桥梁监测系统无线通信论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:传统桥梁健康监测中,通过人工巡检或借助各种便携式巡检设备如位移计、倾角仪来对桥梁结构进行分析和评估,耗费大量人力物力,且监测结果精度不高、效率较低,没有统一的规范。下面是小编整理的《桥梁监测系统无线通信论文 (精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

桥梁监测系统无线通信论文 篇1:

蓄水电站水污染环境下职工健康状况监测系统设计

摘要:针对传统的职工健康状况监测系统响应时间长的问题,设计了一个蓄水电站水污染环境下职工健康状况监测系统。此次设计的监测系统主要设计系统的硬件部分,其中包括主控制器、传感器和无线通信芯片和电路设计,主控制器主要接收职工的生理参数和传感器传输的生理数据,传感器采集职工的温度信息、脉搏信息和心率信息,无线通信芯片主要对职工的生理参数信息传输。系统的软件部分,转换硬件发送过来的数据,并设定阈值,将职工数据与正常健康参数对比,若超出阈值,则报警提醒,提醒工作人员及时对职工检查,以此完成蓄水电站水污染环境下职工健康状况监测系统的设计。实验对比结果表明,此次设计的蓄水电站水污染环境下职工健康状况监测系统比传统监测系统响应时间短,能够及时发现职工的健康问题,满足监测系统的实时性需求。

关键词:水污染;职工;健康;监测;系统;实时

文献标识码:A

由于蓄水电站的职工在工作过程中,会受到水污染的影响,从而对职工健康产生一定的影响,因此对职工健康状况监测非常重要。水污染环境下的造成的健康问题,对于某些健康指标,短期内的变化并不明显,从而导致病情发现较晚,影响到职工的治疗。同时,传统的职工健康状况监测系统存在响应时间长的问题,影响了职工治疗的时间,因此设计一种蓄水电.站水污染环境下职工健康状况监测系统。

此次设计的职工健康状况监测系统主要通过主控制器、传感器和无线通信芯片和电路等的综合运用,对职工信息实时获取,并通过软件部分对监测系统监测到的信息转换,设定阈值,将采集到的职工健康信息与正常的健康参数对比,若超出阈值则报警提醒工作人员,以保证及时对职工检查,以此完成职工健康状况监测系统的设计。实验对比结果表明,此次设计的职工健康监测系统比传统系统响应时间短,因为此次设计系统能够依靠系统记录下职工动态的日常身体状况,积累健康数据,及时发现职工的健康问题。

1系统总体设计方案

此次设计的职工健康状况监测系统重点为系统的硬件部分,具体的系统设计方案如图1所示。

系统最底层为信息采集部分,主要通过主控制器"和传感器采集职工体温、脉搏等人体健康参数,测量完成后,将数据通过无线通信芯片传输,传输至控制终端,然后由系统软件对发送过来的信息进行分析与处理若测量的结果超出设定阈值时,通过系统软件发送报警信息,及时对职工检查;系统中间层主要为应用程序,主要提供职工信息、资源管理等功能;系统最上层为核心库,具有显示系统管理、媒体机构等功能。

职工健康状况监测系统硬件设计

2.1主控制器设计

设计系统选用ARM系列的STM32F10345,主控器主要接收传感器传输的生理数据?,主控制器在通过无线通信模块将数据传输至PC监控端,主控制器外围硬件结构框如图2所示。

该主控制器具有功耗低、可靠性高、运行速度快的特点,因此使用STM32F10345控制芯片吲实时采集人体信息。主控制器芯片具有精简指令结构,指令周期为125ns,16位寄存器,4种节电模式,具有60KBFlash存储器,具有仿真调试、可随时扩展的功能。

2.2传感器设计

传感器选用MASF45核心单片机!,主要包括温度采集模块、脉搏采集模块和心率采集模块。在MASF45核心单片机统一控制下实现对人体信号的检测,MASF45单片机的工作过程如图3所示。

温度采集模块:主要检测职工身体温度,在人体检测中最为重要,温度测量主要由核心单片机旧MASF45和温度传感器DS234HG67作为主要的采集器件。DS234HC67无需外接元件,能够直接测量出人体温度,并且从温度传感器中读出或写入的信息只需要一个单线接口就可以实现读写,总体系统为温度传感器供电,不需另加电源,该温度传感器测量范围广、测量精度高,供电电压为3~5.5V。

DS234HG67温度传感器与MASF45核心单片机的硬件接口较简单,在实际使用时,通过数字I/0引脚?控制DS234HG67温度传感器的数据线DQ,便可与MASF45核心单片机相连进行数据传输。

脉搏测量模块:脉搏作为人体健康检测的重要内容之一,对职工健康监测具有重要意义,脉搏监测过程图如图4所示。

设计系统采用透光式脉搏传感器%,原理是发光二极管可以将电能转化为红外光,然后将光信号转化为电信号,在测量时,手指只需靠近脉搏传感器,就可以间接测量出职工的脉搏信号。脉搏测量电路主要有采集电路、低通放大电路、信号整形电路三部分组成,在实时监测过程中,为避免信号对监测结果的干扰,对信号进行放大处理,考虑到气候、环境等的影响,采用可调电阻R5,调节信号的放大倍数,以保证脉搏测量的准确性。

心率采集模块主要与MASF45核心单片机接连,实时采集职工心率,采用HRM-2103穿透式心率传感

器,该传感器外部有接地引脚、输出端引脚和电源引脚,输出端与STM32F10345控制器的管脚相连并进行A/D轉换。心率传感器及接口电路图如图5所示。

2.3无线通信芯片设计

无线通信芯片主要对职工的生理参数信息传输,其为系统的核心控制,通过该模块控制传感器状态、设置无线通信和简单数据处理等功能。选用KY743嵌人式无线通信芯片,其外围电路图如图6所示。

该芯片串行接口符合网络标准的嵌人式模块,主要用于串口、以太网和无线网之间的转换。该芯片内部集成8051内核,具有性能高和功耗低的特点,并且能够存储网格参数,能够使系统下次启动时直接连接网络。

在无线通信芯片确定网络地址后,可以允许新的节点连接到这个网络,允许加入到一个网络的流程如图7所示。

实际使用时,允许新的网络加人无线通信中,以保证监测系统的实时性。

2.4电路电源设计

在此次设计监测系统中,电源是整个硬件电路运行的重要保障,上述主控制器、传感器、无线通信芯片均采用+5V直流电压供电。供电电路图如图8所示。

系统+5V直流电压使用的稳压器为78M05,接口电路中主要有4个接线口,主要功能是数据输入、模式选择、数据输出和时钟。串行通信模块采用MAXX34,具有电路设计简单、低成本的优点。

3职工健康状况监测系统软件实现

在上述职工健康状况监测系统硬件设计的基础上,对系统软件设计,系统软件主要实现分析与处理发送过来的硬件数据,分析采集的职工数据中是否存在异常情况。由于系统硬件采集的职工健康信息格式与软件查看格式不同,因此对硬件接收到的职工信息转换,计算公式如下:

公式(1)中,g代表监测系统中硬件采集信息,Ea代表数据转换因子,cm为转换格式,d代表系统系统软件初始化参数。

通过上述公式完成职工信息转换,在此基础上,分析职工健康信息,并设置阈值,查看职工是否存在健康问题,计算公式如下:

公式(2)中,Qlg|代表转换完成的职工健康信息,l为设定的阈值,C,为人体健康参数,va代表职工状态判定因子。在实际使用时,若lsl,代表职工身体正常,若l21,代表职工存在一定健康问题。若超出设定阈值,则启动报警机制,提醒工作人员及时查看,并及时生成相应的职工报告,为工作人员提供基础检查依据。

通过上述硬件以及软件的设计,完成了蓄水电站水污染环境下职工健康状况监测系统的设计,为验证上述设计的有效性,将在下一步进行实验。

4实验对比

为了验证上述设计的职工健康状况监测系统的有效性,进行实验对比,并为了保证实验的严谨性,将传统的监测系统与此次设计的系统进行对比,对比两种系统的响应时间。

4.1实验方案

为减少实验时间,选取某医院内5个发烧患者作为被测试对象,分别使用两种系统同时采集被监测患者的体温、血压、心率、血样等基本身体数据。并搭建实验环境,实验环境如图9所示。

实验环境中,路由器主要将采集的实验数据传输至协调器,实验数据经协调器进行下一步信息加工与信息反馈,最后在服务器中显示实验数据。

4.2实验结果分析

通过上述得到的实验数据,对两个监测系统的实验结果对比,实验对比结果如表1所示。

分析上述对比结果可知,设计的监测系统在监测患者病情上,监测系统的响应时间都不超过2min,最快在0.8s上就能够监测到患者状况。因为,设计的系统能够实时采集,人的体温、心率、血压等数据,通过无线芯片传输人的身体健康信息,将被监测人的身体健康信息与正常的健康信息对比,若超出设定的阈值,就会进行报警提醒,因此减少了系统的响应时间。而传统的监测系统整体的响应时间都相对较长,在第5个患者监测上,时间达到5.1min,这种情况下,会严重影响患者治疗时间。因为传统的监测系统处理监测数据较慢,并且获取到的信息较慢,导致系统响应时间较长。

通过上述实验能够证明,此次设计的职工健康监测系统比传统的监测系统响应时间短,能够及时监测到职工健康信息的异常情况,保证职工的身体健康,具有一定的实际应用意义。

5结语

针对传统的职工健康状况监测系统响应时间长的问题,对职工健康状况监测系统设计,以解决监测系统响应时间长的问题。主要设计了系统的硬件部分,主要包括传感器、控制器、电路电源和无线通信芯片,目的是实时采集职工的生理数据,并将数据传送至控制终端。软件部分主要转换硬件采集的数据,并将采集的职工健康数据与正常生理数据对比,若超出设定阈值,则代表职工出现一定的健康问题,则及时报警提醒,以此完成了检测系统的设计。实验对比结果表明,此次设计的职工健康状况监测系统比传统系统响应时间短,能够及时发现水污染环境下的职工健康问题,满足了监测系统的实时性需求。

参考文献

[1]金东勇,陈俊霞,肖文光.基于CAN总线的健康管理系统设计[J].电子设计工程,2019,27(4):195-199.

[2]高明华,许丽金,柯成成,等.基于Android便携式人体健康监测系统设计J].现代电子技术,2017,40(12):94-97.

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[5]武风波,周云如,张会可.智能健康监测终端设计与实现[J].现代电子技术,2017,40(14):64-67.

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[8]刘悦,郝舒欣,吕祎然.空气污染人群健康影响监测信息系统数据质量控制的设计与实现[J].卫生研究,2018,47(2):277-280.

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[10]闫志刚,岳青,施洲,等.沪通长江大桥健康监测系统设计[J].桥梁建设,2017,47(4):7-12.

作者:宋绪国 高国庆 苏丛 夏昊天

桥梁监测系统无线通信论文 篇2:

基于3G无线网络的桥梁健康监测系统研究

摘要:传统桥梁健康监测中,通过人工巡检或借助各种便携式巡检设备如位移计、倾角仪来对桥梁结构进行分析和评估,耗费大量人力物力,且监测结果精度不高、效率较低,没有统一的规范。设计了一种基于3G无线网络的桥梁健康监测系统,利用现代传感通信技术采集桥梁的结构状态及环境参数,数据经路由器汇总,再由3G无线模块及时远传至中心控制系统,为桥梁维管养提供科学的决策依据,从而实现“桥梁主动养护”的先进理念。

关键词: 3G技术;传感器网络;无线传输; 桥梁健康监测

1 概述

桥梁是公路的咽喉,其安全性对国民经济有着至关重要的影响。随着科学技术的发展,桥梁工程无论在建造规模、设计理念还是施工方案上都有了质的突破,国内建桥技术更是跻身世界先进行列。随着时间的推移,各类桥梁在运营过程中,由于材料老化、超载、腐蚀、疲劳及自然灾害等因素,不可避免的会出现各类损伤现象,使得结构承载力与安全性大大降低[1]。据全国公路桥梁普查结果显示,截止2011年底,全国危桥数量达9.35万座,约占桥梁总数的15%[2]。近些年来发生的四川宜宾小南门桥、福建武夷山公馆大桥等桥梁垮塌事故表明,建立安全有效的桥梁健康检测与安全评估机制势在必行。

目前,国内大部分桥梁维管养工作仍以传统的桥梁健康监测为主,通过人工巡检或借助倾角仪、应变计等便携设备测量数据来对桥梁进行评估,这种方法虽然可行,但明显存在不足之处:巡检周期长,耗费大量人力物力;无法及时应对突发事件和及时提供桥梁维护依据;不能对桥梁整体性结构状态作出安全有效的评估;巡检数据没有统一标准和规范,难以大规模存储,无法反应桥梁运营状态的历史规律;不能做到实时监测,无法获取损伤过程和桥梁结构外部荷载[3]。

20世纪90年代以来,国内对桥梁健康监测工作日益重视,“主动养护”的桥梁结构健康监测理念广泛流行起来,先后在重大的桥梁安装了健康监测系统,例如香港的青马大桥、汀九大桥,重庆的马桑溪大桥,上海徐浦大桥等[4]。基于无线网络的桥梁健康监测系统因为其自组织性、低成本、便捷性、灵活性、监测精度高等特点日益受到广泛关注。

2 3G无线通信

3G指第三代蜂窝移动通信技术,它将无线通信与国际互联网等多媒体通信相互结合。与2G相比,3G的系统容量更高,数据传输速率更大,在室内、室外和行车环境中的传输速度分别能达到至少2Mbps、384kbps和144kbps以上,是2G传输速率的15倍以上[5]。它能在全球范围内更好的实现无线连接,能够处理音乐、图像、视频等多种数据形式,提供浏览网页、视频语音聊天、流媒体等多种服务[5]。国际电信联盟确定了3G的三大主流无线接口标准,分别是欧洲的W-CDMA(宽频分码多重存取技术)、美国的CDMA2000(多载波分服用扩频调制技术)及中国的TD-SCDMA(时分同步码分多址接入技术)。

目前,中国电信、中国移动及中国联通均已投入运营了3G技术,对比如下:

表1 3G技术标准对比

由表1可见,基于W-CDMA技术标准的中国联通3G无线网无论是上行速率还是下行速率都具有明显的优势,高于现在的4M宽带速度。

3 基于3G无线网的桥梁健康监测系统

3.1 桥梁健康监测系统架构

桥梁健康监测系统是以现代计算机技术、光电传感技术、通信技术及高性能计算机系统为依托,通过对桥梁结构状态及环境参数的监控,分析与评估桥梁承载能力与安全指标,为桥梁在日常运营、特殊气候及严峻的交通环境下出现异常情况时及时触发预警,最终提供科学的决策依据及高效的养护手段[6]。完整的桥梁健康监测系统应该包含如下模块:

1)传感器子系统

主要由对大桥整体结构动静力进行测量的各类型传感器组成:结构动、静力监测传感器主要监测主梁挠度、结构温度、结构应力及应变等参数,常用的有位移计、倾角仪、应变计等;运营荷载监测传感器主要监测桥梁运营过程中各种可变荷载及变化过程,包括动态称重传感器和地震动及船舶撞击传感器等;环境监测传感器用于监测桥梁所处的物理化学环境,包括温湿度计,风速风向传感器等;材料特性监测类传感器,用于监测桥梁各部位构件的使用情况,为耐久度评估提供原始数据,如锈蚀传感器、裂缝传感器和疲劳传感器等。

2)数据采集与传输子系统

包括数据采集层与数据传输层。数据采集层用于获取传感器的原始传感数据,实现对多种信号源、不同物理信号的采集,并上传至上层数据处理系统,主要包括信号调理设备、A/D转设备及传输线缆等。数据传输层即数据传输网络,用于实现采集数据的远程传输,主要包括工控机(现场数据采集计算机)、光纤调制解调器、路由器、交换机及通讯传输光缆等。

3)数据控制与处理子系统

数据控制与处理系统一般采用工作站或多台服务器进行工作,主要在监控中心及现场进行监测数据的校验、结构化存储、管理、可视化以及对监测采用的管控工作,能够及时响应后续功能模块对数据的请求。工作站(服务器集群)与前端数据采集、数据传输系统形成一个整体的计算机网络,通过相应的分析软件,对前端数据进行工程量转换和数据预处理,并能按照既定公式对现场数据进行基本的统计运算,以显示相应信息。

4)中心数据库子系统

经过数据预处理后的规范化数据被构造成既定的某种数据结构形式存储起来,形成描述桥梁状态的信息数据库。中心数据库系统除了直接服务于监测系统,为桥梁的健康状况评估提供依据,为监测工作提供病害数据的查询、检索等功能,还存储了反应桥梁健康状况的结构参数的“历史”演变记录,如基础沉降、徐变等。

5)桥梁结构预警与评估子系统

桥梁结构预警与评估子系统通常由工作站或服务器集群组成,通过数据挖掘、计算分析、损伤识别、对比历史数据及人工智能算法对桥梁提供预警及桥梁结构状态分析评估,最终形成正式的桥梁健康状态报告。

图1 桥梁健康监测系统架构

如上图1所示,传感器子系统和数据采集、传输子系统把采集到的原始数据通过网络传输到数据控制与处理子系统,经过初步的数据预处理及标准化后,存储到中心数据库,一方面作为桥梁结构预警和评估的信息依据,另一方面作为桥梁历史数据库保存下来。

3.2 无线传输模块

根据前文所述,支持W-CDMA技术标准的3G无线通信网络在传输速度上具有无可比拟的优势,故选用华为的em770模块系列[],自带TCP/IP协议。系统支持AT命令,能够提供丰富的数据传业务服务。如下图2所示,为em770w无线模块的应用框图[7]。

图2 3G无线模块应用框图

EM770W无线接口模块的接口形态为通用Mini PCI Express接口,可通过使用232类芯片与标准RS-232-C的接口连接,能外接接口电平为3.0V或1.8V的USIM卡,并提供一路高速USB 2.0接口,和驱动配合,可以在PC机上映射端口[8]。

整个桥梁健康监测系统由传感层、网关层和中央控制层组成,3G无线传输模块在其中启到承上启下的作用,负责把从传感层接收来的数据通过无线与互联网相连,继而传到控制中心和各种终端。其中传感层由传感器子系统及采集传输子系统构成,包括各种类型的传感器及其组成的传感网络、各种采集传输设备,中央控制层即中心数据库子系统和预警评估子系统,包括各种应用服务器、数据库服务器、Web服务器等,如图3所示。

图3 桥梁健康监测系统数据传输

3.3 系统应用

该系统已成功应用于长江水系的桥梁。其中一座桥梁上共安装传感器120个,通过光纤及网线实现了各个采集单元的网络互连,从应用结果看,系统运行稳定,数据存储和3G无线传输均稳定可靠。

图4 桥梁健康监测系统索力监测界面

图4为健康监测系统的索力监测界面,每根索的索力采样频率为1/30HZ,可以看出,系统运行稳定,所有索力值均被传输 (下转第59页)

(上接第49页)

至中心控制层,经过数据处理后绘制成索力曲线,索力值均保持在红色阈值之类有规律的来回变化。变化的因素可能源于活载大小和位置变化、风向风速变化等因素,索力来回变化是导致斜拉索疲劳破损的直接原因,因此对时变索力的实时监测,是桥梁健康监测中的重要环节。

4 总结

桥梁健康监测系统不只是在传统的桥梁巡检技术上做简单改进,而是运用现代计算机技术、传感通信技术和网络技术对桥梁在整个生命周期中的各种参数进行采集并汇总,通过人工智能算法在线演算、与历史数据对比,分析出桥梁结构的健康状态和可靠性,为桥梁维管养提供科学的决策依据。相较于现行的有线网络桥梁监测系统,基于3G无线网络的桥梁健康监测系统安装更方便、部署更灵活且维护成本更低,在未来的市场上应用前景广阔[9]。

参考文献:

[1] 俞姝颖,吴小兵,陈贵海,等.无线传感器网络在桥梁健康监测中的应用[J].软件学报,2015,26(6):1486-1498.

[2] 张启伟.大型桥梁健康监测概念与监测系统设计[J].同济大学学报,2000(1):65-69.

[3] 徐春红,吉林,沈庆宏,等.基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统[J].电子测量技术,2008(11):95-98.

[4] 张宇锋,徐宏,倪一清.大跨桥梁结构健康监测及安全评估系统研究与应用进展[J].公路,2005(12):22-26.

[5] Lv Ruichao.Design and Implementation of a Video Surveillance System based on 3G Network[C].International Conference on Wireless Communications(WCSP),2009.

[6]Li Peng-fei,Wu Tai-cheng.Bridge health monitoring technology research[J].Prestressed Technology,2011,84(1):29-33.

[7] 胡顺仁,陈伟民,章鹏.桥梁监测系统多传感器测点之间的关联分析[J].土木工程学报,2009,42(3).

[8] Harms T,Sedigh S,Bastianini F.Structural health monitoring of bridge using wireless sensor networks.IEEE Instrumentation & Measurement Magazine,2010,13(6):14-18.

作者:舒昕 向阳 芦亮 沈翔

桥梁监测系统无线通信论文 篇3:

智能安全监测系统在公路架桥机中的应用分析

【摘要】智能安全监测系统集聚了人工智能、精密测量以及自动控制等现代化技术为一体的管理系统,支持实时控制和预警架桥机运行状态。以安全检测仪为例,作为公路架桥机智能化安全监测与信息化管理系统的主要组成内容,能够实时监测架桥机是否存在超载、倾翻以及限位等问题,从而提供操作人员架桥机的运行状态。基于此,本文结合公路架桥机现存问题展开分析,进一步提出公路架桥机应用智能安全监测系统的主要内容,以供参考。

【关键词】智能安全监测系统;公路架桥机;远程监测

1、公路架桥机现存问题

近年来我国公路桥梁的建设进程不断加快,使得制造工艺随之创新。以预制混凝土梁为例,其易于控制、且不受桥梁后期工程影响等特征被广泛采用。此外,公路架桥通常选择移动性能稳定、结构简单的双导梁式架桥机。但是,结合相关信息显示[1],公路架桥机依旧有着诸多问题没有得到解决。集中表现为:第一,公路架桥机使用频次过高、工况老化以及结构稳定性较差;第二,实际运行阶段,架桥机操作人员无法全面且实时掌握运行状态,难以正确预测运行异常情况;第三,施工运行参照操作人员往期经验,无法有效保障桥梁架设的安全;第四,因为桥梁梁体的架设危险程度高,一旦发生事故会造成巨大经济损失与人身安全损伤,相关工作人员需要加大架桥机安全操作的管理力度。

2、智能安全监测系统在公路架桥机的具体应用

2.1安全监测系统组成

架桥机的智能安全监测系统根据分工内容进行分析,主要由传感器、采集模块、网络交换机、数据或视频处理单元数据、数据或视频显示等模块组成,最终形成整体监控系统,如图一。

2.2架桥机的智能安全监测系统

智能安全监控系统中监测量可以分为状态量信号与模拟量类传感器,这两种信号均通过架桥机的安全检测仪收集相关数据。而针对视频监控需求,应该运用3G视频监控设备展开具体工作。

模拟量类传感器:主要由天车侧移传感器、吊重传感器、水平倾角传感器、起升高度傳感器、支腿竖直角传感器、整车纵向位移传感器以及风速仪等传感器组成。

状态量信号:状态信号主要包括前后小车起升吊钩控制状态、上升控制状态、后退控制状态、前行控制状态、左移控制状态、右移控制状态、以及整机前移控制状态、后移控制状态。

视频信号:视频系统包括过孔、前支腿与后支腿的两侧监控收集架梁作业状态。

2.3信息化架桥机管理系统

架桥机信息化管理系统能够对架桥机的日常运行情况展开全方位、多角度监测以及预警不同类型危险。落实信息化运营作业的管理,可以有效增强架桥机安全水平与运营效率。总的来讲,架桥机的管理系统是由安装于施工架桥机之上的安全监测仪、视频监控器以及安装在远程管理中心内起重机械管理系统构成。其中,安全检测仪由无线通信模块、内置制动控制、起重量传感器、水平度传感器、风俗传感器、高度传感器、倾角传感器以及行程传感器组成,支持实时显示与采集架桥机运行状态。

这一系统能够对架桥机天车高度、纵向行程、横向行程、风速、重量、直角垂直度、水平度以及整体纵向行程等不同量进行记录和测量,进而有效控制和规避架桥机日常运行阶段的自身结构风险。同时,其辅助性视频监控系统能够扩宽司机操作视野,提高远程监管的力度。由于系统总体技术的参数在国内相对领先,例如系统刷新速率最快、监控参量最多以及自组网性能稳定等特征,使得架桥机远程管理者与司机等层级管理需求均得到满足,从本质上增强架桥机安全性能与职能安全监测系统的管理效率。

2.4安全监测仪性能与显示信息

安全监测仪的主界面所显示的参数包括:第一,实际测量值。包括天车横向与纵向行程、起重量、高度、水平度、风速、整机重量与纵向形成、支腿倾斜度等内容;第二,架桥机基本信息。包括平衡臂及吊臂长度、起重倍率等内容;第三,架桥机负荷比率、预警原因以及运行状态,进而提醒相关作业人员正确判断;第四,架桥机额定值与起重量;第五,架桥机安全制动的状态。包括天车前后、左右以及上下的运行状态;整车前后的运行状态。

安全监测仪有着风速报警、防超载、制动控制、倾斜报警以及黑匣子等功能,进一步实现了智能安全监测系统中的预警功能。如果出现影响架桥机的安全预警问题时,监测系统能够通过图像、声音等报警方式来提醒作业人员谨慎操作,同时,结合具体情况可以进行自动控制。其中,针对不同的预警程度,智能安全监测系统会发出差异化预警方式:一级报警,出现预警危险物体会显示为红色,报警灯闪烁且开启报警音;二级报警,出现预警危险物体会显示为黄色同时开启报警灯。通过应用智能安全监测系统,可以确保架桥机运行阶段如果发生异常情况或危险因素,系统能够使其安全制动,进而控制和降低事故发生。

2.5远程监控系统

远程监控系统可以借助终端显示实时管理和监控区域内多台架桥机运行情况,更加准确且全面的掌握架桥机运行数据,进而判断其是否存在异常问题。通过和管理中心网络连接,将区域内架桥机状态参数上传至区域管理中心,结合GIS、GPS、GPRS等技术来实现远程监控架桥机的整体运行。远程监控系统的特征主要表现在:可以实时远程监测架桥动态情况;通过连接无线网络,实现了异地管理架桥机日常运行。此外,远程监控系统有着信息查询(包括人员绩效考核与驾驶管理)、系统管理、检测数据查询、系统信息设置、运营报告管理以及报警架桥机查询等性能。

3、公路架桥机应用智能安全监测系统的要点内容

3.1公路架桥机施工安全管理

架桥机施工的安全管理是由吊装梁板、设备操作人员以及设备自身等几方面内容构成,作为架桥机整个施工管理工作的关键内容,要求管理人员必须在设备安装之前向特种设备安监等相关部门递交申请报告,获得批准方可进行正式安装。此外,架桥机安装完成之后特种设备安监部门会派专业技术人员进行检测,只有符合标准的才可以给予特种设备检测合格证并准予投入施工使用。同时,管理人员需要将安装申请书、检测合格证等资料妥善整理保存。

针对梁板吊运及安装应该做到以下要求:第一,严格按照现场操作及安全施工的要求展开作业;第二,熟练掌握设备安全操作规程与施工技术;第三,过孔作业必须符合施工技术条件且遵循过孔工序;第四,架梁作业过程中由运梁至梁片捆绑,再由吊梁至落梁的各个环节都应该符合施工规范与安全规程;第五,预测施工全过程的各项突发情况,结合特殊条件来调整或完善架梁安全作业。

此外,公路架桥机实际使用阶段也重视以下工作的管理:第一,机械设备是否有着不稳定因素;第二,人员、机械安全防护;第三,详细记录安装维修及养护信息且留档保存;第四,定期抽查公路架桥机各油路压力、各限位器、钢丝绳、轨道端部止档以及焊缝等内容;第五,安装施工阶段全面落实安全操作及相关规程,严禁人员违章作业。

3.2公路架桥机日常检修和养护

由于公路架桥机安全性要求极高,使得日常检修和养护工作也极为重要。首先,重点检查承重部件连接处、焊接处是否存在開裂问题、连接螺栓是否存在松动问题。检查钢丝绳是否存在整根股的断裂,如果达到钢丝绳报废标准应该及时报废;其次,检查液压系统,由于公路架桥机的液压系统比较简单,使得日常检修环节经常发生漏检现象。一旦出现声音异常、压力异常以及温度异常升高时,需要立即停机,查找原因与排除安全隐患。检查液压泵、液压阀是否存在漏油渗油问题,及时更换老旧或破损元件。此外,想要有效控制和规避液压管磨损老化等问题,必须将液压锁的平衡阀和执行部件刚性连接。最后,控制系统与电气检查:设置专门负责电气系统检查和养护的责任电工,定期组织过流保护、短路保护、连锁保护、失压保护以及紧急断电开关的检验。了解电机、电器元件以及电缆的防晒防潮,有效控制和减少漏电事故的发生。检查地面控制柜的接地接零安全措施,防止由于电气故障引发传动失效或刹车故障。

为了调整过于依赖作业人员的既有经验展开管理和具体操作,从本质上提高架桥机安全应用程度和优化架桥机信息化安全监测系统,进一步带动大型或特种设备的现场安全管理水平。通过升级之后的监测系统可以更加有效且及时的反馈监测数据、预警信号,为作业人员调整架桥机以及架梁运行等内容提供精准信息。

结语:

总而言之,公路架桥机应用智能安全监测系统,能够借助于现代化科学技术获取与整理相关信息、图像以及数据;同时将其转化成预警判断信息,确保操作人员可以及时发现和判定安全隐患,极大程度上增强其安全性能。

参考文献:

[1]徐琨.智能安全监测系统在公路架桥机中的应用[J].江西建材,2017(11):179-180.

[2]杨红宝.公路架桥机安全智能监控预警系统应用[J].青海水力发电,2015(4):51-53.

[3]陈敏,黄国健,刘金,等.广州架桥机安全监控管理系统检验情况[J].特种设备安全技术,2014(6):35-38.

作者:刘宗宝

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