[發明專利]一種架橋機主動安全監控系統

有效

• 申請號: 202011518019.7
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112650115B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 熊克威;馬明磊;周述美;干繼紅;崔亞波;張洪濤;談宏生;梅江濤;林九紅;沈興東;劉后華;范小葉;全有維;劉常泉
• 申請（專利權）人: 中國建筑第八工程局有限公司;中建八局第三建設有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙) 32285
• 代理人: 孫甫臣

本發明提供了一種架橋機主動安全監控系統及監控方法，屬于架橋機運行管理技術領域。包括應力檢測單元，應力檢測單元檢測架橋機主要受力構件上的應力值，并傳遞給控制器單元分析，控制器單元將數據傳遞至數據可視化單元，數據可視化單元利用BIM輕量化引擎技術和LED顯示屏，將應力數據加載到三維模型中進行色塊量化顯示，實現對架橋機施工全過程的監控預警、報警，便于管理者進行現場指揮調度；避免了因監護不到位、操作不熟練而導致設備傾覆，保證工程質量；替代了以往作業過程中設置的監護人員，減少了人工成本。控制器單元能夠根據分析結果控制執行機構，進而控制架橋機的啟停、反向運行，規避安全風險，保證施工安全。

技術領域

本發明屬于架橋機運行管理技術領域，尤其涉及一種架橋機主動安全監控系統及監控方法。

背景技術

根據特種設備自身實際情況以及特種設備安全法規的要求、規定，特種設備必須安裝監控系統，將整機運行信號采集并傳輸到操作室，便于駕駛員了解整機狀態以進一步操控，可有效減少機械事故的發生、降低工亡事故發生率。

架橋機是將預制好的梁片放置到預制好的橋墩上去的設備，是一種專業性很強的大型施工機械特種設備。針對架橋機，現有的安全監控系統僅局限在操作室內，完全掌握在操作人員一人手中，缺少設備主動安全控制模塊，安全控制極度依賴操作人員個人經驗，缺少管理者遠程監控模塊；且管理者在遠程端僅是靠看數據很難掌握設備實際動態情況，不能及時發現安全隱患。為此，亟需一種具有遠程自主安全監控功能的監控系統，實現通過監控平臺直觀地將架橋機運行狀況實時呈現出來，幫助管理者及時進行現場指揮與管理監控。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種架橋機主動安全監控系統及監控方法，通過應力檢測單元采集架橋機主要受力構件上的應力值，并交由控制器單元處理分析，在數據可視化單元進行三維展示，實現架橋機工作全過程監控預警、報警功能，同時為管理者進行現場指揮調度提供依據，當出現報警時能夠控制架橋機自主停機，有效保障施工安全。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種架橋機主動安全監控系統，包括應力檢測單元、控制器單元、數據可視化單元以及執行機構，應力檢測單元、執行機構均與控制器單元連接，控制器單元與數據可視化單元連接；

應力檢測單元為安裝在架橋機上的應力應變片；控制器單元接收應力檢測單元傳遞的應力值數據，并發送給數據可視化單元進行可視化展示，同時將應力值數據與內部存儲的預警值進行比較，應力值超過預警值時，控制器單元將比較結果發送給數據可視化單元，進行報警提醒，同時，通過執行機構控制架橋機停機或反向運行；數據可視化單元利用BIM輕量化引擎技術和LED顯示屏，將獲取的應力數據加載到三維模型中進行色塊量化顯示。

進一步地，所述BIM輕量化引擎包括GIS服務模塊、數據分析模塊、數據管理模塊、智能算法庫四個部分，利用BIM與GIS融合實現工程建筑數據與工程環境數據、微觀數據與宏觀數據的統一管理與一體化應用。

進一步地，所述數據可視化單元采用 C/S和B/S混合的軟件系統體系結構，其中的數據采集端和高級數據分析部分均采用 C/S桌面應用，其他均為 B/S 瀏覽器應用；遠程訪問客戶端可以通過PC端的WEB瀏覽器，各種智能終端也能通過專用APP進行訪問。

進一步地，所述預警值是依據架橋機設備自身結構參數和吊裝荷載進行力學計算獲得的工作狀態下架橋機各機構應力臨界值。

進一步地，所述應力應變片安裝在架橋機縱導梁上部以及支腿底部，縱導梁上部的應力應變片間隔均勻，且間隔距離為1m。

進一步地，所述控制器單元為西門子S7系列可編程邏輯控制器及其擴展模塊，安裝在架橋機上的電氣柜中。

進一步地，所述控制器單元與應力檢測單元、執行機構之間均通過RS485總線進行數據傳遞；控制器單元與數據可視化單元之間通過4G網絡進行數據傳遞。