风振监测器及拉索桥风致振动定向精确监测感知预警系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115468722A(43)申请公布日2022.12.13(21)申请号202211001678.2G08G1/01(2006.01)(22)申请日2022.08.19H04W4/38(2018.01)H04W4/40(2018.01)(71)申请人浙江大学H04W4/90(2018.01)地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘H04L67/12(2022.01)路866号H02J7/35(2006.01)申请人浙江舟山北向大通道有限公司G08B31/00(2006.01)(72)发明人贺治国马洪宽林官正吴波明G08B21/02(2006.01)任旭初焦鹏程塞缪尔·乌蓬·奥肯(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213专利代理师吴昌榀(51)Int.Cl.G01M5/00(2006.01)G01B7/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称风振监测器及拉索桥风致振动定向精确监测感知预警系统(57)摘要本发明属于桥梁工程领域，具体涉及一种风振监测器及拉索桥风致振动定向精确监测感知预警系统，包括两组拉索安装件、两组安装支架、两组第一磁铁和压电贴片，两组拉索安装件沿拉索轴向间隔布置，两组安装支架分别设置于两组拉索安装件上并且沿拉索轴向相对设置，两组第一磁铁分别连接于两组安装支架上并且沿拉索径向相对设置，压电贴片位于两组第一磁铁之间以及两组安装支架之间，压电贴片沿拉索轴向的两侧分别与对应安装支架之间设置弹簧，所述压电贴片沿拉索径向的两侧分别设置一组第二磁铁。本发明基于信号识别、压电效应和云计算技术，实现提高桥梁受风荷载影响下的监测精度以及通过云计算监控平台的拉索桥集群监测和联动反馈功能。CN115468722ACN115468722A权利要求书1/1页1.一种风振监测器，配合安装于拉索(1)上，其特征在于，包括两组拉索安装件(17)、两组安装支架(13)、两组第一磁铁(14)和压电贴片(11)，两组所述拉索安装件(17)沿拉索(1)轴向间隔布置，两组所述安装支架(13)分别设置于两组拉索安装件(17)上并且沿拉索(1)轴向相对设置，两组第一磁铁(14)分别连接于两组安装支架(13)上并且沿拉索(1)径向相对设置，所述压电贴片(11)位于两组第一磁铁(14)之间以及两组安装支架(13)之间，压电贴片(11)沿拉索(1)轴向的两侧分别与对应安装支架(13)之间设置弹簧(16)，所述压电贴片(11)沿拉索(1)径向的两侧分别设置一组第二磁铁(15)，所述第二磁铁(15)与对应侧的第一磁铁(14)相对设置，并且相对的第一磁铁(14)与第二磁铁(15)相斥，所述压电贴片(11)将拉索(1)振动而产生的形变转化为电压信号。2.根据权利要求1所述的一种风振监测器，其特征在于，还包括包覆于拉索安装件、安装支架、第一磁铁和压电贴片外的壳体组件。3.根据权利要求1所述的一种风振监测器，其特征在于，所述拉索安装件(17)为抱箍结构。4.根据权利要求1所述的一种风振监测器，其特征在于，所述安装支架(13)为L形结构，其包括与拉索(1)轴向对应的轴向部和与拉索(1)径向对应的径向部，所述第一磁铁(14)与对于安装支架(13)的轴向部相连。5.根据权利要求1所述的一种风振监测器，其特征在于，所述风振监测器还包括光伏电板(4)和蓄电池(12)，所述光伏电板(4)将太阳能转换为电能，所述蓄电池(12)储存光伏电板(4)转换的电能。6.一种拉索桥风致振动定向精确监测感知预警系统，其特征在于，包括数据采集单元(8)、数据分析单元(9)、数据修订单元(10)、云计算监控平台(18)、警示器(6)及如权利要求1‑5中任一所述的风振监测器；所述数据采集单元(8)采集压电贴片(11)产生的电压信号并将其传输至数据分析单元(9)；所述数据分析单元(9)对电压信号进行分析处理并传输给数据修订单元(10)；所述数据修订单元(10)根据电压信号设置阈值；所述云计算监控平台(18)根据电压信号与阈值的关系判定是否危险，监测拉索桥集群的安全情况，并提前安排车辆分流与维修任务；所述警示器(6)根据数据修订单元(10)的指令发出警报。7.根据权利要求6所述的一种拉索桥风致振动定向精确监测感知预警系统，其特征在于，还包括车辆监测装置(7)，所述车辆监测装置(7)采集车辆的参数数据并将之传输至数据分析单元(9)，该参数数据包括车速、位移、质量中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的一种拉索桥风致振动定向精确监测感知预警系统，其特征在于，还包括通信基站(5)，所述通信基站(5)将车辆监测装置(7)采集的参数数据传输至数据分析单元(9)，还将报警指令传输至警示器(6)。9.根据权利要求6所述