[发明专利]一种螺栓预紧力监控系统

说明书

本发明属于紧固件监测技术领域，公开了一种螺栓预紧力监控系统，包括远程监控端、现场监测中心、若干预紧力监测组构成，预紧力监测组由一个蓝牙中继器和若干智能垫片式传感器组成；工程中所有需监测预紧力的螺栓按不超过指定半径范围分组，每组螺栓对应一个预紧力监测组。智能垫片传感器通过低功耗蓝牙模块与蓝牙中继器通讯，蓝牙中继器通过Wifi模块与现场监测中心通讯，现场监控中心通过有线网络或移动网络与远程监控端通讯。本发明监控系统成功实现了在传感器不能有外接线的前提下，对整个大型工程的螺栓预紧力进行统一监控。

技术领域

本发明属于紧固件监测技术领域，涉及对螺栓预紧力的监控技术，尤其涉及用于对大型工程中的螺栓进行整体统一的预紧力监控的系统。

背景技术

螺栓是桥梁、风力发电、石油化工等大型工程中必不可少的紧固件，在这些大型工程中螺栓的预紧力（紧固应力）严重关系着工程安全。在线监控螺栓紧固应力是确保螺栓连接安全可靠的最优选择，一套螺栓预紧力监测系统至少包括检测装置、监控端两大基本组成部分。检测装置用于获得螺栓预紧力数据，监控端用于对螺栓预紧力数据进行监控和管理。

常见的螺栓预紧力监控系统各组成部分之间的信号传送均通过有线连接实现。监控系统的线缆对现场施工造成极大不便。以附图6所示60颗螺栓的大型法兰为例，将60颗螺栓上的垫片式传感器的线缆布置合理，并确保在螺栓操作过程中，工具不碰到任何一根线缆，对于操作工人来说是一种严重的困扰。而且对于一个涉及几千颗螺栓需要监测的大型工程来说，单传感器布线工作就构成一项体量不小的子工程。

公开号为CN108566437A的中国发明专利申请，公开了一种螺栓紧固安全远程监控网络系统，该系统通过网络传输服务系统连接作为检测装置的感知层传感器系统和作为监控端的大数据软件系统以及用户终端，作为检测装置的感知层传感器系统采用无线通讯方式与网络传输服务系统中的网络层网关基站连接。该系统很好地实现了螺栓预紧力监控系统的半无线化。但是，它的感知层传感器系统采用现有的金属应变式、陶瓷厚膜式、溅射薄膜式或半导体式等垫片式传感器（内径d=16.4，外径D=35，厚度H=7mm），垫片传感器以外的部分则封装在参考尺寸外形W*L*H=60*100*30mm的IP67防水盒中。现有垫片式传感器需要外接线缆实现对外信号发送。同样以附图6所示的法兰为例，采用该发明专利申请的监控系统，将形成在法兰一周布置60个尺寸为W*L*H=60*100*30mm的方盒。不仅方盒的固定给施工人员带来了额外的工作，将60个方盒以及与传感之间的线缆布置合理，并确保在螺栓操作过程中，工具不碰到任何一个方盒和任一根线缆，对于操作工人来说更是一种严重的困扰。

如何实现大型工程的螺栓预紧力监控系统的完全无线化，是目前尚无法解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术难题，提供一种采用智能垫片式传感器的螺栓预紧力监测系统，满足无线化和智能化测量监控螺栓预紧力的需求。

本发明的技术方案是：一种用于大型工程的螺栓预紧力监控系统，包括远程监控端和工程现场监测系统，其特征在于，所述现场监测系统由设置在工程现场的现场监测中心、若干预紧力监测组构成，每个预紧力监测组由一个蓝牙中继器和若干无外接线的智能垫片式传感器组成。

工程中的每个需监测预紧力的螺栓配置一个所述智能垫片式传感器，工程中所有需监测预紧力的螺栓按不超过指定半径范围分组，每组螺栓配置一个所述的蓝牙中继器，为每组螺栓配置的一个蓝牙中继器和若干智能垫片式传感器组成一个所述的预紧力监测组。