[發(fā)明專利]一種預應力自動張拉控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910106483.6
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN109683647A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 李偉;?？?/a>;謝國紅;李亮;余軍;魏謙;毛曉輝;徐建東
• 申請（專利權）人: 中鐵十五局集團第一工程有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;E04G21/12;E01D21/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 高新升

1.一種預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，包括千斤頂(4)、驅(qū)動裝置、位移傳感器(5)、壓力傳感器(7)、單片機(2)、主控制器(1)和電源開關(3)；

所述千斤頂(4)一端連接限位板(6)，另一端連接工具錨(8)，所述限位板(6)通過連接件連接所述位移傳感器(5)，所述千斤頂(4)連接所述壓力傳感器(7)，所述位移傳感器(5)和壓力傳感器(7)均與所述單片機(2)連接；

所述單片機(2)與所述主控制器(1)連接，所述單片機(2)與所述驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置與所述千斤頂(4)連接；

所述電源開關(3)分別與所述主控制器(1)和所述驅(qū)動裝置連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器(1)包括控制芯片(16)、無線通信模塊(18)、顯示模塊(19)、存儲模塊(20)、觸摸操作模塊(17)、警報模塊(21)，所述控制芯片(16)分別與所述無線通信模塊(18)、顯示模塊(19)、存儲模塊(20)、觸摸操作模塊(17)、警報模塊(21)連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括電磁閥(11)、油泵(10)和電機(9)，所述油泵(10)與所述千斤頂(4)之間通過油管連接，所述油管上設有電磁閥(11)，所述電磁閥(11)與所述單片機(2)連接，所述油泵(10)與所述電機(9)連接，所述油泵(10)上設有壓力表(12)。

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(7)設置在所述千斤頂(4)內(nèi)的進油口處，所述壓力傳感器(7)為具有高精度高穩(wěn)定性的電阻應變計。

5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(7)設置在所述千斤頂(4)內(nèi)的出油口處，所述壓力傳感器(7)為具有高精度高穩(wěn)定性的電阻應變計。

6.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器(1)上設有打印接口(13)和USB接口(14)。

7.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，控制系統(tǒng)還包括次控制器(15)，所述次控制器(15)包括無線通信接口(24)、顯示屏(23)和中央處理器(22)，所述中央處理器(22)分別與無線通信接口(24)和顯示屏(23)連接，所述次控制器(15)通過無線通信接口(24)與主控制器(1)進行數(shù)據(jù)傳輸。

8.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器(1)通過無線網(wǎng)絡連接手機終端或遠程電腦。

9.一種基于根據(jù)權利要求1-8任一項所述的預應力自動張拉控制系統(tǒng)的預應力自動張拉控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、打開電源開關(3)，啟動主控制器(1)，驅(qū)動裝置通電，先將工作參數(shù)輸入主控制器(1)并存儲，工作參數(shù)包括張拉參數(shù)、張拉應力極限值、張拉伸長量極限值及張拉應力控制值；

S2、開啟驅(qū)動裝置，驅(qū)動千斤頂(4)張拉，單片機(2)采集位移傳感器(5)、壓力傳感器(7)獲得的數(shù)據(jù)，并通過公式換算得出張拉伸長量和張拉應力，然后將換算得出的數(shù)據(jù)傳輸給主控制器(1)；

S3、主控制器(1)判斷步驟S2的張拉應力是否達到步驟S1的張拉應力控制值，若是則繼續(xù)下一步驟，若否則轉到步驟S2并控制驅(qū)動裝置加壓；

若張拉應力超過步驟S1的張拉應力極限值，或張拉伸長量超過步驟S1的張拉伸長量極限值，則故障警報，并停止張拉；

S4、主控制器(1)記錄此時的張拉伸長量和張拉應力，同時向驅(qū)動裝置發(fā)送關閉信號，停止相關操作。

10.根據(jù)權利要求9所述的預應力自動張拉控制方法，其特征在于，步驟S2中所述驅(qū)動千斤頂(4)張拉的方法，包括單端張拉和兩端對稱張拉；

單端張拉包括以下步驟：

S211、先進行初應力張拉，初應力為張拉應力的20％；

S212、再進行中應力張拉，中應力為張拉應力的40％；

S213、然后進行終應力張拉，終應力為張拉應力的100％，并持荷1～2min；

兩端張拉包括以下步驟：

S221、兩端對稱張拉，同時進行初應力張拉，初應力為張拉應力的20％，并進行同步判斷，比較兩端張拉的應力，若超過2％，則快的一端保持，慢的一端加速，若小于2％，則繼續(xù)下一步驟；

S222、再進行中應力張拉，中應力為張拉應力的40％，并進行同步判斷，比較兩端張拉的應力，若超過1％，則快的一端保持，慢的一端加速，若小于1％，則繼續(xù)下一步驟；

S223、然后進行終應力張拉，終應力為張拉應力的100％，并進行同步判斷，比較兩端張拉的應力，若超過1％，則快的一端保持，慢的一端加速，若小于1％，則持荷1～2min。