[發明專利]一種自感知自預警臨時支撐系統及其施工方法

在審

• 申請號: 202010649416.1
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111800754A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 蘭春光;秘紅丹;高欣;羅愛武;齊翰;李銘;衛啟星;蔣桂旺;常發;趙建生;周志昆
• 申請（專利權）人: 北京市建筑工程研究院有限責任公司;吉林大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;G08C17/02;G08C19/00;H04M1/725;H04L29/08;G01L1/10;E04G25/00;E04G21/00
• 代理公司: 蘇州創策知識產權代理有限公司 32322
• 代理人: 周錦全

本發明涉及結構監測技術領域，具體為一種自感知自預警臨時支撐系統，自感知自預警臨時支撐系統包括三個子系統：傳感器子系統、數據采集與傳輸子系統、安全評定和報警預警子系統；傳感器子系統由“BGK?4000”弧焊型振弦式應變計、傳感器安裝塊、配套電纜組成；操作方便，適用范圍廣，可同步監測各布設點傳感器的應力差值，實時反饋到監測軟件并經過擬定程序處理監測數據，為臨時支撐結構安全提供可靠依據。本發明自感知自預警臨時支撐系統具有制造工藝簡單、經濟造價合理，操作簡便、同步監測精度高等優點，并且該自感知自預警臨時支撐系統可循環利用，適用于各種需要臨時支撐的大跨鋼結構的施工。

技術領域

本發明涉及結構監測技術領域，具體為一種自感知自預警臨時支撐系統及其施工方法。

背景技術

由于空間鋼結構的設計朝著大跨度、多功能、復雜形狀的方向發展，使得大跨鋼結構施工面臨新的挑戰。為確保施工安全，臨時支撐被越來越多地應用到鋼結構的施工過程中。

然而，由于臨時支撐具有制作周期長、重復利用高、施工工況預先估計不準、服役環境復雜等問題的存在，現階段臨時支撐失效導致的施工安全事故仍屢有發生，例如：沂州煤焦化煤場封閉項目施工工地發生的臨時支撐斷裂坍塌事故，滬杭高鐵臨時支撐倒塌砸中高架橋匝道等。如何有效地了解臨時支撐結構自身的服役情況，進而確保臨時支撐在施工過程中的安全，已經成為確保大跨鋼結構施工安全的一項重要環節。

目前，急需發明一種切實可行的臨時支撐結構自感知自預警的監測系統，在臨時支撐結構出現安全問題前，可以通過系統實現預警，進而通過人為干預將安全事故消滅。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自感知自預警臨時支撐系統和一種自感知自預警臨時支撐系統的施工方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明提供一種自感知自預警臨時支撐系統，包括三個子系統：傳感器子系統、數據采集與傳輸子系統、安全評定和報警預警子系統；傳感器子系統由“BGK-4000”弧焊型振弦式應變計、傳感器安裝塊、配套電纜組成；數據采集與傳輸子系統由數據傳輸電纜/光纜、數模轉換卡、傳感器子系統配套解調儀、自動化數據采集儀、無線傳輸模塊等組成；安全評定和報警預警子系統：屬于軟件系統，該軟件采用模塊化設計，包括數據庫管理系統、安全預警系統等。

自感知自預警臨時支撐系統，各監控傳感器數據可實時采集監測數據，通過自動化采集儀將監測數據無線傳輸到安全評定和報警預警子系統，如果采集到數據有異常，系統通過APP實現多種手段報警(短信、手機亮屏、震動等)、并實現將數據上傳到云服務數據中心，監測中心根據接收到的大量數據自動完成的數據分析、安全評估、預警。

傳感器子系統為系統硬件即“BGK-4000”弧焊型振弦式應變計，BGK-4000型已帶有安裝塊。通常采用焊接或粘結安裝塊的方式固定在臨時支撐上，安裝塊是成對提供的，其中帶有錐尖固定螺釘，焊接或粘結桿件表面應清理干凈。在安裝時，先確定安裝桿的長度后，在臨時支撐結構上焊接或粘貼安裝塊，等到施工之前安裝傳感器。

所述傳感器子系統的傳感器與待測臨時支撐鋼結構的溫度膨脹系數相同，具有很高的精度和靈敏度、卓越的防水性能、耐腐蝕性和長期穩定性。傳感器功能為感知臨時支撐的荷載和效應信息，并以頻率、溫度等物理參量形式輸出。傳感器有專用的四芯屏蔽電纜傳輸頻率和溫度電阻信號，頻率、信號不受電纜長度的影響，適合在惡劣的環境下長期監測桿件的應變變化。

所述數據采集與傳輸子系統：主要包括數據傳輸電纜/光纜、數模轉換卡、傳感器子系統配套解調儀等，數據采集及傳輸用自動化數據采集儀。所述數據采集與傳輸子系統可完成自動化采集，選用具有無線傳輸和采集功能的BGK-MICRO-40型自動化數據采集儀----分布式網絡測量系統。配套的軟件系統基于WINDOWS98/Me/NT/2000/XP/7工作平臺，集用戶管理、測量管理、數據管理、通訊管理于一身，實現工程的自動化測量及數據實時采集。