[发明专利]基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统在审
申请号: | 202010196998.2 | 申请日: | 2020-03-19 |
公开(公告)号: | CN111395852A | 公开(公告)日: | 2020-07-10 |
发明(设计)人: | 兰生;原永滨 | 申请(专利权)人: | 福州大学 |
主分类号: | E04H12/20 | 分类号: | E04H12/20;E04H12/10;G01L5/04;G01L5/00;G01C9/00 |
代理公司: | 福州元创专利商标代理有限公司 35100 | 代理人: | 郭东亮;蔡学俊 |
地址: | 350108 福建省福州市*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 联网 悬浮 拉线 检测 倾角 系统 | ||
1.基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,用于内悬浮内拉线抱杆组塔施工时的抱杆拉线受力及抱杆姿态检测,其特征在于:所述检测系统包括设于铁塔处且经无线传输网络与监控平台相连的传感器组;所述传感器组包括设于抱杆拉线固定位处的拉力检测装置、设于抱杆下部的防倒杆预警系统;所述传感器组收集抱杆拉线的拉力数据和抱杆姿态数据并上传至监控平台,使监控平台对铁塔施工过程的抱杆拉线和抱杆姿态进行分析及监控,以对抱杆进行危险工况预警,并存储内悬浮内拉线抱杆组塔施工过程的数据使之可追溯。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,其特征在于:当以内悬浮内拉线抱杆组塔方法进行铁塔施工时,内拉线的一端在抱杆上部固定后,通过已立塔段处的转向滑车引至塔腿,手扳葫芦锚和钢丝绳套锚固于塔腿处。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,其特征在于:所述抱杆拉线是由四根钢丝绳及与之匹配的索具组成;相邻两内拉线所在的平面与抱杆的夹角应不小于15°。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,其特征在于:当监控平台对铁塔施工过程的抱杆姿态进行监控时,若抱杆露出已组塔段的长度L1与插入已组塔段上平面的长度L2的比例,在施工过程保持在L1∶L2=7∶3,则监控平台评估该抱杆位置为安全。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,其特征在于:当监控平台对铁塔施工过程的抱杆姿态进行监控时,若所述抱杆用于起吊作业,则当抱杆向吊件侧倾斜的倾斜角不大于10°时,则监控平台评估该抱杆姿态为安全。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,其特征在于:在起吊作业中,所述监控平台对内悬浮内拉线抱杆进行受力分析时,采用以下方法;
力的参数和角度参数值如下,
F——控制绳的静张力产生的合力,kN;
G——被吊构件的重量,kN;
G0——抱杆、拉线及相关附件的重力之和,kN;
T——起吊作业时起吊钢丝绳的合力,kN;
T0——牵引绳的静张力(拉力),kN;
N——抱杆的综合计算轴向压力,kN;
β——起吊滑轮组轴线与铅垂线间的夹角,(°);
ω——控制绳对地夹角,(°);
γ——抱杆拉线合力线对地夹角,(°);
δ——抱杆轴线与铅垂线间的夹角,(°);
设计的抱杆的最大的起吊重量定为G1,起吊时其他构件的附加重量取为G2,则起吊的总重量的计算公式为
G=9.8(G1+G2)kN 公式一。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的内悬浮内拉线抱杆拉线检测和倾角检测系统,其特征在于:在起吊重物时,起吊时各个角度假设为:β=15°;ω=45°;γ=84°;δ=10°,此时设抱杆的倾斜角达到最大值10°,计算分析只针对两根主要受力的拉线进行以简化拉力计算的过程,该两根拉线的拉力合力值为:
单根拉线的拉力值为:
设θ为受力侧拉线与其合力线间的夹角,θ=45°;
则有安全系数分析公式为
公式四中,k表示安全系数;k1表示动荷系数;k2表示不平衡系数;
当k取值为3,k1取值为1.2,k2取值为1.2时,则监控平台评估该抱杆的受力和姿态处于安全状态。
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