一种公路门架健康监测捕捉系统的制作方法

1.本发明涉及公路安全预警技术领域，具体为一种公路门架健康监测捕捉系统。


背景技术：

2.公路门架是用于道路交通的一种框架式的钢结构。门架主要部件包括：横梁、立柱、底盘、导梁和支点及相应的交通设施。门架本身跨度、自重较大，在户外环境中，受气象因素影响，如风、雨天气都会造成门架失稳甚至倾覆；在门架结构中，跨中位置由于拼接螺栓的材料、寿命等原因的影响造成拼接螺栓断裂导致门架折断、倒塌；在公路运营过程中，交通事故的发生也会引起门架倒塌。对于多种引发门架折断、倒塌等的因素，目前尚无监测、预警手段。因此，设计一种公路门架健康监测捕捉系统是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种公路门架健康监测捕捉系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公路门架健康监测捕捉系统，包括倾角传感器、控制箱、广播器、形变传感器、监控摄像头、气象传感器、门架组件、数据接收模块、数据处理模块、数据输出模块、数据通讯模块、设备管理模块、太阳能板、卡板、固定块、转动块、双向丝杆、固定杆、滚珠螺母块、滑杆和滑块，所述门架组件包括底座、连接杆、第一立柱、工作架、拉杆、护栏和第二立柱，底座上分别固定连接有第一立柱和第二立柱，同时第一立柱和第二立柱上水平固定连接有连接杆，同时第一立柱和第二立柱上固定连接有工作架，且工作架的两侧固定连接有拉杆，同时工作架上固定连接有护栏，且工作架上依次固定连接有控制箱、广播器、监控摄像头和气象传感器，同时工作架上的连接节点处均匀的设置有形变传感器，同时第二立柱的顶端固定连接有倾角传感器。
5.优选的，所述控制箱的内部设置有数据接收模块、数据处理模块、数据输出模块、数据通讯模块和设备管理模块。
6.优选的，所述数据接收模块控制连接有数据处理模块,数据处理模块控制连接有数据输出模块,数据输出模块控制连接有数据通讯模块,数据通讯模块控制连接有设备管理模块。
7.优选的，所述工作架上固定连接有固定块,固定块上固定连接有固定杆。
8.优选的，所述固定杆上固定连接有滑杆，同时滑杆上滑动连接有滑块，且滑块的顶端分别固定连接在卡板上。
9.优选的，所述卡板上卡合连接有太阳能板，卡板的底端固定连接有滚珠螺母块。
10.优选的，所述滚珠螺母块配合连接在双向丝杆上，双向丝杆转动连接在固定杆上，同时双向丝杆的一端固定连接有转动块。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明，利用门架组件关键部位布设的倾角传感器和形变传感器，监测门架倾角、变形、受力数据，通过据接收模块、数据处理模块、
数据输出模块、数据通讯模块和设备管理模块的处理，实现门架系统的健康监测，有效减少因门架组件倒塌造成的经济损失，同时该发明中在安装太阳能板的过程中，通过卡板的移动卡合完成对太阳能板的固定工作，改变了现有对太阳能板的固定方式，有利于对太阳能板进行拆装，从而提高了工作效率。
附图说明
12.图1为本发明的整体结构示意图；
13.图2为本发明的局部结构示意图；
14.图3为本发明的控制箱的剖视图；
15.图4为本发明中的局部结构分解图；
16.图5为本发明的系统流程图；
17.图6为本发明的工作原理图；
18.图中：1、倾角传感器；2、控制箱；3、广播器；4、形变传感器；5、监控摄像头；6、气象传感器；7、门架组件；8、数据接收模块；9、数据处理模块；10、数据输出模块；11、数据通讯模块；12、设备管理模块；13、太阳能板；14、卡板；15、固定块；16、转动块；17、双向丝杆；18、固定杆；19、滚珠螺母块；20、滑杆；21、滑块；71、底座；72、连接杆；73、第一立柱；74、工作架；75、拉杆；76、护栏；77、第二立柱。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种公路门架健康监测捕捉系统，包括倾角传感器1、控制箱2、广播器3、形变传感器4、监控摄像头5、气象传感器6、门架组件7、数据接收模块8、数据处理模块9、数据输出模块10、数据通讯模块11、设备管理模块12、太阳能板13、卡板14、固定块15、转动块16、双向丝杆17、固定杆18、滚珠螺母块19、滑杆20和滑块21，门架组件7包括底座71、连接杆72、第一立柱73、工作架74、拉杆75、护栏76和第二立柱77，底座71上分别固定连接有第一立柱73和第二立柱77，同时第一立柱73和第二立柱77上水平固定连接有连接杆72，同时第一立柱73和第二立柱77上固定连接有工作架74，且工作架74的两侧固定连接有拉杆75，同时工作架74上固定连接有护栏76，且工作架74上依次固定连接有控制箱2、广播器3、监控摄像头5和气象传感器6，监控摄像头5可实时监测道路状况并存储一定时间内的监控数据，针对车辆引起的门架倾斜，可通过监控设备查询、追责，广播器3可通过语音发布信息，气象传感器6用于监测门架位置的天气、温度数据，将天气、温度变化引起的门架倾斜、变形量，与倾角传感器1、形变传感器4监测的数据变化进行对比，如果倾角传感器1、形变传感器4监测的数据变化小于天气、温度引起的变化量，则属于正常范围，如果倾角传感器1、形变传感器4监测的数据变化大于天气、温度引起的变化量，则超出正常范围，有可能引起门架折断、倒塌等事故，同时工作架74上的连接节点处均匀的设置有形变传感器4，形变传感器4用于监测连接位置的受力、变形情况，同时第二立柱77的
顶端固定连接有倾角传感器1,倾角传感器1用于监测门架整体的倾斜角度，包括衡梁倾斜、门架基础倾斜引起的立柱倾斜，控制箱2的内部设置有数据接收模块8、数据处理模块9、数据输出模块10、数据通讯模块11和设备管理模块12，数据接收模块8控制连接有数据处理模块9,数据处理模块9控制连接有数据输出模块10,数据输出模块10控制连接有数据通讯模块11,数据通讯模块11控制连接有设备管理模块12，工作架74上固定连接有固定块15,固定块15上固定连接有固定杆18，固定杆18上固定连接有滑杆20，同时滑杆20上滑动连接有滑块21，且滑块21的顶端分别固定连接在卡板14上，卡板14上卡合连接有太阳能板13，卡板14的底端固定连接有滚珠螺母块19，滚珠螺母块19配合连接在双向丝杆17上，双向丝杆17转动连接在固定杆18上，同时双向丝杆17的一端固定连接有转动块16。
21.工作原理：但使用该发明时，首先将发明组装在所需放置的位置处，随后即可工作，通过设置的倾角传感器1、形变传感器4、气象传感器6实现门架系统倾斜角度、连接部位受力形变以及环境信息的采集，采集的数据信息反馈到数据接收模块8，根据内置算法计算门架倾斜角度、钢材温度应力和传感器采集的数据，然后通过设置的气象传感器6用于监测门架位置的天气、温度数据，将天气、温度变化引起的门架倾斜、变形量，与倾角传感器1、形变传感器4监测的数据变化进行对比，如果倾角传感器1、形变传感器4监测的数据变化小于天气、温度引起的变化量，则属于正常范围，如果倾角传感器1、形变传感器4监测的数据变化大于天气、温度引起的变化量，则超出正常范围，有可能引起门架折断、倒塌事故，最终将分析的倾角、形变、受力数据通过无线通信系统上传，当采集数据不在内置算法计算所得出的结果范围内时，通过监控摄像头5进行异常结果分析，根据内置算法进行预决策，通过无线通信的方式对运维人员进行预警、告警提醒，同时联动广播系统进行交通行驶安全提醒，并将此过程的视频监控信息推送至监控中心，从而使该系统可以有效实现门架状态的健康监测和异常情况预警、告警、记录、提示，可以有效减少门架异常变化引起的经济损失，同时该发明中的太阳能板13是通过双向丝杆17的转动带动滚珠螺母块19的移动，继而带动卡板14的移动，通过卡板14的移动即可完成对太阳能板13的拆装工作。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种公路门架健康监测捕捉系统，包括控制箱(2)、广播器(3)、监控摄像头(5)、气象传感器(6)、门架组件(7)、太阳能板(13)、转动块(16)、双向丝杆(17)和滚珠螺母块(19)，其特征在于：所述门架组件(7)包括底座(71)、连接杆(72)、第一立柱(73)、工作架(74)、拉杆(75)、护栏(76)和第二立柱(77)，底座(71)上分别固定连接有第一立柱(73)和第二立柱(77)，同时第一立柱(73)和第二立柱(77)上水平固定连接有连接杆(72)，同时第一立柱(73)和第二立柱(77)上固定连接有工作架(74)，且工作架(74)的两侧固定连接有拉杆(75)，同时工作架(74)上固定连接有护栏(76)，且工作架(74)上依次固定连接有控制箱(2)、广播器(3)、监控摄像头(5)和气象传感器(6)，同时工作架(74)上的连接节点处均匀的设置有形变传感器(4)，同时第二立柱(77)的顶端固定连接有倾角传感器(1)。2.根据权利要求1所述的一种公路门架健康监测捕捉系统，其特征在于：所述控制箱(2)的内部设置有数据接收模块(8)、数据处理模块(9)、数据输出模块(10)、数据通讯模块(11)和设备管理模块(12)。3.根据权利要求2所述的一种公路门架健康监测捕捉系统，其特征在于：所述数据接收模块(8)控制连接有数据处理模块(9),数据处理模块(9)控制连接有数据输出模块(10),数据输出模块(10)控制连接有数据通讯模块(11),数据通讯模块(11)控制连接有设备管理模块(12)。4.根据权利要求1所述的一种公路门架健康监测捕捉系统，其特征在于：所述工作架(74)上固定连接有固定块(15),固定块(15)上固定连接有固定杆(18)。5.根据权利要求4所述的一种公路门架健康监测捕捉系统，其特征在于：所述固定杆(18)上固定连接有滑杆(20)，同时滑杆(20)上滑动连接有滑块(21)，且滑块(21)的顶端分别固定连接在卡板(14)上。6.根据权利要求5所述的一种公路门架健康监测捕捉系统，其特征在于：所述卡板(14)上卡合连接有太阳能板(13)，卡板(14)的底端固定连接有滚珠螺母块(19)。7.根据权利要求6所述的一种公路门架健康监测捕捉系统，其特征在于：所述滚珠螺母块(19)配合连接在双向丝杆(17)上，双向丝杆(17)转动连接在固定杆(18)上，同时双向丝杆(17)的一端固定连接有转动块(16)。

技术总结
本发明公开了一种公路门架健康监测捕捉系统，包括控制箱、广播器、监控摄像头、气象传感器、门架组件、太阳能板、转动块、双向丝杆和滚珠螺母块，所述门架组件包括底座、连接杆、第一立柱、工作架、拉杆、护栏和第二立柱，底座上分别固定连接有第一立柱和第二立柱，同时第一立柱和第二立柱上水平固定连接有连接杆，同时第一立柱和第二立柱上固定连接有工作架；该发明，利用门架组件关键部位布设的倾角传感器和形变传感器，监测门架倾角、变形、受力数据，通过据接收模块、数据处理模块、数据输出模块、数据通讯模块和设备管理模块的处理，实现门架系统的健康监测，有效减少因门架组件倒塌造成的经济损失。经济损失。经济损失。


技术研发人员：辛冠林 刘珍 张宛翔 束景晓 李善智 刘晓 胡久松 杨龙华 周航 李宗源 徐可 闫超 乔展 张平 王果 闫成聪柳 王玉国 王晓娟 刘媛禄
受保护的技术使用者：河南省智慧交通研究院有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/23