[发明专利]一种基于风场监测的涡振变流防护装置

权利要求书

1.一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，包括安装于桥梁内侧的若干台风场监测装置和安装于桥梁外侧的若干个防风变形挡板，风场监测装置和防风变形挡板均与管理员电脑数据终端相连，风场监测装置与云端数据库相连；

所述风场监测装置包括风速检测仪（1）、风向检测仪（2）、水平测量传感器（3）、第一信号传输装置（4）和第一支撑架（5）；所述风向检测仪（2）、第一信号传输装置（4）、风速检测仪（1）设置于第一支撑架（5）的上部，水平测量传感器（3）设置于第一支撑架（5）的底部；

所述防风变形挡板包括伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）、智能旋转轴（8）、第二信号传输装置（9）和第二支撑架（10）；所述智能旋转轴（8）设置于第二支撑架（10）上，伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）连接于智能旋转轴（8）上，可通过调节伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）的夹角来调整对风场的影响；第二信号传输装置（9）设置于第二支撑架（10）上；

使用时，正常状态下，风场监测装置24小时处于开启状态，风速检测仪（1）、风向检测仪（2）、水平测量传感器（3）和第一信号传输装置（4）安装于第一支撑架（5）上，第一支撑架（5）被均匀设于桥梁内侧两侧，风速检测仪（1）、风向检测仪（2）实时监测桥周围的风场数据及其变化并将数据通过第一信号传输装置（4）传至第二信号传输装置（9）、管理员电脑数据终端和云端数据库，水平测量传感器（3）实时监测桥面的倾斜程度；防风变形挡板通过第二支撑架（10）被均匀安装于桥梁外侧两侧，伸缩变形钢板A（6）和伸缩变形钢板B（7）均处于收缩状态，智能旋转轴（8）将两板夹角调为180度，第二信号传输装置（9）实时接收风场监测装置的数据信息；

第一次发生涡振现象时，水平测量传感器（3）将首先检测到桥面摇晃，第一信号传输装置（4）将风速检测仪（1）、风向检测仪（2）监测到的数据实时传输至第二信号传输装置（9），管理员电脑数据终端和云端数据库并向管理员电脑数据终端发出警报，第二信号传输装置（9）接收到信息后，智能旋转轴（8）和伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）开始调整，伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）调整伸缩程度来改变挡风面积，智能旋转轴（8）调整伸缩变形钢板A（6）和伸缩变形钢板B（7）的夹角，通过防风变形挡板来引流从而改变桥梁周围的风场状态；当水平测量传感器（3）检测到桥梁趋于水平时，防风变形挡板停止变形直至风场监测装置检测到风场恢复到正常状态时，防风变形挡板恢复至初始状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，所述风速检测仪（1）、风向检测仪（2）可实时监测桥梁各部分周围的风场情况并将数据实时传送至管理员电脑数据终端和云端数据库。

3.根据权利要求1所述的一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，所述水平测量传感器（3）可实时监测桥面的状况，若桥面发生倾斜，水平测量传感器（3）会向管理员电脑数据终端发出警告。

4.根据权利要求1所述的一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，所述伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）均使用曲面钢板为基础结构，该设计能引导并改变桥周围风的流向；伸缩变形钢板A（6）、伸缩变形钢板B（7）为可伸缩结构，可伸缩结构通过改变挡板面积来调整对风场的影响效果。

5.根据权利要求1所述的一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，所述智能旋转轴（8）连接伸缩变形钢板A（6）和伸缩变形钢板B（7），可通过调节伸缩变形钢板A（6）和伸缩变形钢板B（7）的夹角来调整对风场的影响效果。

6.根据权利要求1所述的一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，所述风场监测装置具有记忆储存功能，当第一次涡振现象发生时，涡振前后的风向、风速及其变化数据会被标记、储存并上传至云端数据库，涡振发生以后，当风场监测装置再次检测到与上次涡振事故发生时相似的风向、风速及其变化数据时，防风变形挡板会提前进行调整来预防涡振现象。

7.根据权利要求1所述的一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其特征是，涡振发生后，涡振期间风场数据和防风变形挡板调整的面积、角度数据会储存至管理员电脑数据终端和云端数据库，作为下一次涡振的预测数据，若下一次风场监测装置检测到相似风场状态，则防风变形挡板可提前调整形态预防发生涡振，若之后发生其他风场状态引发的涡振现象，防风变形挡板亦可通过自动调整形态来影响风场从而达到预防涡振的目的。