一种桥梁静载试验自动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁质量检验设备技术领域，具体涉及一种桥梁静载试验自动控制装置。
【背景技术】
[0002]在国内高速铁路建设中，桥梁所占的比例越来越高，其中，预制梁约85%，现浇梁约5%?10%，桥梁的质量直接关系到铁路运营安全，与国家财产和人民群众的生命安全密切相关。桥梁在建成后不易更换，因此，桥梁的使用寿命须100%达到百年寿命。
[0003]目前，桥梁静载试验是评定桥梁使用性能的唯一手段。为了确保桥梁质量100%达到百年寿命的要求，要求桥梁静载试验必须保证加载准确、判定正确、试验数据真实可靠和记录完整。一旦静载试验发生试验数据误差过大或失真、记录错误或遗漏，不能真实反应梁静载试验的结果，将造成错判或漏判，必然对国家和企业造成不可估量的重大经济损失，也将会对社会造成不良的影响。公路梁因不做静载试验，造成断裂或垮塌的情况屡见不鲜。因此，严格按照TB/T 2092《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》的要求对桥梁进行精准同步加载检验，保留完整的试验记录显得尤为重要。
[0004]虽然我们有桥梁静载试验标准，但没有与试验标准相配套的桥梁静载试验加载控制装置。多年以来，铁路业内专家也一直在探索如何能开发出专用的桥梁静载试验加载自动控制装置，以改变目前静载试验同时加载的同步率难以控制、各加载点荷载不能自动调整平衡及不能数据上传的落后现状。
[0005]在实际运用中，现有的桥梁静载试验装置存在如下不足之处:
[0006](I)在加载阶段，难以实现十个油泵同步加载到同一荷载。即加载时反力架上拱和试验梁下挠变形小的两端加载快，变形大的跨中加载慢，而且各加载点之间相互干扰。在持荷时段，由于试验荷载致使反力架上拱和试验梁下挠在各个加载点引起的变形不一样，导致各加载点荷载值产生不同的下降，各加载点荷载在限时内各自补油、相互干扰，难以调整平衡，不能保证在持荷时间内各加载点一直保持在试验规定的荷载值，即在持荷时间内各加载点反复调整，试验实际荷载未达到计算荷载。这是确保静载试验加载值准确最难解决的问题。
[0007](2)现有的静载试验计算单、试验加载、持荷时间、挠度测量读数、出具试验报告等全部由人工完成，偏差与错误难以。曾经发生过人为调整标定用传感器、挠度读数错误、人为修改试验数据及编造静载试验报告的情况。对偏差、错误、造假无法监控。一旦桥梁出现承载力问题，将会给人民生命安全和国家财产造成巨大损失。
[0008](3)因反力架及千斤顶的安装偏差及反力架上拱导致千斤顶橫梁转角，使千斤顶活塞鞲鞴产生侧向力，造成摩阻增大，导致压力表读数显示的千斤顶加载力值偏小。
[0009](4)因桥梁静载试验完全人工操作而不能实现数据上传及远程监控。
[0010](5)试验过程完全由人工操作完成而且耗费大量的人力。如:试验前加载设备的配套标定及线性回归、各千斤顶油表读数的计算，静载试验计算单、试验加载、持荷时间、挠度测量读数、出具试验报告等。以双线箱梁10点加载为例，司泵10人、监表10人、百分表挠度读数6人，另需配备总指挥I人、计时员I人、裂缝观测6人、设备安监I人，总计35人。
[0011]综上所述，为了桥梁静载试验实现同步加载且各加载点荷载自动平衡，保证试验数据的真实、准确、可靠，提高自动化程度，减少试验人工及设备，实现试验数据上传及远程监控，需要研发出一种能够实现自动控制桥梁静载试验的装置。
【实用新型内容】
[0012]本实用新型提出一种桥梁静载试验自动控制装置，解决了现有桥梁静载试验装置无法实现对桥梁静载试验进行自动控制的问题，不仅能够对桥梁静载试验进行自动控制，实现各点同步加载及反力架及试验梁变形后的各加载点的荷载自动平衡，还能够规避了人为计算、记录的偏差、错误、造假的问题，不仅能够实现试验荷载数据及挠跨比数据的自动检测和存储，而且自动生成试验报告，消除千斤顶偏载影响，提高了加载精度，而且具有双校核系统和应急功能，使试验结果更加准确、可靠，并实现了试验数据上传和图像远程监控，还节省了大量人力。
[0013]本装置的核心技术在于能够对桥梁静载试验进行自动控制，还能够实现各加载点同步加载到同一荷载，实现了各加载点荷载值的自动平衡。即在加载阶段，自动调整了因在反力架上拱和试验梁下挠变形小的两端加载快，变形大的跨中加载慢问题，实现了十个加载点同步加载到同一荷载；在持荷时段，解决了在反力架上拱和试验梁下挠在各个加载点引起的变形不一样，而导致各加载点荷载值产生不同的下降情况下，各加载点荷载能够随时自动调整平衡的技术难题，实现了在持荷时间内各加载点一直保持在试验规定的荷载值。
[0014]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种桥梁静载试验自动控制装置，包括加载执行装置、荷载测量装置、挠度测量装置，还包括用于控制整个试验过程的试验主控装置，加载执行装置、荷载测量装置、挠度测量装置均与所述试验主控装置连接；
[0015]所述试验主控装置向加载执行装置输出加载指令信息，所述加载执行装置接受加载指令信息和实施加载；所述试验主控装置还用于接受所述荷载测量装置发送的荷载数据信息和接受所述挠度测量装置发送的挠度数据信息，依据荷载数据信息和挠度数据信息控制试验过程。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述试验主控装置包括工控机和用于使工控机与外部通信的主控柜，所述工控机通过主控柜与加载执行装置、荷载测量装置和挠度测量装置连接；
[0017]所述主控柜的内部设有远程通讯模块、直流电源模块和UPS不间断电源；
[0018]所述远程通讯模块的一个通讯端口均分别通过电缆与工控机连接，远程通讯模块的远程通讯端与加载执行装置、荷载测量装置、挠度测量装置连接；
[0019]所述UPS不间断电源的电源输入端通过主控柜与外部电源连接，UPS不间断电源的电源输出端与工控机连接，UPS不间断电源的电源输出端还与直流电源模块连接；所述直流电源模块通过主控柜为荷载测量装置和挠度测量装置供电。
[0020]在上述技术方案的基础上，所述试验主控装置还配置有用于数据上传和图像远程监控的远程监控装置，所述远程监控装置包括无线网卡和用于远程监控的摄像头；无线网卡与工控机连接，工控机通过无线网卡与外部网络服务器连接；所述摄像头通过主控柜与工控机连接。
[0021]在上述技术方案的基础上，所述试验主控装置还连接有一个用于在出现挠跨比不合格、桥梁截面开裂、自诊断异常的情况时进行报警的异常报警装置，异常报警装置包括一个声光报警器，声光报警器通过主控柜与工控机连接。
[0022]在上述技术方案的基础上，所述试验主控装置还设置有语音播报装置，语音播报装置包括一个扩音器和一对扬声器，扩音器通过电缆连接于工控机，一对扬声器均通过音频线与扩音器连接，语音播报装置用于各加载等级自动语音播报。
[0023]在上述技术方案的基础上，所述加载执行装置包括千斤顶和与千斤顶配合连接的千斤顶控制总成，千斤顶控制总成还通过主控柜与工控机连接；所述工控机通过主控柜将加载指令信息发送至千斤顶控制总成，千斤顶控制总成控制千斤顶实施加载。
[0024]在上述技术方案的基础上，所述加载执行装置中的千斤顶为液压千斤顶，所述加载执行装置中的千斤顶控制总成包括液压千斤顶用分控柜和设置有自动调控油温的液压站；所述液压站的内部设置有电机、油泵和电磁阀；
[0025]所述液压千斤顶用分控柜设置有用于连接外部电源的电源接口、用于与主控柜通讯的通讯接口、用于给液压站的电机供电的供电接口、用于控制液压站的电磁阀的控制接口，所述电源接口直接连接外部电源，所述通讯接口通过主控柜与工控机连接，所述供电接口通过电缆连接液压站的电机；所述控制接口通过电缆连接液压站的电磁阀。
[0026]在上述技术方案的基础上，所述加载执行装置中的千斤顶为电动机械千斤顶，所述加载执行装置中的千斤顶控制总成包括机械千斤顶用分控柜；
[0027]所述机械千斤顶用分控柜设置有电动机械千斤顶接口，所述电动机械千斤顶内部的电机均通过电缆连接于一个电动机械千斤顶接口 ；所述机械千斤顶用分控柜还设置有用于连接外部电源的电源接口和用于与主控柜通信的通信