[发明专利]一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞装置及方法

权利要求书

1.一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞装置，包括防撞浮箱（2），其特征在于：

所述防撞浮箱（2）以半浮潜的状态滑动套接在桥墩主体（1）的下方外缘，所述防撞浮箱（2）的上方内侧固定连接有桥墩环套（3），且所述桥墩环套（3）的内侧与桥墩主体（1）滑动套接，所述防撞浮箱（2）的上方外侧滑动连接有防撞环套（4），所述防撞环套（4）的内壁阵列式固定连接有多个撞击缓冲机构（5），多个所述撞击缓冲机构（5）远离防撞环套（4）内壁的一端均与桥墩环套（3）滑动连接，所述防撞环套（4）的外侧四周的中间位置均设置有液面检测器（6），所述防撞环套（4）内侧四周的上方中部均设置有撞击加速度传感器（7），所述桥墩主体（1）的顶部四周均设置有监控摄像机（9），所述桥墩主体（1）的上方外侧固定套接有桥墩灯环（8），所述桥墩灯环（8）的上方沿桥墩主体（1）外缘环绕设置有多个防撞警示灯（12），所述桥墩灯环（8）的一端外侧固定连接有4G通信器（10），所述4G通信器（10）的下方设置有本地控制器（13），所述桥墩灯环（8）的中部上方设置有环套高度检测器（11），所述桥墩灯环（8）的下方靠近4G通信器（10）的一侧固定连接有变电器（14）。

2.根据权利要求1所述的一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞装置，其特征在于：所述撞击缓冲机构（5）包括减震密封缸（501）、阻尼套（502）、缓冲弹簧（503）和固定架（504），所述减震密封缸（501）的内部填充有磁流变液体（506），所述固定架（504）滑动连接在减震密封缸（501）的内部，所述固定架（504）的一端中心处固定连接有减震杆（505），所述减震杆（505）靠近固定架（504）穿过减震密封缸（501）且与减震密封缸（501）密封滑动连接，所述阻尼套（502）固定连接在固定架（504）远离减震杆（505）的一端，所述减震杆（505）的内部设置有励磁线圈（507），所述缓冲弹簧（503）设在减震密封缸（501）内部远离减震杆（505）的一端，所述减震杆（505）的内部开设有导线孔（508），且所述导线孔（508）穿过固定架（504）与阻尼套（502）的内部固定连通。

3.根据权利要求2所述的一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞装置，其特征在于：所述减震密封缸上设有依次电连接有锂电池、整流器和稳压电源，所述整流器与励磁线圈电连接。

4.根据权利要求1所述的一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞装置，其特征在于：所述撞击加速度传感器（7）为市场上已有的光纤光栅加速度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞装置，其特征在于：所述防撞浮箱（2）的内部为组合式水密舱结构。

6.一种物联网关联BIM技术的方形桥墩电磁场防撞方法，其特征在于：

包括如下步骤：

S1、首先通过统计和集合桥梁建设施工资料、桥墩原材料配置以及撞击测试数据，建立桥墩结构精细化BIM模型，并将其与相对应的市政桥梁运维系统连通；

S2、防撞装置运行时，利用防撞浮箱（2）使防撞装置主体始终处于半浮潜的状态，且通过液面检测器（6）、撞击加速度传感器（7）、监控摄像机（9）、环套高度检测器（11）和多个撞击缓冲机构（5）产生的励磁电流数据，实时监测防撞装置以及桥墩主体（1）的状态，再通过4G通信器（10）将监测数据实时发送给相对应的市政桥梁运维系统，并与BIM模型进行实时同步；

S3、当发生撞击时可通过撞击缓冲机构（5）进行一定的缓冲，且撞击加速度传感器（7）的发送的数据达到判定阈值，对撞击进行初步判定，市政桥梁运维系统判定发生撞击，并通过四个撞击加速度传感器（7）和多个撞击缓冲机构（5）内部的磁流变液体流动产生的励磁电流数据，计算出装置各个位置的撞击加速度以及撞击力分布数据，再通过4G通信器（10）传送到市政桥梁运维系统；

S4、市政桥梁运维系统通过接收到的数据计算出撞击力度和撞击方向并将其实时反馈到BIM模型上，同时发出撞击警报提醒运维人员，同时本地控制器控制电压器增大励磁线圈的电流；

S5、BIM模型通过将撞击力度和撞击方向的数据与撞击测试数据的对比，评估出桥墩的损毁程度，并通过BIM模型实时显示出来；

S6、市政桥梁运维系统通过撞击方向选出相对应方向的监控摄像机，并将该监控摄像机的监控画面在监控屏幕上进行标红处理。