桥梁转体可视化监控系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及机械施工领域，具体涉及一种桥梁转体可视化监控系统。


背景技术：

[0002]
转体施工以其施工方便、安全可靠、节约成本等优点在跨越既有铁路、公路桥梁领域得到广泛应用。目前桥梁转体施工现场缺乏可视化管理系统，施工现场信息不对称现象严重，整体管理水平相对落后；已有的监测方式主要针对桥梁转盘撑脚位移进行监测，从而判断桥梁状态，这种监测内容单一，难以全面反应桥梁转体状态，一旦出现异常情况，难以发现原因。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是提供一种桥梁转体可视化监控系统，以解决现有技术桥梁转体施工过程中转体参数信息掌握不对称，监测不及时的问题。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型提供了一种桥梁转体可视化监控系统，用于桥梁转体施工，包括：
[0005]
硬件监测模块，用于采集桥梁转体过程中的相关参数；
[0006]
信息展示模块，与所述硬件监测模块电连接，用于获取并展示所述相关参数；
[0007]
转体控制模块，与所述信息展示模块或所述硬件监测模块电连接，用于根据所述相关参数控制桥梁转体状态。
[0008]
可选地，所述硬件监测模块包括：用于检测所述桥梁转动姿态的角度检测装置、用于检测牵引设备牵引力的拉力传感器、用于检测桥梁的转盘撑角纵向位移的位移传感器、用于检测桥梁周围风速的风速传感器以及用于检测牵引设备的钢绞线牵引长度的计米器；
[0009]
所述角度检测装置、拉力传感器、位移传感器以及风速传感器均与所述信息展示模块和所述转体控制模块电连接，已将各自所检测的参数传输至所述信息展示模块和所述转体控制模块。
[0010]
可选地，所述角度检测装置为电子罗盘。
[0011]
可选地，所述硬件监测模块还包括：航拍无人机和/或监控探头，所述航拍无人机和/或监控探头与所述信息展示模块电连接，以将拍摄的视频画面传输至所述信息展示模块。
[0012]
可选地，所述信息展示模块采用bim技术根据所述相关参数形成桥梁的三维建模进行展示。
[0013]
可选地，所述信息展示模块设置有工程概况模块、bim转体桥三维模型视图模块、桥梁姿态数据模块、牵引设备数据模块、风力数据模块、现场监控及无人机航拍画面模块。
[0014]
可选地，所述转体控制模块包括牵引设备和plc控制柜；
[0015]
所述信息展示模块或所述硬件监测模块与所述plc控制柜电连接，所述plc控制柜与所述牵引设备电连接，所述牵引设备与所述桥梁的转盘连接。
[0016]
可选地，所述角度检测装置设置于所述桥梁上，所述拉力传感器设置于所述牵引设备上，所述位移传感器设置于所述桥梁的转盘撑角上。
[0017]
可选地，所述牵引设备设置有连锁停机模块，所述plc控制柜与所述连锁停机模块电连接，以控制所述牵引设备停止运行。
[0018]
可选地，所述角度检测装置、拉力传感器、位移传感器、角度检测装置、计米器以及风速传感器均设置有防水结构。
[0019]
上述方案能够对桥梁转体过程中的相关参数实时检测，并反馈到信息展示模块，从而能够更全面地了解桥梁转体状态，从而及时做出应对措施，减少施工风险。
附图说明
[0020]
图1是本实用新型一实施方式中桥梁转体施工俯视示意图；
[0021]
图2是本实用新型一实施方式中桥梁转体施工主视示意图；
[0022]
图3是本实用新型一实施方式中桥梁转体可视化监控系统的系统框架图。
[0023]
图4是本实用新型一实施方式中桥梁转体可视化监控系统的信息传递示意图。
[0024]
附图标记：
[0025]
11-拉力传感器；
[0026]
12-位移传感器；
[0027]
13-角度检测装置；
[0028]
14-计米器；
[0029]
15-风速传感器；
[0030]
100-牵引设备；101-桥梁；102-钢绞线。
具体实施方式
[0031]
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]
参阅图1-图3，本实施方式提供一种桥梁转体可视化监控系统，用于桥梁转体施工，该桥梁转体可视化监控系统包括硬件监测模块、信息展示模块以及转体控制模块。硬件监测模块用于采集桥梁101转体过程中的相关参数；信息展示模块与所述硬件监测模块电连接，用于获取并展示所述相关参数；转体控制模块与所述信息展示模块或所述硬件监测模块电连接，用于根据所述相关参数控制桥梁101转体状态。
[0033]
上述方案能够对桥梁转体过程中的相关参数实时检测，并反馈到信息展示模块，从而能够更全面地了解桥梁转体状态，从而及时做出应对措施，减少施工风险。
[0034]
其中，所述硬件监测模块包括：用于检测所述桥梁101转动姿态的角度检测装置13、用于检测牵引设备100牵引力的拉力传感器11、用于检测桥梁101的转盘撑角纵向位移的位移传感器12、用于检测桥梁101周围风速的风速传感器15以及用于检测牵引设备100的钢绞线102牵引长度的计米器14；所述角度检测装置13、拉力传感器11、位移传感器12以及
风速传感器15均与所述信息展示模块和所述转体控制模块电连接，已将各自所检测的参数传输至所述信息展示模块和所述转体控制模块。角度检测装置13可以采用电子罗盘，能够准确的测量出桥梁实际的转动角度，角度检测装置13设置在桥梁101上。
[0035]
其中，桥梁101转动姿态包括转动角度、横桥向倾角、纵桥向倾角，这些参数均由角度检测装置13检测。
[0036]
进一步，所述转体控制模块包括牵引设备100和plc控制柜；所述信息展示模块或所述硬件监测模块与所述plc控制柜电连接，所述plc控制柜与所述牵引设备100电连接，所述牵引设备100与所述桥梁101的转盘连接。牵引设备100包括连续千斤顶和钢绞线102，钢绞线102一端夹持在连续千斤顶上，钢绞线102的另一端连接桥梁101的上转盘，由连续千斤顶牵拉钢绞线带动桥梁上转盘发生转动，牵引设备100可以是设置多个，在本实施方式中，设置两个牵引设备100，其中，对于较小的桥梁，千斤顶也可以由卷绕机替换。其中，拉力传感器11设置于所述牵引设备100上，所述位移传感器12设置于所述桥梁101的转盘撑角上。桥梁在稳定的转体过程中拉力传感器11的拉力相对稳定，但当转体发生异常时候，该拉力可能发生较大变动，因此可以据此判断桥梁转体的稳定性。该拉力参数实时的展示在信息展示模块上。计米器14固定在地面上，米轮与钢绞线102接触，通过测量钢绞线102走过长度间接获得桥梁转动角度。已知转体计米器14测量弧长δl，下转盘半径r，转体测量角度该计算的得到的角度理论上应与角度检测装置13测量的结果相同，测量弧长δl理论上应与位移传感器12测量结果相同。但是由于测量的位置不同，也必然存在一定的误差，若两者差距特别大，说明转体过程中很可能出现状况，因此可作为操作人员的判断依据。
[0037]
为了保证施工的安全，所述牵引设备100设置有连锁停机模块，所述plc控制柜与所述连锁停机模块电连接，以控制所述牵引设备100停止运行。具体地，桥梁转体过程中如检测桥梁横桥向、纵桥向倾角发生0.5
°
以上变化或风力大于五级时，plc控制柜立即向牵引设备100发出指令，暂停转体过程。如检测牵引设备100牵引力超出理论计算值，plc控制柜立即停运牵引设备100并报警，确保转体施工安全进行。
[0038]
进一步，所述硬件监测模块还包括：航拍无人机和/或监控探头，所述航拍无人机和/或监控探头与所述信息展示模块电连接，以将拍摄的视频画面传输至所述信息展示模块。具体地，所述信息展示模块采用bim技术根据所述相关参数形成桥梁101的三维建模进行展示。所述三维建模由电子罗盘、计米器14测得数据驱动，实时模拟桥梁真实运动情况，模型具有后台补偿功能，可人工选择驱动数据源、手动输入补偿值补偿测量偏差。
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参阅图4，所述信息展示模块设置有工程概况模块、bim转体桥三维模型视图模块、桥梁姿态数据模块、牵引设备数据模块、风力数据模块、现场监控及无人机航拍画面模块，各个模块分别显示相应的数据。监控探头安装在施工现场预定位置，航拍无人机在空中俯拍桥梁，监控画面由无线通信网络上传至云服务器。使用计算机输入网址，访问桥梁转体信息化监控系统网络平台并投影到现场电视拼接墙。所述桥梁转体信息化监控系统网络平台具备移动端展示功能，用户可使用手机、平板电脑等移动通讯设备扫描二维码或访问平台网址远程观看施工监控情况。对于信息展示模块的显示方式可以采用显示屏进行显示，也可以采用投影的方式进行显示，具体以实际需求为准。
[0040]
在本实施方式中，采用的电子罗盘、计米器14等传感器或电子器件均考虑了防水设计，消除了视线遮挡、能见度低和降雨等特殊天气对监测的影响。具体地，可在所述角度检测装置13、拉力传感器11、位移传感器12、角度检测装置13、计米器14以及风速传感器15上均设置防水结构。
[0041]
综上，本实施方式提供的桥梁转体系统通过设置多种检测装置，对桥梁转体过程中的多种参数进行监测，降低了因仪器测量、人为操作导致的误差，大大提高了数据的可靠性；而且能够实现不间断的实时测量，保证了测量数据的实时行、一致性、准确性。传感器数据通过有线传输的方式传给plc控制柜。plc控制柜与云端服务器通过dtu，依靠4g、gprs进行通信，基站覆盖范围皆可使用。消除了建筑物遮挡、地形复杂情况对信号的影响，通信质量可靠。可全地形、全天候对桥梁转体施工进行监控。
[0042]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。