一种桥梁缆索吊装装置安全监测方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107907167A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201810011311.6(22)申请日2018.01.05(71)申请人交通运输部公路科学研究所地址100088北京市海淀区西土城路8号申请人李世安(72)发明人李世安董向前廖雅杰张立龙刘伟桂晓华李伟王国华杨弘卿唐朱宁(74)专利代理机构北京市盛峰律师事务所11337代理人于国富(51)Int.Cl.G01D21/02(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图2页(54)发明名称一种桥梁缆索吊装装置安全监测方法及系统(57)摘要本发明公开了一种桥梁缆索吊装装置安全监测方法及系统，涉及桥梁施工和监测技术领域。所述系统包括：监控终端和监测设备，监测设备包括倾角仪组、加速度传感器、索力传感器组、风速风向传感器和应变计组。所述方法基于安装于所述监控终端上的数据处理方法实现；所述数据处理方法通过将各个监测设备的实时监测数据直接与预先设置的阈值比较和/或将实时监测数据分析处理后得到的分析处理结果与预先设置的分析结果阈值比较，判断各个监测设备所监测的桥梁缆索吊装装置是否存在风险，并发出风险提示消息。本发明针对起吊重物吊装姿态、索塔结构的受力、索塔主缆地锚受力形成系统的安全监测方法，解决缆索吊施工过程中多风险源引起的施工安全问题。CN107907167ACN107907167A权利要求书1/3页1.一种桥梁缆索吊装装置的安全监测系统，所述桥梁缆索吊装装置包括索塔和与所述索塔连接主缆索，所述索塔包括吊塔和扣塔，其特征在于，所述系统包括：监控终端和与所述监控终端连接的监测设备，所述监测设备包括倾角仪组、加速度传感器、索力传感器组、风速风向传感器和应变计组；所述倾角仪组包括设置在吊塔的倾角仪、设置在扣塔的倾角仪和设置在拱肋节段上的倾角仪；所述索力传感器组包括设置在主缆索上的索力传感器、设置在与吊塔连接的扣缆索上的索力传感器、设置在与扣塔连接的扣缆索上的索力传感器和设置在所述桥梁缆索吊装装置背索上的索力传感器；所述风速风向传感器设置在索塔上；所述加速度传感器设置在拱肋节段上；所述应变计组包括设置在地锚处的应变计和设置在索塔底部上的应变计。2.根据权利要求1所述桥梁缆索吊装装置的安全监测系统，其特征在于，所述拱肋节段的中间设置双向倾角仪，所述拱肋节段的中部设置三向加速度传感器；所述吊塔塔顶的两个侧立柱上均设置倾角仪，所述扣塔塔顶的两个侧立柱上均设置倾角仪；所述主缆索上设置的索力传感器为磁通量索力测试传感器。3.一种基于如权利要求2任意一项所述桥梁缆索吊装装置的安全监测系统的安全检测方法，其特征在于，所述方法基于安装于所述监控终端上的数据处理方法实现；所述数据处理方法，具体按照下述步骤实现：通过监控终端获取与所述监控终端连接的各个监测设备在拱肋节段被吊装的施工作业过程中的实时监测数据，将所述实时监测数据直接与预先设置的阈值比较和/或将实时监测数据分析处理后得到的分析处理结果与预先设置的分析结果阈值比较，判断各个监测设备所监测的桥梁缆索吊装装置是否存在风险，如果是，则发出提示消息；如果否，则继续判断。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，对扣塔状态的监测，具体为：在扣塔塔顶的两个侧立柱上设置扣塔倾角仪，根据从两个扣塔倾角仪处实时获取的倾角判断扣塔的状态：实时获取两个扣塔倾角仪监测的倾角，根据公式(2)获取扣塔塔顶的位移偏位；当θj≥5°或max{L1/L2，L2/L1}≥2，扣塔在当前施工作业过程中处于高度风险状态，立即发出停止施工，施工人员撤离危险区域的提示；当3°≤θj＜5°或1≤max{L1/L2，L2/L1}＜2，扣塔在当前施工作业过程中处于中度风险状态，发出请施工人员核实扣塔受力状态的提示；当θj＜3°且max{L1/L2，L2/L1}＜1，扣塔处于施工作业过程中的允许状态，不发出报警；Lj表示扣塔侧立柱j塔顶的位移偏位，H表示扣塔的高度，θj表示扣塔倾角仪j监测的倾角，j表示扣塔的侧立柱编号，j＝1或j＝2。5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，对吊塔状态的监测，具体为：在吊塔塔顶的两个侧立柱上设置吊塔倾角仪，根据从两个吊塔倾角仪处实时获取的倾角判断吊塔的状态：实时获取两个吊塔倾角仪监测的倾角，根据公式(1)获取吊塔塔顶的位移偏位；2CN107907167A权利要求书2/3页当θi′≥10°或max{L1′/L2′，L2′/L1′}≥2时，吊塔在当前施工作业过程中处于高度风险状态，立即发出停止施工，施工人员撤离危险区域的提示；当5°≤θi′＜10°或1≤max{L1′/L2′，L2′/L1′}＜2时，吊塔在当前施工作业过程中处于中度风险状态，发出请施工人员核实吊塔受力状态的提示；当θ′