一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，包括單片機(jī)、與單片機(jī)相接的晶振電路模塊和電源模塊，單片機(jī)的輸入端接有時鐘電路模塊、報警清除模塊和信號調(diào)理電路模塊，信號調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊、濾波電路模塊和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊構(gòu)成，放大電路模塊的輸入端接有風(fēng)速傳感器、加速度傳感器、應(yīng)變傳感器和位移傳感器；單片機(jī)的輸出端接有液晶顯示屏和聲光報警裝置，單片機(jī)通過通信電路模塊與監(jiān)控主機(jī)通信連接。本實(shí)用新型能夠以振動頻率、應(yīng)變、風(fēng)速和位移作為監(jiān)控參數(shù)對滿堂支架進(jìn)行監(jiān)測并且進(jìn)行失穩(wěn)預(yù)警，提高滿堂支架施工的安全性，控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
【專利說明】一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋梁施工用的失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，尤其是涉及一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通多元化發(fā)展和交通流量日益增大，我國橋梁的建造與日俱增，跨線橋公路等越來越多；在預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆梁橋及連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨現(xiàn)澆段等方面，施工方法多采用滿堂支架現(xiàn)澆工藝，滿堂支架在橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于滿堂支架是一種臨時結(jié)構(gòu)，所以施工單位對滿堂支架的設(shè)計和施工搭建的重視程度不夠；另外，公路建設(shè)中，對于滿堂支架結(jié)構(gòu)的實(shí)時檢測、監(jiān)測和安全預(yù)警研究還不夠成熟，故而在混凝土澆筑期間，滿堂支架存在很嚴(yán)重的安全問題，導(dǎo)致施工過程中存在相當(dāng)大的事故隱患。
[0003]滿堂支架失穩(wěn)往往是一個緩慢的過程，短期的監(jiān)測可能無法發(fā)現(xiàn)滿堂支架失穩(wěn)情況，只有對滿堂支架進(jìn)行長期的實(shí)時監(jiān)測才能夠檢測到；現(xiàn)有技術(shù)中，監(jiān)控方法不能從多方面對滿堂支架進(jìn)行長期的實(shí)時監(jiān)測，不能準(zhǔn)確地在滿堂支架即將失穩(wěn)前進(jìn)行報警提示，導(dǎo)致施工人員的安全沒有保障，因此，急需研究和制造一種能夠準(zhǔn)確可靠地對滿堂支架失穩(wěn)情況進(jìn)行預(yù)警的滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其設(shè)計合理、實(shí)現(xiàn)方便且智能化程度高，能夠以振動頻率、應(yīng)變、風(fēng)速和位移作為監(jiān)控參數(shù)對滿堂支架進(jìn)行監(jiān)測并且進(jìn)行失穩(wěn)預(yù)警，提高了混凝土澆筑期間滿堂支架施工的安全性，進(jìn)一步降低了施工中發(fā)生事故的可能性，控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:包括單片機(jī)、與單片機(jī)相接的晶振電路模塊和為各用電模塊供電的電源模塊，所述單片機(jī)的輸入端接有為系統(tǒng)提供實(shí)時時鐘信號的時鐘電路模塊、用于解除報警信號的報警清除模塊和信號調(diào)理電路模塊，所述信號調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊、濾波電路模塊和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊構(gòu)成，所述放大電路模塊的輸入端接有信號采集模塊，所述信號采集模塊包括設(shè)置于滿堂支架上且用于檢測風(fēng)速的風(fēng)速傳感器、用于檢測加速度的加速度傳感器、用于檢測應(yīng)變的應(yīng)變傳感器和用于檢測微小位移的位移傳感器，所述風(fēng)速傳感器、加速度傳感器、應(yīng)變傳感器和位移傳感器的數(shù)量均為多個；所述單片機(jī)的輸出端接有液晶顯示屏和聲光報警裝置，所述單片機(jī)通過通信電路模塊與監(jiān)控主機(jī)通信連接。
[0006]上述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為芯片AT89S52。
[0007]上述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)速傳感器設(shè)置于滿堂支架中部立桿上，所述加速度傳感器設(shè)置于滿堂支架頂層和底層的立桿上，所述應(yīng)變傳感器設(shè)置于滿堂支架立桿和水平桿上，所述位移傳感器設(shè)置于滿堂支架頂層和底層立桿上。
[0008]上述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述加速度傳感器為三向壓電式加速度傳感器。
[0009]上述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述應(yīng)變傳感器為金屬箔式應(yīng)變片。
[0010]上述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述位移傳感器為電渦流位移傳感器。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實(shí)現(xiàn)方便且智能化程度高。
[0013]2、本實(shí)用新型以振動頻率、應(yīng)變、風(fēng)速和位移作為監(jiān)控參數(shù)對滿堂支架進(jìn)行監(jiān)測并且進(jìn)行失穩(wěn)預(yù)警，提高了混凝土澆筑期間滿堂支架施工的安全性，進(jìn)一步降低了施工中發(fā)生事故的可能性。
[0014]3、本實(shí)用新型的控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長。
[0015]4、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷且智能化程度高，能夠以加速度、應(yīng)變、風(fēng)速和位移作為監(jiān)控參數(shù)對滿堂支架進(jìn)行監(jiān)測并且進(jìn)行失穩(wěn)預(yù)警，提高了混凝土澆筑期間滿堂支架施工的安全性，進(jìn)一步降低了施工中發(fā)生事故的可能性，控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0017]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]I一風(fēng)速傳感器；2—加速度傳感器；3—應(yīng)變傳感器；
[0021]4一位移傳感器；5—信號調(diào)理電路模塊；5-1—放大電路模塊；
[0022]5-2一濾波電路模塊；5_3 —A/D轉(zhuǎn)換電路模塊；6—液晶顯不屏；
[0023]7—聲光報警裝置；8—通信電路模塊；9 一監(jiān)控主機(jī)；
[0024]10—報警清除模塊；11一時鐘電路模塊；12—晶振電路模塊；
[0025]13—電源模塊；14一單片機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型包括單片機(jī)14、與單片機(jī)14相接的晶振電路模塊12和為各用電模塊供電的電源模塊13，所述單片機(jī)14的輸入端接有為系統(tǒng)提供實(shí)時時鐘信號的時鐘電路模塊11、用于解除報警信號的報警清除模塊10和信號調(diào)理電路模塊5，所述信號調(diào)理電路模塊5由依次相接的放大電路模塊5-1、濾波電路模塊5-2和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊5-3構(gòu)成，所述放大電路模塊5-1的輸入端接有信號采集模塊，所述信號采集模塊包括設(shè)置于滿堂支架上且用于檢測風(fēng)速的風(fēng)速傳感器1，用于檢測當(dāng)風(fēng)速過大時，由于滿堂支架晃動而導(dǎo)致失穩(wěn)情況的發(fā)生；用于通過檢測加速度而判斷滿堂支架振動頻率的加速度傳感器
2、用于檢測滿堂支架承受應(yīng)變的應(yīng)變傳感器3和用于檢測滿堂支架微小位移的位移傳感器4，所述風(fēng)速傳感器1、加速度傳感器2、應(yīng)變傳感器3和位移傳感器4的數(shù)量均為多個；所述單片機(jī)14的輸出端接有液晶顯示屏6和聲光報警裝置7，所述單片機(jī)14通過通信電路模塊8與監(jiān)控主機(jī)9通信連接，用于與設(shè)置于監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控主機(jī)9進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述單片機(jī)14為芯片AT89S52。
[0028]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述加速度傳感器2為三向壓電式加速度傳感器；所述應(yīng)變傳感器3為金屬箔式應(yīng)變片；所述位移傳感器4為電渦流位移傳感器。
[0029]本實(shí)施例中，所述風(fēng)速傳感器I設(shè)置于滿堂支架中部立桿上，便于根據(jù)測得的滿堂支架所在環(huán)境的平均風(fēng)速大小，判斷滿堂支架承受的風(fēng)力大?。凰黾铀俣葌鞲衅?設(shè)置于滿堂支架頂層和底層的立桿上，便于根據(jù)頂層和底層立桿的加速度大小，判斷滿堂支架的振動頻率大??；所述應(yīng)變傳感器3設(shè)置于滿堂支架立桿和水平桿上，便于根據(jù)立桿和水平桿上承受的應(yīng)變大小，得出滿堂支架承受的平均應(yīng)變大??；所述位移傳感器4設(shè)置于滿堂支架頂層和底層立桿上，頂層立桿處的位移傳感器4便于測量滿堂支架的水平微小位移，底層立桿上的位移傳感器4便于測量滿堂支架的豎向位移。
[0030]本實(shí)用新型的工作原理是:風(fēng)速傳感器I對滿堂支架所處環(huán)境的風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時檢測、位移傳感器4對滿堂支架的水平位移和豎向位移進(jìn)行實(shí)時檢測、加速度傳感器2對滿堂支架的加速度情況進(jìn)行實(shí)時檢測、應(yīng)變傳感器3對滿堂支架所受的應(yīng)變進(jìn)行實(shí)時檢測，風(fēng)速傳感器1、位移傳感器4、加速度傳感器2和應(yīng)變傳感器3均將所檢測到的信號實(shí)時傳輸給信號調(diào)理電路5;信號調(diào)理電路5對風(fēng)速傳感器1、位移傳感器4、加速度傳感器2和應(yīng)變傳感器3檢測到的信號依次進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換后，輸出給單片機(jī)14，單片機(jī)14對其接收到的信號進(jìn)行分析處理，得出檢測值并與預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)閾值區(qū)間相比對，判斷滿堂支架當(dāng)前情況是否在安全范圍內(nèi)，當(dāng)單片機(jī)14檢測到風(fēng)速傳感器1、位移傳感器4、加速度傳感器2和應(yīng)變傳感器3中任何一個傳感器的檢測值超出設(shè)定的閾值區(qū)間時，單片機(jī)14控制聲光報警裝置7進(jìn)行報警，使施工人員盡快疏散；同時單片機(jī)14通過通信電路模塊8將現(xiàn)場實(shí)時情況傳輸給設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)的監(jiān)控主機(jī)9，監(jiān)控室內(nèi)的工作人員根據(jù)液晶顯示屏6顯示的實(shí)時情況對現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)程疏散指揮，也能夠通過液晶顯示屏6顯示的由各項參數(shù)和時間繪成的數(shù)據(jù)曲線，總結(jié)滿堂支架失穩(wěn)原因，以避免下次出現(xiàn)同樣故障。
[0031]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:包括單片機(jī)(14)、與單片機(jī)(14)相接的晶振電路模塊(12)和為各用電模塊供電的電源模塊(13)，所述單片機(jī)(14)的輸入端接有為系統(tǒng)提供實(shí)時時鐘信號的時鐘電路模塊(11)、用于解除報警信號的報警清除模塊(10)和信號調(diào)理電路模塊(5)，所述信號調(diào)理電路模塊(5)由依次相接的放大電路模塊(5-1)、濾波電路模塊(5-2 )和A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(5-3 )構(gòu)成，所述放大電路模塊(5-1)的輸入端接有信號采集模塊，所述信號采集模塊包括設(shè)置于滿堂支架上且用于檢測風(fēng)速的風(fēng)速傳感器(I)、用于檢測加速度的加速度傳感器(2)、用于檢測應(yīng)變的應(yīng)變傳感器(3)和用于檢測微小位移的位移傳感器(4)，所述風(fēng)速傳感器(I)、加速度傳感器(2)、應(yīng)變傳感器(3)和位移傳感器(4)的數(shù)量均為多個；所述單片機(jī)(14)的輸出端接有液晶顯示屏(6)和聲光報警裝置(7 )，所述單片機(jī)(14 )通過通信電路模塊(8 )與監(jiān)控主機(jī)(9 )通信連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(14)為芯片AT89S52。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)速傳感器(I)設(shè)置于滿堂支架中部立桿上，所述加速度傳感器(2)設(shè)置于滿堂支架頂層和底層的立桿上，所述應(yīng)變傳感器(3)設(shè)置于滿堂支架立桿和水平桿上，所述位移傳感器(4)設(shè)置于滿堂支架頂層和底層立桿上。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述加速度傳感器(2)為三向壓電式加速度傳感器。
5.按照權(quán)利要求1或3所述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述應(yīng)變傳感器(3)為金屬箔式應(yīng)變片。
6.按照權(quán)利要求1或3所述的一種滿堂支架失穩(wěn)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述位移傳感器(4)為電渦流位移傳感器。
【文檔編號】G08B21/18GK203659170SQ201320893192
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】趙濤, 孟慶猛, 韓宏偉 申請人:長安大學(xué)