[发明专利]一种自感知自预警临时支撑系统及其施工方法

权利要求书

1.一种自感知自预警临时支撑系统，其特征在于，包括传感器子系统、数据采集与传输子系统、安全评定和报警预警子系统；传感器子系统由应变计、传感器安装块、配套电缆组成；数据采集与传输子系统由数据传输电缆/光缆、数模转换卡、传感器子系统配套解调仪、自动化数据采集仪、无线传输模块和监控传感器组成；安全评定和报警预警子系统包括传感器系统、数据采集系统、数据库管理系统和安全预警系统，监控传感器可实时采集监测数据，通过自动化采集仪将监测数据无线传输到安全评定和报警预警子系统，当采集到数据有异常，安全评定和报警预警子系统通过APP实现报警，并将数据上传到云服务数据中心，云服务数据中心根据接收到的大量数据自动完成的数据分析、安全评估、预警。

2.根据权利要求1所述的一种自感知自预警临时支撑系统，其特征在于：所述传感器子系统为BGK-4000弧焊型振弦式应变计，BGK-4000型已带有安装块，采用焊接或粘结安装块的方式固定在临时支撑上，安装块是成对提供的，安装块上设置有锥尖固定螺钉。

3.根据权利要求1所述的一种自感知自预警临时支撑系统，其特征在于：所述数据采集与传输子系统采用具有无线传输和采集功能的BGK-MICRO-40型自动化数据采集仪和分布式网络测量系统，用于集用户管理、测量管理、数据管理、通讯管理，可完成自动化采集，实现工程的自动化测量及数据实时采集。

4.一种自感知自预警临时支撑系统的施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：

步骤一：分析具体工程临时支撑的使用特点，通过有限元通用软件对施工过程仿真模拟分析，确定临时支撑杆件的易损位置；根据易损性分析结果确定临时支撑上传感器布点位置和采集仪器，并由仪器特性和传感器需求优化传感器子系统和数据采集与传输子系统，确定传感器及自动采集仪的数量；

步骤二：按步骤一中监测方案将传感器安装在设计布设位置，用红箱子验证传感器性能是否完好，确定传感器可用后，连接传感器配套数据线电缆；

步骤三：将各测点传感器的数据线电缆顺沿着支撑架体，设置PVC套管，数据线穿于套管内，集结于数据自动采集仪处；每条走线在地面裸露处有外部保护措施，并有明确清晰的编号和标识；尽量采用弱电工程的线槽进行线路行走，必要时自行铺设线槽；

步骤四：传感器数据线与自动化采集仪数据采集通道的连接根据系统拓扑图和物理连接图进行连接；连接线缆必须贴上对应的标签，以便以后维护和排故方便，防止连接端口错误；检查自动采集系统各传感器信号正确传输，数据采集记录原始数值备查；

步骤五：设备集中测试，按照实施方案，将所有的设备连接好，使用数据接收软件进行每个测试的数据接收测试；

1)检查各传感器采集参数设置是否满足设计要求；

2)当设计要求多种采集策略时，应针对每种采集策略分别测试传感器能否正确返回测试信号；

3)单个传感器采集数据的响应时间应满足设计和产品技术文件的要求；

4)静态同步采集时各传感器同步精度应小于5s；

5)传感器的编号及数据在现场数据库及远程数据库中应完全对应；

6)传感器数据应与其物理位置对应；

7)数据存储精度应不低于传感器的分辨率；

8)各传感器的测量数据不应超过传感器测量范围和设计文件规定的测量范围；

步骤六：监测系统的应用方法：

1)在监测软件系统中设置合理的程序和参数，保证采集传输得到的数据精度满足要求；

2)钢结构安装分区域分段进行时，通过数值模拟计算可预估自感知自预警临时支撑上传感器所在位置的应力变化情况，通过测试数据指导安装；

3)如果2)项的数据与理论值出现较大偏差，应报告施工方，停止查找原因后继续安装；

4)最终安装结束后，通过智能临时支撑数据可有效判断安装的完成情况；

5)如果系统应用过程中APP出现报警的情况，施工方应立即停工，查找报警原因，排除安全隐患后才可继续安装；

步骤七：现场施工结束后，监测中心尽快根据接收到的大量采集数据自动完成的数据分析、安全评估结构状态；为智能临时支撑的安全和整个钢结构安装过程安全性能有效控制；

步骤八：监测系统的拆除方法：

1)根据业主批准在某一施工阶段监测结束后，需对监测系统进行在规定时间段内拆除监测系统并回收；

2)综合工作面回撤时必须按规定回撤监控线路、设备等；

3)拆除的设备必须按照设备保护措施回收保存，确保设备可循环利用。