(26)，两个架桥机前支腿压力传感器(27)、(28)，一个架桥机前支腿竖直倾角传感器(29)，两个架桥机辅助支腿压力传感器(30)、(31)，一个GPS模块(32)；

其中两个重量传感器(1)、(2)分别安装在一号和二号卷扬机轴承座上，两个起升高度/下降深度传感器(3)、(4)分别安装在一号和二号卷扬机转轴上，一个天车纵向行程传感器(5)和一个天车横向行程传感器(6)安装在后天车走行机构上，另两个重量传感器(7)、(8)分别安装在三号和四号卷扬机轴承座上，另两个起升高度/下降深度传感器(9)、(10)为编码器，分别安装在三号和四号卷扬机转轴上，另一个天车纵向行程传感器(11)和另一个天车横向行程传感器(12)安装在前天车走行机构上，两个倾角传感器(13)、(14)对称安装在左主梁和右主梁一端，风速仪(15)具体型号为WTF-B100，安装在架桥机顶部，两个后支腿压力传感器(16)、(17)的具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在后支腿中部左右两侧液压系统进油路上，速度传感器(18)安装在架桥机后支腿走行机构上，整机纵向行程传感器(19)安装在架桥机后支腿走行轮组上，两个导梁机后支腿压力传感器(21)、(22)，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，对称安装在导梁机后支腿中部左右两侧液压系统进油路上，导梁机纵向行程传感器(23)安装在导梁机上，两个导梁机前支腿压力传感器(25)、(26)，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在导梁机前支腿中部左右两侧液压系统进油路上，两个架桥机前支腿压力传感器(27)、(28)，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在架桥机前支腿中部左右两侧液压系统进油路上，架桥机前支腿竖直倾角传感器(29)安装在前支腿顶部，两个架桥机辅助支腿压力传感器(30)、(31)，具体型号为BT1000-C-G-C40-M2-02，其对称安装在辅助支腿中部左右两侧液压系统进油路上，GPS模块(32)安装在主梁一端，实时发送架桥机的位置信息。

2.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：所述的报警模块(e)接收监控主机(b)发来的报警指令并通过信号灯和蜂鸣器进行报警。

3.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：所述的重量传感器采用起重量限制器、光电式称重传感器、液压式称重传感器、电磁力式称重传感器、电容式称重传感器、磁极变形式称重传感器、振动式称重传感器、陀螺仪式称重传感器以及电阻应变式称重传感器中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：所述的倾角传感器采用单轴倾角传感器、双轴倾角传感器、加速度计、固体摆式倾角传感器、液体摆式倾角传感器以及气体摆式倾角传感器中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：所述的行程传感器采用拉线式位移传感器、编码器、行程限位器、超声波测距仪、红外测距仪或激光测距仪。

6.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：所述的速度传感器采用磁电式、霍尔式或者光电式速度传感器。

7.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：所述的第一无线通讯模块(c)与第二无线通讯模块(g)通过GPRS、3G或4G网络进行数据传输。

8.根据权利要求1所述的架桥机的安全监控系统，其特征在于：视频监控模块(f)包括分别安装在架桥机前支腿、后支腿上的硬盘录像机。