螺栓松动监控装置及方法、计算机可存储介质制造方法及图纸

本公开涉及螺栓松动监控装置及方法、计算机可存储介质。螺栓松动监控装置包括：LC谐振电路，被配置为根据频率为LC谐振电路的特征频率的电流信号生成当前电压幅值信号，LC谐振电路包括平行板电容器，平行板电容器包括相对设置的第一电容极板和第二电容极板，第一电容极板包括至少一个第一扇弧形极板，第二电容极板包括至少一个第二扇弧形极板，第一扇弧形极板和第二扇弧形极板一一对应，且每一对第一扇弧形极板与第二扇弧形极板的圆心角相同，在螺栓未松动的情况下，第一扇弧形极板在第二扇弧形极板的投影与第二扇弧形极板的重叠角度等于圆心角；以及数据处理模块，被配置为接收当前电压幅值信号，并根据当前电压幅值信号，判断螺栓是否松动。

【技术实现步骤摘要】
螺栓松动监控装置及方法、计算机可存储介质
本公开涉及通信
，特别涉及螺栓松动监控装置及方法、计算机可存储介质。
技术介绍
通信铁塔依靠螺栓来组合主要结构部件，维持结构的稳定性，同时利用螺栓固定工作平台和安装天线，因此螺栓松动检查是铁塔周期性巡查维护的主要内容。每次均需要由维护人员爬上铁塔，逐一对大量螺栓进行紧固操作，工作强度和作业风险很大。除此之外螺栓还广泛应用于铁路轨道、公路桥梁、航海船舶、航空飞行器等机械结构中，螺栓连接的可靠性决定了结构的稳定性，其中螺栓是否松动是影响稳定性的主要因素，螺栓松动可能会造成严重后果。因此，目前存在很多螺栓松动检测技术。相关螺栓松动监测技术还是依靠大量人力进行划线标记检查，进而利用图形识别、预紧力检测、非线性特性监控、超声波探测等螺栓松动检测方法，逐个对螺栓进行监测，效率低。
技术实现思路
专利技术人认为：相关的螺栓松动监测技术中，需要人工进行划线标记，效率低。针对上述技术问题，本公开提出了一种解决方案，自动进行螺栓松动监测，提高了螺栓松动监测的效率。根据本公开的第一方面，提供了一种螺栓松动监控装置，包括：LC谐振电路，被配置为根据频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号，生成当前电压幅值信号，所述LC谐振电路包括平行板电容器，所述平行板电容器包括相对设置的第一电容极板和第二电容极板，所述第一电容极板的中心设置有与螺栓头部相适配的第一孔，所述第二电容极板的中心设置有可穿过螺杆的第二孔，所述螺栓头部固定在所述第一孔内，所述螺杆穿过所述第二孔安装到固定结构件，所述第二电容极板固定安装到所述固定结构件，所述第一电容极板包括至少一个第一扇弧形极板，所述第二电容极板包括至少一个第二扇弧形极板，其中，所述第一扇弧形极板和所述第二扇弧形极板一一对应，且每一对第一扇弧形极板与第二扇弧形极板的圆心角相同，在螺栓未松动的情况下，第一扇弧形极板在相对应的第二扇弧形极板的投影与所述相对应的第二扇弧形极板的重叠角度等于第一扇弧形极板的圆心角；以及数据处理模块，被配置为接收所述当前电压幅值信号，并根据所述当前电压幅值信号，判断所述螺栓是否松动。在一些实施例中，所述至少一个第一扇弧形极板包括串联连接、具有相同圆心且半径相同的、相互间隔开的多个第一扇弧形极板，所述至少一个第二扇弧形极板包括串联连接、具有相同圆心且半径相同的、相互间隔开的多个第二扇弧形极板。在一些实施例中，所述数据处理模块包括：信号抽样电路，被配置为接收所述当前电压幅值信号，并对所述当前电压幅值信号进行抽样，生成当前电压幅值离散信号；模数转换电路，被配置为接收所述当前电压幅值离散信号，并对所述当前电压幅值离散信号进行模数转换，生成当前数字编码。在一些实施例中，所述数据处理模块还包括：通信单元，被配置为接收并发送所述当前数据编码；监控单元，被配置为接收所述当前数字编码，并根据所述当前数字编码，判断螺栓是否松动。在一些实施例中，所述LC谐振电路还被配置为：在螺栓未松动的情况下，根据所述频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号，生成标准电压幅值信号；所述信号抽样电路还被配置为：对所述标准电压幅值信号进行抽样，生成标准电压幅值离散信号；所述模数转换电路还被配置为：对所述标准电压幅值离散信号进行模数转换，生成标准数字编码。在一些实施例中，根据所述当前数字编码，判断螺栓是否松动包括：根据所述当前数字编码，计算每一对第一扇弧形极板和第二扇弧形极板的当前重叠角度的和，所述当前重叠角度为第一扇弧形极板在第二扇弧形极板上的投影与第二扇弧形极板的重叠角度；确定各个第一扇弧形极板的圆心角的和与所述当前重叠角度的和的差值；根据所述差值与所述第一扇弧形极板的数量的比值，确定螺栓的松动角度。在一些实施例中，根据所述数字编码，计算每一对第一扇弧形极板和第二扇弧形极板的当前重叠角度的和包括：根据所述当前数字编码中的峰值编码，确定当前峰值电压幅值；根据所述标准数字编码中的标准峰值编码，确定标准峰值电压幅值；根据所述当前峰值电压幅值与所述标准峰值电压幅值的比值，确定当前频率；根据所述当前频率，确定当前电容值；根据所述当前电容值，确定当前重叠面积；根据所述当前重叠面积，确定当前重叠角度的和。在一些实施例中，根据所述当前数字编码，判断螺栓是否松动包括：比较所述当前数字编码与标准数字编码，在所述当前数字编码与所述标准数字编码不一致的情况下，螺栓松动。在一些实施例中，所述数据处理模块还包括信号源，所述信号源被配置为：周期性产生频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号，并输入所述LC谐振电路；所述通信单元还被配置为：周期性触发所述信号源产生频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号。在一些实施例中，所述LC谐振电路还包括电感，螺栓松动监控装置还包括：第一封装件，包括第一电极，其中，所述第二电容极板、所述电感、所述信号抽样电路、所述模数转换电路、所述通信单元和所述信号源位于所述第一封装件内部，所述第一电极分别与所述第二电容极板和所述信号源串联连接；第二封装件，包括第二电极，其中，所述第二电极分别与所述第一电容极板和所述电感串联连接，所述第一电容极板位于所述第二封装件内部。在一些实施例中，所述第二电极与所述电感串联连接包括：所述第二电极通过导电触点与所述电感串联连接。在一些实施例中，所述第二封装件包括固定覆盖于所述第一孔上的保护帽。在一些实施例中，所述第二封装件还包括将螺栓头部固定在所述第一孔内的多个固定扣。根据本公开第二方面，提供了一种螺栓松动监控方法，由上述任一实施例所述的螺栓松动监控装置，包括：根据频率为LC谐振电路的特征频率的电流信号，生成当前电压幅值信号；根据所述当前电压幅值信号，判断螺栓是否松动。根据本公开第三方面，提供了一种螺栓松动监控装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行上述任一实施例所述的螺栓松动监控方法。根据本公开的第四方面，一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的螺栓松动监控方法。在上述实施例中，自动进行螺栓松动监测，提高了螺栓松动监测的效率。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：图1示出根据本公开一些实施例的螺栓松动监控装置的框图；图2A示出根据本公开一些实施例的具有多个第一扇弧形极板的第一电容极板的示意图；图2B示出根据本公开一些实施例的描述不同螺栓松动情况下的电压幅值信号的波形图、电压幅值离散信号的波形图和数字编码之间的对应关系的示意图；图2C示出根据本公开一些实施例的螺栓未松动情况下的平行板电容器的状态示意图；图2D示出根据本公开一些实施例的螺栓松动情况下的平行板电容器的状态示意图；图2E示出根据本公开另一些实施例的螺栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺栓松动监控装置，包括：/nLC谐振电路，被配置为根据频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号，生成当前电压幅值信号，所述LC谐振电路包括平行板电容器，所述平行板电容器包括相对设置的第一电容极板和第二电容极板，所述第一电容极板的中心设置有与螺栓头部相适配的第一孔，所述第二电容极板的中心设置有可穿过螺杆的第二孔，所述螺栓头部固定在所述第一孔内，所述螺杆穿过所述第二孔安装到固定结构件，所述第二电容极板固定安装到所述固定结构件，所述第一电容极板包括至少一个第一扇弧形极板，所述第二电容极板包括至少一个第二扇弧形极板，其中，所述第一扇弧形极板和所述第二扇弧形极板一一对应，且每一对第一扇弧形极板与第二扇弧形极板的圆心角相同，在螺栓未松动的情况下，第一扇弧形极板在相对应的第二扇弧形极板的投影与所述相对应的第二扇弧形极板的重叠角度等于第一扇弧形极板的圆心角；以及/n数据处理模块，被配置为接收所述当前电压幅值信号，并根据所述当前电压幅值信号，判断所述螺栓是否松动。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺栓松动监控装置，包括：
LC谐振电路，被配置为根据频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号，生成当前电压幅值信号，所述LC谐振电路包括平行板电容器，所述平行板电容器包括相对设置的第一电容极板和第二电容极板，所述第一电容极板的中心设置有与螺栓头部相适配的第一孔，所述第二电容极板的中心设置有可穿过螺杆的第二孔，所述螺栓头部固定在所述第一孔内，所述螺杆穿过所述第二孔安装到固定结构件，所述第二电容极板固定安装到所述固定结构件，所述第一电容极板包括至少一个第一扇弧形极板，所述第二电容极板包括至少一个第二扇弧形极板，其中，所述第一扇弧形极板和所述第二扇弧形极板一一对应，且每一对第一扇弧形极板与第二扇弧形极板的圆心角相同，在螺栓未松动的情况下，第一扇弧形极板在相对应的第二扇弧形极板的投影与所述相对应的第二扇弧形极板的重叠角度等于第一扇弧形极板的圆心角；以及
数据处理模块，被配置为接收所述当前电压幅值信号，并根据所述当前电压幅值信号，判断所述螺栓是否松动。


2.根据权利要求1所述的螺栓松动装置，其中，所述至少一个第一扇弧形极板包括串联连接、具有相同圆心且半径相同的、相互间隔开的多个第一扇弧形极板，所述至少一个第二扇弧形极板包括串联连接、具有相同圆心且半径相同的、相互间隔开的多个第二扇弧形极板。


3.根据权利要求1所述的螺栓松动装置，其中，所述数据处理模块包括：
信号抽样电路，被配置为接收所述当前电压幅值信号，并对所述当前电压幅值信号进行抽样，生成当前电压幅值离散信号；
模数转换电路，被配置为接收所述当前电压幅值离散信号，并对所述当前电压幅值离散信号进行模数转换，生成当前数字编码。


4.根据权利要求3所述的螺栓松动装置，其中，所述数据处理模块还包括：
通信单元，被配置为接收并发送所述当前数据编码；
监控单元，被配置为接收所述当前数字编码，并根据所述当前数字编码，判断螺栓是否松动。


5.根据权利要求4所述的螺栓松动装置，其中，
所述LC谐振电路还被配置为：在螺栓未松动的情况下，根据所述频率为所述LC谐振电路的特征频率的电流信号，生成标准电压幅值信号；
所述信号抽样电路还被配置为：对所述标准电压幅值信号进行抽样，生成标准电压幅值离散信号；
所述模数转换电路还被配置为：对所述标准电压幅值离散信号进行模数转换，生成标准数字编码。


6.根据权利要求5所述的螺栓松动装置，其中，根据所述当前数字编码，判断螺栓是否松动包括：
根据所述当前数字编码，计算每一对第一扇弧形极板和第二扇弧形极板的当前重叠角度的和，所述当前重叠角度为第一扇弧形极板在第二扇弧形极板上的投影与第二扇弧形极板的重叠角度；
确定各个第一扇弧形极板的圆心角的和与所述当前重叠角度的和的差值；
根据所述差值与所述第一扇弧形极板的数量的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐迅驰，江海，范钧，吴程赟，韩菊龙，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11