[发明专利]一种地铁钢支撑轴力在线监测及预警装置

说明书

本发明涉及一种地铁钢支撑轴力在线监测及预警装置，包括地铁钢支撑及非测试件，铁钢支撑上安装有工作应变片，非测试件上安装有补偿应变片，工作应变片及补偿应变片均接入变送器，变送器依次连接至上接入PLC控制器及显示器，所述工作应变片与补偿应变片形成桥路电路。本发明设计科学合理，通过应变片的长度的变化量，继而引起电流的变化，最后得知钢支撑轴力的变化，采用惠斯通半桥电路较为准确地避免了因为温度的变化而引起轴力的误报；然后利用稳定的PLC控制器下位机及时处理因为施工轴力的突变，及时在显示器上预警，提高工程的质量，减少轴力监测的所需成本，节约国家资源。

技术领域

本发明属于钢支撑轴力监测技术领域，具体涉及一种地铁钢支撑轴力在线监测及预警装置。

背景技术

在地下工程领域中，包括地铁工程建设中，施工建设安全是工程需要考虑的第一要素，因此针对预警理论，广大研究学者及施工人员也进行了深入的研究及应用，并取得了一系列的研究成果。

在地铁施工的过程中，针对钢支撑的监测，由于普通单片机的运算速度慢，数据滤波能力受限，积木式搭建的硬件可靠性较低，抗干扰能力较差；且目前市场上大多数用的是单片机来作为处理器，在大项目的背景下，必然得建立一个稳定的监控系统。

PLC是一种新型的具有极高可靠性的通用工业自动化控制装置，具有功能强、集成度高、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定等显著特点，特别是可扩展智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制系统。

大量研究成果表明，现行的钢支撑轴力监测方法受众多基坑围护结构荷载之外的外荷载因素制约，无法准确测试出围护结构真实受力情况，甚至多数时候出现监测轴力远远大于支撑轴力设计值，造成停工、引起安全事故、增加支撑等不必要的浪费，从而导致钢支撑轴力监测的重要目的根本无法达到。

基于此，我们提出了一种地铁钢支撑轴力预警装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地铁钢支撑轴力在线监测及预警装置，提高了工程的质量，减少轴力监测的所需成本，节约国家资源。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种地铁钢支撑轴力在线监测及预警装置，其特征在于：包括地铁钢支撑及非测试件，所述地铁钢支撑上安装有工作应变片，所述非测试件上安装有补偿应变片，所述工作应变片及补偿应变片均接入变送器，所述变送器依次连接至上接入PLC控制器及显示器，所述工作应变片与补偿应变片形成桥路电路。

而且，所述工作应变片及补偿应变片均包括基底片，所述基底片上等间距设置有若干敏感栅，所述若干敏感栅上端通过粘结剂层粘结有覆盖层，所述若干敏感栅的两端敏感栅端部引出引线，所述引线上接入定值电阻R₃、R₄，所述工作应变片、定值电阻R₃串联，所述补偿应变片、定值电阻R₄串联与工作应变片及定值电阻R₃并联接入桥路输出电压U₀至变送器，接入供桥电压U。

而且，所述工作应变片及补偿应变片的个数均为3个，分别均匀设置于地铁钢支撑及非测试件上。

而且，所述地铁钢支撑外部安装有防护壳，防护壳包括通过螺栓、螺母固定连接的两个半圆形壳。

而且，所述防护壳外部设置有防水层。

本发明的优点和有益效果为：