[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力施工系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210372589.9
• 申請(qǐng)日: 2012-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN102888996A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖強(qiáng);李文鋒;羅斌;游慶和;黃河;劉培;劉欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): E04G21/12
• 分類號(hào): E04G21/12;E01D21/00;H04L29/08;G05B19/418;E01D101/28
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到土木工程施工設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)應(yīng)力張拉自動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)已在土木工程中得到廣泛應(yīng)用。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，截止2011年底，我國(guó)公路橋梁達(dá)68.94萬座、3349.44萬米，其中采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的橋梁工程占到了總量的90%以上。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)成為大跨度、大空間結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、重載結(jié)構(gòu)、特種結(jié)構(gòu)以及新型結(jié)構(gòu)工程中不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)發(fā)展至立體交叉建筑、海洋結(jié)構(gòu)、原子能反應(yīng)堆容器及特種復(fù)雜結(jié)構(gòu)等多個(gè)領(lǐng)域。?

但與此同時(shí)，由于各種因素的影響，部分橋梁結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量差，導(dǎo)致施工和使用中橋梁坍塌事故時(shí)有發(fā)生。近年來，由于預(yù)應(yīng)力原因?qū)е碌馁|(zhì)量事故頻頻發(fā)生，如梁體嚴(yán)重下擾、開裂，甚至垮塌。

預(yù)應(yīng)力張拉是預(yù)應(yīng)力工程的關(guān)鍵工序。在目前的土木工程領(lǐng)域中，預(yù)應(yīng)力張拉施工普遍采用的是油泵和千斤頂組成的張拉系統(tǒng)，主要采用張拉荷載控制、伸長(zhǎng)值校核的“雙控法”，大致可概括為以下主要環(huán)節(jié)：油壓表控制荷載，手動(dòng)操作油泵；鋼卷尺測(cè)量伸長(zhǎng)量，喊話保持同步；人工記錄數(shù)據(jù)，施工后進(jìn)行校核。這種傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力張拉工藝存在諸多缺陷，如張拉作業(yè)較粗放，預(yù)應(yīng)力損失較大，難以實(shí)現(xiàn)同步張拉，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患等。可見，傳統(tǒng)張拉的預(yù)應(yīng)力控制精度較低、施工管理難度較大、施工效率較低，難以保證工程的施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全，已成為制約預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)用和發(fā)展的重要因素。

自20世紀(jì)80年代末以來，一些研究者開始了預(yù)應(yīng)力張拉控制問題的研究，從自動(dòng)化、信息化施工的研究角度和油泵的數(shù)字化控制角度進(jìn)行了大量研究工作，相繼取得初步成果?；谖锫?lián)網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力施工系統(tǒng)是預(yù)應(yīng)力技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)在土木工程產(chǎn)品上的集成和融合，體現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的自動(dòng)化與智能化、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。

鑒于此，本發(fā)明旨在探索一種能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)張拉設(shè)備之間協(xié)同工作的預(yù)應(yīng)力張拉系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)張拉過程的自動(dòng)控制，而且控制精度更高，通過控制卸荷過程來保證最終得到的預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此急需一種能夠自動(dòng)控制的預(yù)應(yīng)力張拉裝置。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力施工系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力施工系統(tǒng)，包括執(zhí)行控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、通信處理裝置、設(shè)置有數(shù)據(jù)線接口的現(xiàn)場(chǎng)管理處理器和后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)處理器；

所述執(zhí)行控制系統(tǒng)，用于生成控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)并輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)中；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于根據(jù)在控制信號(hào)的作用下對(duì)待張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件施加應(yīng)力以及獲取執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工況信息并輸入到執(zhí)行控制系統(tǒng)中；所述通信處理裝置，用于傳輸執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際工況信息；所述現(xiàn)場(chǎng)管理處理器，用于生成任務(wù)文件、數(shù)據(jù)文件以及通過數(shù)據(jù)線接口或無線電臺(tái)來傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)，并以指令實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的形式傳輸?shù)綀?zhí)行控制系統(tǒng)；所述后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)處理器，用于存儲(chǔ)和處理現(xiàn)場(chǎng)管理處理器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；所述現(xiàn)場(chǎng)管理處理器還設(shè)置有移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，所述移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)管理處理器中的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行控制系統(tǒng)包括接收單元和控制信號(hào)生成單元；所述接收單元，用于接收通信處理裝置發(fā)送的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工況信息；所述控制信號(hào)生成單元，用于根據(jù)接收單元輸入的信號(hào)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工況信息來生成控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟閉的控制信號(hào)；所述通信處理裝置通過無線或有線的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸。

進(jìn)一步，還包括控制箱，所述執(zhí)行控制系統(tǒng)和通信處理裝置設(shè)置于控制箱中并分別與設(shè)置于控制箱中的中央操控系統(tǒng)連接，所述執(zhí)行控制系統(tǒng)、通信處理裝置和中央操控系統(tǒng)連接分別與設(shè)置于控制箱中的電源模塊連接，所述控制箱上還設(shè)置有面板開關(guān)、面板接口、接口板、觸摸屏和狀態(tài)燈組；所述觸摸屏、狀態(tài)燈組、面板開關(guān)和面板接口分別與中央操控系統(tǒng)連接，所述接口板與執(zhí)行控制系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括張拉油缸裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和裝設(shè)于張拉油缸裝置上的用來采集張拉作業(yè)時(shí)各種數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括油箱以及裝設(shè)于油箱內(nèi)的驅(qū)動(dòng)泵、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，所述電機(jī)的輸出端與驅(qū)動(dòng)泵相連，所述電機(jī)的控制端與驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)相連，所述驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)與執(zhí)行控制系統(tǒng)連接，所述油箱通過管路與張拉油缸裝置相連通，所述數(shù)據(jù)采集單元將采集的信號(hào)輸入到通信處理裝置和執(zhí)行控制系統(tǒng)中。