一种内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法技术

本发明专利技术公开了一种内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法


[0001]本专利技术涉及桥梁缆索领域
。
更具体地说，本专利技术涉及一种内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法
。

技术介绍

[0002]目前，将光纤光栅传感器与传统缆索结构组合形成具有自我测量功能的智慧索结构，再利用智慧索结构监测工程结构安全性是当前对桥梁监测工程研究的热点
。
[0003]智慧索结构包括单点式光纤光栅传感器与缆索组合形式以及多个串联在一起的光纤光栅传感器与缆索组合的形式，当智慧索结构由多个光纤光栅传感器与缆索组合时，由于光纤光栅传感器刻写间隔的累计误差以及将光纤光栅传感器封装时的余长或张力控制，实际上每个光纤光栅传感器在缆索结构内部的位置并非等间隔布置，这样就导致内嵌光纤光栅传感器的智慧索结构在实际应用过程中，理论光纤光栅传感器所处位置与实际监测位置有误差，无法直接一一对应，对监测数据的分析和应用带来一定难度，发挥不了智慧索的
100
％价值
。

技术实现思路

[0004]本专利技术还有一个目的是提供一种对光纤光栅传感器的实际位置进行标记，解决内置光纤光栅传感器智慧索结构制造与应用过程中理论设计位置与实际监测位置不一致的内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法
。
[0005]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法，具体包括以下步骤：
[0006]S1、
将放索盘上智慧索预留内端的光纤通过尾纤与光纤解调仪连接，光纤解调仪与中央处理器通过网线连接；通过光纤解调仪采集智慧索内的波长数据，以获取智慧索波长的初始数据并传递给中央处理器进行存储；
[0007]S2、
从放索盘上将智慧索的外端放出，依次经过第一支撑装置
、
加热装置
、
标记装置
、
第二支撑装置后与收索盘连接；
[0008]S3、
同步驱动收索盘和放索盘转动以收放智慧索，在收放过程中，第一支撑装置和第二支撑装置用于支撑智慧索，保证智慧索在收放过程中的平稳性；利用加热装置对智慧索加热，同时光纤解调仪采集智慧索内的波长数据并同步传输给中央处理器，若采集的波长数据相较于步骤
S1
中获取的智慧索波长的初始数据有波动变化，中央处理器同步发送指令传达给标记装置，标记装置对此处智慧索的表面进行标记，标记出第一个光纤光栅传感器的位置；
[0009]S4、
继续收放智慧索，重复步骤
S3
对下一个光纤光栅传感器的位置进行标记，直至完成智慧索内全部光纤光栅传感器位置的标记工作
。
[0010]优选的是，所述步骤
S3
中，所述收索盘和所述放索盘均通过电机驱动转动，所述电机与所述中央处理器电性连接，通过所述中央处理器同步驱动收索盘和放索盘转动收放智
慧索，收索盘的转动速度等于放索盘的转动速度，且收索盘收卷智慧索的拉力需满足以下关系：
[0011]F≥ql2/8f
；
[0012]式中：
F
为收索盘收卷智慧索的拉力；
[0013]q
为智慧索的线密度；
[0014]l
为第一支撑装置和第二支撑装置之间的间距；
[0015]f
为第一支撑装置和第二支撑装置支撑点处的水平连线与智慧索实际线形之间的高度差
。
[0016]优选的是，所述步骤
S3
中，标记装置对智慧索的标记速度大于所述收索盘的转动速度
。
[0017]优选的是，所述第一支撑装置和所述第二支撑装置均包括支撑杆，所述支撑杆的顶部转动连接有支撑轮，所述智慧索放置在所述支撑轮上，两个所述支撑轮的顶面高度位于同一水平面
。
[0018]优选的是，所述加热装置包括：
[0019]陶瓷发热圈，其套设在所述智慧索的外侧壁上，所述陶瓷发热圈的内侧壁不与所述智慧索的外侧壁接触，所述陶瓷发热圈通过电线与电源电性连接；
[0020]第一支架，其设置在所述陶瓷发热圈的外侧壁上，用于支撑所述陶瓷发热圈
。
[0021]优选的是，位于所述陶瓷发热圈内的智慧索的中轴线与所述陶瓷发热圈的中轴线位于同一水平高度
。
[0022]优选的是，所述标记装置包括：
[0023]壳体，其通过第二支架设置在所述智慧索的正上方，所述壳体的外侧壁上设有开口，所述壳体的底部设有通孔，所述壳体的内部设有容腔，所述容腔为弹性材质，所述容腔内填充有颜料，所述容腔的底部开设有出料口，所述出料口位于所述通孔的正上方；
[0024]电动推杆，其固定设置在所述第二支架上，所述电动推杆的自由端穿过所述壳体外侧壁上的开口进入到壳体的内部与所述容腔的外侧壁接触，所述电动推杆与所述中央处理器电性连接以进行数据传输
。
[0025]优选的是，所述壳体的底部设有距离传感器，所述距离传感器与所述中央处理器电性连接以进行数据传输，所述距离传感器实时测量壳体底部与智慧索之间的距离数据并传输给所述中央处理器，通过所述中央处理器控制电机的转动速度，保证智慧索保持初始状态进行收放
。
[0026]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0027]1、
本专利技术通过加热装置对智慧索进行加热的同时监测其波长变化，对存在波长波动的位置进行标记，以获取光纤光栅传感器的实际位置，可解决内置光纤光栅传感器智慧索结构制造与应用过程中理论设计位置与实际监测位置不一致难题，最大限度发挥内置光纤光栅传感器智慧索结构的监测功能，降低对监测数据分析的难度，减轻工作人员的工作压力；
[0028]2、
本专利技术的标记装置对智慧索进行标记的时，不与智慧索接触，不会对智慧索产生任何压力，也不会对当前智慧索的收放状态造成任何影响，可以使智慧索继续保持当前状态进行收放，进一步保证了标记位置的准确性；
[0029]3、
本专利技术还设有距离传感器，用于对智慧索的收放过程进行监测，方便工作人员及时对智慧索的收放状态进行了解和调整，进一步保证了标记位置的准确性
。
[0030]本专利技术的其它优点
、
目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解
。
附图说明
[0031]图1为本专利技术收放智慧索的示意图；
[0032]图2为本专利技术收索盘收卷智慧索的拉力示意图；
[0033]图3为本专利技术加热装置的结构示意图；
[0034]图4为本专利技术标记装置的结构示意图；
[0035]说明书附图标记说明：
[0036]1、
智慧索，
101、
光纤光栅传感器，
102、
尾纤，
2、
加热装置，
201、
第一支架，
202、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、
将放索盘上智慧索预留内端的光纤通过尾纤与光纤解调仪连接，光纤解调仪与中央处理器通过网线连接；通过光纤解调仪采集智慧索内的波长数据，以获取智慧索波长的初始数据并传递给中央处理器进行存储；
S2、
从放索盘上将智慧索的外端放出，依次经过第一支撑装置
、
加热装置
、
标记装置
、
第二支撑装置后与收索盘连接；
S3、
同步驱动收索盘和放索盘转动以收放智慧索，在收放过程中，第一支撑装置和第二支撑装置用于支撑智慧索，保证智慧索在收放过程中的平稳性；利用加热装置对智慧索加热，同时光纤解调仪采集智慧索内的波长数据并同步传输给中央处理器，若采集的波长数据相较于步骤
S1
中获取的智慧索波长的初始数据有波动变化，中央处理器同步发送指令传达给标记装置，标记装置对此处智慧索的表面进行标记，标记出第一个光纤光栅传感器的位置；
S4、
继续收放智慧索，重复步骤
S3
对下一个光纤光栅传感器的位置进行标记，直至完成智慧索内全部光纤光栅传感器位置的标记工作
。2.
如权利要求1所述的内置光纤光栅传感器智慧索结构的标记方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，所述收索盘和所述放索盘均通过电机驱动转动，所述电机与所述中央处理器电性连接，通过所述中央处理器同步驱动收索盘和放索盘转动收放智慧索，收索盘的转动速度等于放索盘的转动速度，且收索盘收卷智慧索的拉力需满足以下关系：
F≥ql2/8f
；式中：
F
为收索盘收卷智慧索的拉力；
q
为智慧索的线密度；
l
为第一支撑装置和第二支撑装置之间的间距；
f
为第一支撑装置和第二支撑装置支撑点处的水平连线与智慧索实际线形之间的高度差...

【专利技术属性】
技术研发人员：游新鹏，杨建平，王蔚，张耀，程多云，彭成明，晏国泰，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：