一种架桥机关键部位姿态监测系统及其应用方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115824154A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211642784.9(22)申请日2022.12.20(71)申请人中铁株洲桥梁有限公司地址412000湖南省株洲市石峰区建设北路487号(72)发明人王伟程伟俞军宓皓朱娜王小鹏罗文斌谢熙熙刘正华(74)专利代理机构湖南正则奇美专利代理事务所(普通合伙)43105专利代理师李猛(51)Int.Cl.G01C5/04(2006.01)G01C9/00(2006.01)G01S19/42(2010.01)G01C25/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种架桥机关键部位姿态监测系统及其应用方法(57)摘要本发明公开了一种架桥机关键部位姿态监测系统及其应用方法，属于高铁箱梁架设设备领域，包括静力水准仪、定位模块、处理器模块以及传输模块，通过静力水准仪监控四个基准点的相对高差，以实时监控架桥机前支腿与后支腿的相对沉降高度以及架桥机侧向相对沉降高度；对四个固定吊具在喂梁、落梁过程中的相对高差进行修正，提高了四个固定吊具的位置精确度，并能精确计算出梁片相对于水平面的倾角值，使倾斜角度维持在安全范围内；数据信息都经由传输系统传输至处理器模块形成数字信息进行分析计算，并进行逻辑判断与预警，将监控过程数据化、可视化，提高了架桥机与梁片关键部位姿态的监控精度与执行效率。CN115824154ACN115824154A权利要求书1/2页1.一种架桥机关键部位姿态监测系统，其特征在于，包括：静力水准仪，所述静力水准仪包括有四个相互串联的水准传感器，四个水准传感器分别布置于架桥机的两个主梁与前支腿以及后支腿的相交部位作为四个基准点；定位模块，所述定位模块分别设置在架桥机的前吊梁行车以及后吊梁行车内，用于实时检测前吊梁行车以及后吊梁行车的位置信息；所述前吊梁行车以及后吊梁行车各通过两个索缆活动连接有两个固定吊具，四个所述固定吊具分别与梁片的四个对角固定连接；处理器模块，所述处理器模块用于接收静力水准仪以及定位模块传输的数字信息，并对数字信息进行分析计算；传输系统，所述传输系统用于将静力水准仪和定位模块与处理器模块无线连接。2.根据权利要求1所述的一种架桥机关键部位姿态监测系统，其特征在于，还包括四个位置传感器，四个所述位置传感器分别设置于四个固定吊具上；四个所述位置传感器分别用于感应与临近的定位模块的相对位置。3.根据权利要求2所述的一种架桥机关键部位姿态监测系统，其特征在于，所述传输系统包括网关，通过网关将数字信号以无线传输的方式输送至处理器模块。4.根据权利要求2所述的一种架桥机关键部位姿态监测系统，其特征在于，所述定位模块为GPS模块。5.一种如权利要求2至4任一项所述的架桥机关键部位姿态监测系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在架桥机两个主梁上的前吊梁行车以及后吊梁行车的行程范围内，以单位距离为跨度测出若干控制点与临近基准点之间的相对高差，并输入至处理器模块形成数据库；S2：四个固定吊具分别与梁片的四个对角固定连接，并通过前吊梁行车以及后吊梁行车进行梁片的喂梁与落梁操作；S3：梁片在喂梁与落梁过程中，通过静力水准仪实时监控四个基准点的相对高差，进行主梁前后相对高差以及两侧主梁相对高差的危险阈值判定；通过定位模块实时检测前吊梁行车以及后吊梁行车的位置信息；S4：基于四个基准点的相对高差、前吊梁行车以及后吊梁行车的位置以及控制点的相对高差数据库，在处理器模块内进行四个固定吊具之间的相对高差修正，计算出梁片相对于水平面的倾角值，并进行梁片的晃动程度判断；S5：基于倾角值的变化，梁片在喂梁与落梁过程中分别对四个固定吊具的索缆长度进行调整，使梁片的倾斜角度维持在安全范围内。6.根据权利要求5所述的架桥机关键部位姿态监测系统的应用方法，其特征在于，所述S1中的单位距离跨度在10cm～20cm。7.根据权利要求5所述的架桥机关键部位姿态监测方法，其特征在于，以四个所述位置传感器与对应定位模块的相对位置变化值作为梁片晃动程度的判断值。8.根据权利要求7所述的架桥机关键部位姿态监测系统的应用方法，其特征在于，以四个相对位置变化值结果中的最大值作为梁片的晃动程度判断值，其中，梁片在长度方向的晃动值判断原则为：晃动值≤1cm时，判定为“微小程度晃动”，此时继续落梁操作；2CN115824154A权利要求书2/2页1cm＜晃动值≤3cm时，判定为“中等程度晃动”，此时减缓落梁速度；晃动值＞3cm时，判定为“严重程度晃动”，此时立即停止落梁；梁片在宽度方向的晃动值判定原则为：晃动值≤2cm时，判定为“微小程度晃动”，此时继续落梁操作；2cm＜晃动值≤5cm时，判定为“中等程度晃动”，