一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，属于屋面加固技术领域，包括分布式光纤FRP传感筋，连续布置在多个屋面板上；传感筋下压件，安装在屋面板上；传感筋固定件，安装在屋面板上；BOTDA/R解调仪，通过传输线路与分布式光纤FRP传感筋一端相连，用于监测预警屋面板。本发明专利技术采用分布式光纤FRP传感器，测点连续布置，全覆盖、无死角，采用FRP材料封装传感器，同时兼顾通信光缆的作用，不仅大大提高传感器的耐久性，而且最大程度上减少了光缆的串联节点，大大提高整个系统的良好率，采用了预应力技术，人为干预，放大了屋面风揭破坏时的应力变化，提高了预警的灵敏度。提高了预警的灵敏度。提高了预警的灵敏度。

An early warning device for roof anti wind and reinforcement based on prestress and distributed optical fiber FRP sensing technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置


[0001]本专利技术涉及屋面加固
，具体是一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置。

技术介绍

[0002]现有的金属屋面防风揭预警装置通常采用监测探头、自感知加强筋等组件，但其在功能性上还是有所欠缺。例如利用检测探头装置(见专利CN213301660U一种用于屋面板风揭安全监测装置)进行预警监测，其通过在屋顶部的檩条上安装立杆，利用立杆来安装可便于拆装的监测探头，并且在探头底部设置有弹性垫，立杆前端设置传动圆杆，但是在恶劣环境下探头的稳定性有待提高，而且在地形条件复杂的地带，人工拆卸探头检修成本过大，最重要的是探头只能做到监测，无法对屋面板进行一定程度的加固，功能单一。自感知加强筋装置(见专利CN212001945U一种具有监测功能的屋面板加固装置)通过加强筋固定支座连接屋面板，然后通过传感元件将布设传感器位置处的应变监测数据上传到上机位，在突发风揭时，可以通过监测数据提前发出预警通知，而且由于加强筋固定支座与自感知加强筋整体受力，能够加固屋面板、抑制风揭脱落物飞散，但由于其采用加强筋为普通加强筋故导致其加固效果有限，屋面板仍会产生较大变形；同时，由于传感元件为普通光栅仅能监测布设点出的变形，使得只有在屋面板变形较大时且该处布设了传感器的情况下，方能在加强筋内部产生较大的轴向变形，从而导致实际使用过程中该设备的灵敏度相对较低，故降低了监测装置对风揭的预警效果。
[0003]综上所述，目前亟需一种高预警灵敏度的屋面板防风揭加固装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，包括：
[0007]分布式光纤FRP传感筋，连续布置在多个屋面板上；
[0008]传感筋下压件，安装在屋面板上，用于对分布式光纤FRP传感筋进行约束；
[0009]传感筋固定件，安装在屋面板上，用于对分布式光纤FRP传感筋两端进行固定；
[0010]BOTDA/R解调仪，通过传输线路与分布式光纤FRP传感筋一端相连，用于监测预警屋面板。
[0011]作为本专利技术的进一步技术方案，所述分布式光纤FRP传感筋包括：
[0012]光纤传感器元件；
[0013]FRP碳纤维增强复合筋，套设在所述光纤传感器元件外部；
[0014]防紫外线涂层，涂覆在所述FRP碳纤维增强复合筋外部。
[0015]作为本专利技术的更进一步技术方案，所述传感筋下压件包括：
[0016]下压底板，安装在屋面板的龙骨上；
[0017]下压螺纹套，一端与所述下压底板固定连接；
[0018]双头螺柱，一端与所述下压螺纹套螺纹连接，另一端安装有与其螺纹连接的六方螺母；
[0019]成对设置的大方板，所述大方板两端均通过下压支撑柱与另一大方板相连。
[0020]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述六方螺母通过卡键垫片与双头螺柱相连。
[0021]作为本专利技术的再进一步技术方案，所述传感筋固定件包括：
[0022]固定底板，安装在屋面板的龙骨上；
[0023]固定螺纹套，一端与所述固定板相连；
[0024]固定支撑柱，一端与所述固定螺纹套螺纹连接，另一端固定安装有小索夹；
[0025]底盘，套设在所述固定支撑柱外部。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1、连续布置，监测范围广；采用分布式光纤FRP传感器，测点连续布置，全覆盖、无死角；
[0028]2、可靠性高，耐久性好；采用FRP材料封装传感器，同时兼顾通信光缆的作用，不仅大大提高传感器的耐久性，而且最大程度上减少了光缆的串联节点，大大提高整个系统的良好率；
[0029]3、预警系统灵敏度高；采用了预应力技术，人为干预，放大了屋面风揭破坏时的应力变化，提高了预警的灵敏度。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术中分布式光纤FRP传感筋的剖视图；
[0032]图3为本专利技术中传感筋下压件的局部剖视图；
[0033]图4为本专利技术中传感筋下压件的局部结构示意图；
[0034]图5为本专利技术中传感筋固定件的剖视图；
[0035]图6为本专利技术的工作流程图。
[0036]图中：1
‑
屋面板、2
‑
分布式光纤FRP传感筋、21
‑
光纤传感元件、22
‑
FRP碳纤维增强复合筋、23
‑
防紫外线涂层、3
‑
传感筋下压件、31
‑
下压底板、32
‑
大方板、33
‑
下压支撑柱、34
‑
下压螺纹套、35
‑
六方螺母、36
‑
双头螺柱、37
‑
卡键垫片、4
‑
传感筋固定件、41
‑
固定底板、42
‑
固定螺纹套、43
‑
固定支撑柱、44
‑
底盘、45
‑
小索夹、5
‑
传输线路、6
‑
BOTDA/R解调仪。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0038]本专利技术实施例是这样实现的，如图1所示的基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，包括:
[0039]分布式光纤FRP传感筋2，连续布置在多个屋面板1上；
[0040]传感筋下压件3，安装在屋面板1上，用于对分布式光纤FRP传感筋2进行约束；
[0041]传感筋固定件4，安装在屋面板1上，用于对分布式光纤FRP传感筋2两端进行固定；
[0042]BOTDA/R解调仪6，通过传输线路5与分布式光纤FRP传感筋2一端相连，用于监测预警屋面板1。
[0043]本专利技术在实际应用时，分布式光纤FRP传感筋2依次穿过传感筋下压件3和传感筋固定件4，经过传感筋下压件3进行依次下压，使传感筋产生预拉应力，然后在传感筋固定件4的作用下将分布式光纤FRP传感筋2固定；扫描并记录初始数据，对已经下压完成，产生预拉应力的分布式光纤FRP传感筋2进行扫描，并以此作为传感器的原始数据；当分布式光纤FRP传感筋2下压节点与屋面板1联动发生破坏或者破坏趋势的时候，该节点失效，分布式光纤FRP传感筋2的预拉力消失；由于分布式光纤FRP传感筋2与屋面板1固定连接，故可以增强屋面板1的强度，起到与传统加强筋相同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，其特征在于，包括：分布式光纤FRP传感筋，连续布置在多个屋面板上；传感筋下压件，安装在屋面板上，用于对分布式光纤FRP传感筋进行约束；传感筋固定件，安装在屋面板上，用于对分布式光纤FRP传感筋两端进行固定；BOTDA/R解调仪，通过传输线路与分布式光纤FRP传感筋一端相连，用于监测预警屋面板。2.根据权利要求1所述的基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，其特征在于，所述分布式光纤FRP传感筋包括：光纤传感器元件；FRP碳纤维增强复合筋，套设在所述光纤传感器元件外部。3.根据权利要求2所述的基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭加固预警装置，其特征在于，所述分布式光纤FRP传感筋还包括：防紫外线涂层，涂覆在所述FRP碳纤维增强复合筋外部。4.根据权利要求1或2所述的基于预应力与分布式光纤FRP传感技术的屋面防风揭...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭，兰春光，区彤，王金博，谭坚，王亮，刘志祥，罗爱武，秘红丹，卫启星，张峥，张致豪，彭博，
申请(专利权)人：广东省建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：