来源:河南省崇振建设工程有限公司|发表日期:2025-12-15
双主梁式架桥机作为大跨度桥梁施工的核心特种设备,其作业过程需承受吊装载荷、结构自重、环境风载等多重作用,主梁应力异常、整机姿态偏移、关键部件松动等隐患均可能引发倾覆、坍塌等重大安全事故。传统安全评估方式多依赖单一传感器数据或人工巡检,存在监测维度片面、响应滞后、误判率高等弊端。基于应力、倾角、视觉的多源信息融合技术,可整合不同维度监测数据的互补优势,构建全场景、高精度的安全状态实时评估系统,为架桥机施工安全筑牢智能防线。

系统采用“感知-融合-评估-预警”四层架构,其中多源信息采集层是基础支撑,通过分布式布局实现全维度数据捕获。应力感知模块聚焦主梁核心承力区域,在跨中、支座衔接处及腹板等应力集中部位布设高精度光纤光栅应变计,实时捕获载荷作用下的应力变化数据,精准识别过载、疲劳损伤等潜在风险;倾角感知模块采用MEMS双轴倾角传感器,分别安装于主梁两端及支腿顶部,动态监测整机纵向倾斜、横向偏移等姿态参数,防范重心偏移引发的失稳隐患;视觉感知模块通过高清工业相机与激光视觉传感器构建立体监测网络,一方面对支腿锚固状态、吊具连接情况进行实时成像识别,另一方面通过图像比对技术捕捉主梁微小变形,弥补传统传感器在外观缺陷监测上的不足。
多源信息融合处理层是系统的核心中枢,通过边缘计算与智能算法实现数据的协同解析。针对不同类型数据的异构性,先采用数据预处理算法消除噪声干扰——对传感器数据进行平滑滤波,对视觉图像进行增强与特征提取,确保数据质量;再通过加权融合算法对多维度数据进行关联分析,例如将主梁应力数据与倾角数据联动,判断姿态偏移是否引发应力集中,结合视觉监测的支腿锚固状态,精准定位风险根源。这种融合机制有效规避了单一数据评估的局限性,比如仅依靠应力数据可能误判环境温度变化的影响,结合视觉与倾角数据则可实现更精准的风险甄别。
安全状态评估与预警层基于融合后的精准数据,构建分级评估模型。系统预设不同工况下的安全阈值,实时比对融合数据与阈值范围,将安全状态划分为“正常、预警、危险”三个等级。当监测到应力接近许用值、倾角偏移超出毫米级阈值或视觉识别到部件松动等异常时,立即启动分级响应:预警等级触发声光提示并推送数据报告,危险等级则自动联动架桥机控制系统暂停作业,同时锁定关键执行机构,防止风险扩大。此外,系统具备历史数据存储与趋势分析功能,通过挖掘长期运行数据规律,可实现疲劳损伤、性能衰减等潜在风险的预判,推动安全管理从“实时防控”向“主动预判”升级。
该系统的应用显著提升了双主梁式架桥机安全评估的全面性与精准性。实际施工中,可有效解决传统监测方式的盲区问题,将应力异常识别误差控制在合理范围,姿态监测精度达毫米级,视觉识别对关键部件缺陷的检出率大幅提升。通过多源数据的协同赋能,不仅降低了人工巡检的劳动强度与误判风险,更实现了安全隐患的早发现、早预警、早处置,为架桥机全作业周期的安全运行提供了可靠技术支撑,也为大型工程特种设备的智能化安全管控提供了有益借鉴。
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