一種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，包括：傳感器，設(shè)置在施工掛籃的各個(gè)梁或吊桿上，用于采集的形變信號；信號解調(diào)器，與傳感器連接，將傳感器采集到的形變信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號；以及，服務(wù)器，與信號解調(diào)器連接，以處理信號解調(diào)器傳輸來的形變數(shù)字信號，對各個(gè)梁或吊桿的形變進(jìn)行監(jiān)測和安全預(yù)警；所述傳感器為光纖光柵傳感器，所述信號解調(diào)器為光纖光柵信號解調(diào)器，所述服務(wù)器為安裝有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型的這種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，監(jiān)測精度高、使用和操作簡單、壽命長，可有效預(yù)防施工掛籃重要部件斷裂，及時(shí)消除安全隱患。
【專利說明】
一種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及機(jī)械工程測試技術(shù)中的一種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]施工掛籃是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、T形鋼構(gòu)和懸臂梁分段施工的一項(xiàng)主要設(shè)備，它能夠沿軌道整體向前，在橋梁施工中應(yīng)用最為廣泛。由于掛籃的受力安全性能存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，在懸臂澆筑混凝土?xí)r，容易發(fā)生掛籃傾覆以及掛籃中的梁、吊桿受力不均衡而發(fā)生斷裂造成掛籃底平臺墜落事故等風(fēng)險(xiǎn)。一旦發(fā)生事故，多為籃毀人亡損失嚴(yán)重，不僅花費(fèi)較長時(shí)間和大量資金修復(fù)，還會嚴(yán)重影響橋梁建設(shè)進(jìn)度。這就需要對施工掛籃的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，以便迅速獲取掛籃當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)鍵部位形變數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析和處理來監(jiān)測掛籃的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前做出安全預(yù)警。
[0003]國知局于2012年6月27日公告的一件授權(quán)公告號為CN101881001B、名為“一種掛籃應(yīng)力及變形預(yù)警系統(tǒng)”的專利文件中，提出了一種水平高差傳感器，該傳感器由應(yīng)變片、水平連通器和光電傳感器協(xié)同作用測定施工掛籃形變，具體原理是將水平連通器置于掛籃模板底部，并在掛籃的各個(gè)梁、桿上有應(yīng)變片，當(dāng)掛籃的梁、桿形變過大時(shí)掛籃模板底部在水平方向會有高度差，光電傳感器捕捉到水平連通器中液面的升降信號，之后控制柜對應(yīng)變片和光電傳感器信號進(jìn)行處理監(jiān)測。實(shí)際工程中，施工掛籃的工作環(huán)境惡劣，此方案中水平連通器易損壞;而且光電傳感器對微小形變量的感知有局限性，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確;控制柜預(yù)警需要每個(gè)傳感器鏈接一個(gè)控制柜進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與預(yù)警控制，成本高且操作不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決的現(xiàn)有技術(shù)中施工掛籃監(jiān)測數(shù)據(jù)精度低以及監(jiān)測裝置壽命低等問題，本實(shí)用新型提出了一種基于光纖傳感的施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。
[0005]本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，包括:
[0007]傳感器，設(shè)置在施工掛籃的各個(gè)梁或吊桿上，用于采集的形變信號；
[0008]信號解調(diào)器，與傳感器連接，將傳感器采集到的形變信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號；
[0009]服務(wù)器，與信號解調(diào)器連接，以處理信號解調(diào)器傳輸來的形變數(shù)字信號，對各個(gè)梁或吊桿的形變進(jìn)行監(jiān)測和安全預(yù)警；
[0010]所述傳感器為光纖光柵傳感器，所述信號解調(diào)器為光纖光柵信號解調(diào)器，所述服務(wù)器為安裝有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)。
[0011]上述施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，所述光纖光柵傳感器焊接在各個(gè)梁或桿的傳感器監(jiān)測點(diǎn)上。
[0012]上述施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，每2-4個(gè)所述光纖光柵傳感器之間由連接光纜逐個(gè)串聯(lián)成一組，每一組均與一個(gè)光纜續(xù)接盒連接，各個(gè)光纜續(xù)接盒之間經(jīng)主傳輸光纜串聯(lián)匯總到光纜終端盒，所述光纜終端盒經(jīng)由尾纖連接到光纖光柵信號解調(diào)器，所述光纖光柵信號解調(diào)器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接線與計(jì)算機(jī)連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0014]1.光纖光柵傳感器重量輕、體積小、頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大，對施工掛籃各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的形變量干擾小，對微小形變量有很高的感知精度，得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)更精確，有效預(yù)防施工掛籃重要部件斷裂，及時(shí)消除安全隱患;并且光纖光柵傳感器耐腐蝕，較于傳統(tǒng)傳感器的使用壽命長，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測控。
[0015]2.光纖光柵傳感器可撓性好，采用焊接方式附著于被測點(diǎn)，牢固可靠且易于布放，布放點(diǎn)靈活。
[0016]3.采用光纜連接各個(gè)傳感器及各個(gè)設(shè)備，最終將采集到的數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)，高效處理相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)警，用戶易于操作。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的傳感器監(jiān)測點(diǎn)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的監(jiān)測裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:101為底模橫梁，102為上橫梁，103為吊桿，104為桁架梁，105為桁架立桿，106為桁架斜桿，107為傳感器監(jiān)測點(diǎn)，201為光纖光柵傳感器，202為連接光纜，203為光纜續(xù)接盒，204為主傳輸光纜，205為光纜終端盒，206為光纖光柵信號解調(diào)器，207為計(jì)算機(jī)，208為尾纖，209為網(wǎng)絡(luò)連接線。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步的解釋和說明。
[0021]本實(shí)用新型是用高精度光纖光柵傳感器測量施工掛籃關(guān)鍵部位的形變，繼而引起的布拉格波長變化量，并通過光纖光柵信號解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)輸出掛籃的形變數(shù)據(jù)，對施工掛籃的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
[0022]如圖1所示，本實(shí)施例根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，在施工掛籃上各個(gè)梁、桿上設(shè)置傳感器監(jiān)測點(diǎn)107。本實(shí)施例中使用的施工掛籃包括前后設(shè)置的兩個(gè)吊掛機(jī)構(gòu)和左右設(shè)置的兩個(gè)桁架，該吊掛機(jī)構(gòu)包括底模橫梁101、上橫梁102、連接底模橫梁101與上橫梁102的吊桿103，該桁架為三角形包括桁架梁104，桁架立桿105，桁架斜桿106。
[0023]本實(shí)施例的施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，包括:
[0024]傳感器，設(shè)置在施工掛籃的各個(gè)梁或吊桿上，用于采集的形變信號；
[0025]信號解調(diào)器，與傳感器連接，將傳感器采集到的形變信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號；
[0026]服務(wù)器，與信號解調(diào)器連接，以處理信號解調(diào)器傳輸來的形變數(shù)字信號，對各個(gè)梁或吊桿的形變進(jìn)行監(jiān)測和安全預(yù)警；
[0027]所述傳感器為光纖光柵傳感器201，所述信號解調(diào)器為光纖光柵信號解調(diào)器206，所述服務(wù)器為安裝有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)207。
[0028]進(jìn)一步的，上述施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，所述光纖光柵傳感器201焊接在各個(gè)梁或桿的傳感器監(jiān)測點(diǎn)107上。
[0029]進(jìn)一步的，上述施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，每2-4個(gè)光纖光柵傳感器201之間由連接光纜202逐個(gè)串聯(lián)成一組，每一組均與一個(gè)光纜續(xù)接盒203連接，每個(gè)光纜續(xù)接盒203之間經(jīng)主傳輸光纜204串聯(lián)匯總到光纜終端盒205，所述光纜終端盒205經(jīng)由尾纖208連接到光纖光柵信號解調(diào)器206，所述光纖光柵信號解調(diào)器206經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接線209與計(jì)算機(jī)207連接。
[0030]本實(shí)施例根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)和施工規(guī)范》9.2.4條和15.3.1條、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)3.2.2和3.2.3條等取值:施工掛籃質(zhì)量與梁段混凝土的質(zhì)量比值宜控制在0.3?0.5之間，特殊情況下也不應(yīng)超過0.7，從而設(shè)定桁架最大允許形變?yōu)?8mm，底模橫梁1I的撓度容許值:1/400，底模模板的變形應(yīng)小于1.5mm，掛籃施工、行走時(shí)的抗傾覆安全系數(shù)為2。據(jù)此，計(jì)算機(jī)207根據(jù)接收到的掛籃各個(gè)傳感器監(jiān)測點(diǎn)107的形變數(shù)據(jù)，比較判別施工掛籃的健康等級，必要時(shí)給出預(yù)警信息并發(fā)出警報(bào)。
[0031 ]本實(shí)用新型實(shí)施例的具體工作流程如下:
[0032]1.考慮到施工對傳感器固定要求較高以及數(shù)據(jù)監(jiān)測進(jìn)一步的精確度，采用表面焊接式形變將光纖光柵傳感器201固定于在施工掛籃上各個(gè)梁、桿上設(shè)置的傳感器監(jiān)測點(diǎn)107上；
[0033]2.在本實(shí)施例中每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)垂直布置了2個(gè)光纖光柵傳感器201，故用連接光纜202將2個(gè)光纖光柵傳感器201串行連接成一組，每一組各通過一個(gè)光纜續(xù)接盒203并行連接于主傳輸光纜204，最后匯總于光纜終端盒205，通過尾纖208連接至光纖光柵信號解調(diào)器206，將原始形變信號解調(diào)為數(shù)據(jù)信號，通過網(wǎng)絡(luò)連接線209輸入到計(jì)算機(jī)207;
[0034]3.計(jì)算機(jī)207利用安裝的數(shù)據(jù)處理軟件，輸出界面輸出各觀測點(diǎn)實(shí)時(shí)形變曲線，給出監(jiān)測點(diǎn)的健康等級，形變超過預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。
[0035]本實(shí)用新型的這種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，監(jiān)測精度高、使用和操作簡單、壽命長，可有效預(yù)防施工掛籃重要部件斷裂，及時(shí)消除安全隱患。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，包括: 傳感器，設(shè)置在施工掛籃的各個(gè)梁或吊桿上，用于采集的形變信號； 信號解調(diào)器，與傳感器連接，將傳感器采集到的形變信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號；服務(wù)器，與信號解調(diào)器連接，以處理信號解調(diào)器傳輸來的形變數(shù)字信號，對各個(gè)梁或吊桿的形變進(jìn)行監(jiān)測和安全預(yù)警； 其特征在于，所述傳感器為光纖光柵傳感器(201)，所述信號解調(diào)器為光纖光柵信號解調(diào)器(206)，所述服務(wù)器為安裝有數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)(207)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述光纖光柵傳感器(201)焊接在各個(gè)梁或桿的傳感器監(jiān)測點(diǎn)(107)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的施工掛籃形變實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置，其特征在于，每2-4個(gè)所述光纖光柵傳感器(201)之間由連接光纜(202)逐個(gè)串聯(lián)成一組，每一組均與一個(gè)光纜續(xù)接盒(203)連接，各個(gè)光纜續(xù)接盒(203)之間經(jīng)主傳輸光纜(204)串聯(lián)匯總到光纜終端盒(205)，所述光纜終端盒(205)經(jīng)由尾纖(208)連接到光纖光柵信號解調(diào)器(206)，所述光纖光柵信號解調(diào)器(206)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接線(209)與計(jì)算機(jī)(207)連接。
【文檔編號】G01B11/16GK205448988SQ201620160917
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】謝濤, 甘維兵, 于文金
【申請人】濟(jì)南達(dá)慧光電科技有限公司