[发明专利]一种基于风场监测的涡振变流防护装置

说明书

本发明涉及一种基于风场监测的涡振变流防护装置，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、风向检测仪、水平测量传感器、第一信号传输装置和第一支撑架；所述防风变形挡板包括伸缩变形钢板A、伸缩变形钢板B、智能旋转轴、第二信号传输装置和第二支撑架；通过本发明，可以有效避免涡振现象发生时造成大量人员伤亡，同时为涡振的分析研究提供了大量有用的数据。

技术领域

本发明涉及一种基于风场监测的涡振变流防护装置，属于自然灾害应急管理技术领域。

背景技术

2020年5月5日，虎门大桥发生明显竖向弯曲振动现象，据专家分析是发生了涡振现象，虽然此次事件并为对虎门大桥的结构安全造成大的影响，也没有人员伤亡，但是参考塔科马大桥曾经因为涡振导致坍塌的事件，且目前专家并为找到涡振现象发生的具体原因，这说明涡振现象依然是一种隐患很大的自然灾害，目前尚未有精确预测涡振的仪器，面对不知何时会发生的涡振现象，我们需要一种可以应对各种涡振现象进行调节预防的桥梁防护装置。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种基于风场监测的涡振变流防护装置。

本发明的目的是这样实现的，一种基于风场监测的涡振变流防护装置，其主要特征是，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、风向检测仪、水平测量传感器、第一信号传输装置和第一支撑架；所述风向检测仪、第一信号传输装置、风速检测仪设置于第一支撑架的上部，水平测量传感器设置于第一支撑架的底部；

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

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、风向检测仪、水平测量传感器和第一信号传输装置安装于第一支撑架上，第一支撑架被均匀设于桥梁内侧两侧，风速检测仪、风向检测仪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传至第二信号传输装置、管理员电脑数据终端和云端数据库，水平测量传感器实时监测桥面的倾斜程度；防风变形挡板通过第二支撑架被均匀安装于桥梁外侧两侧，伸缩变形钢板A和伸缩变形钢板B均处于收缩状态，智能旋转轴将两板夹角调为180度，第二信号传输装置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，水平测量传感器将首先检测到桥面摇晃，第一信号传输装置将风速检测仪、风向检测仪监测到的数据实时传输至第二信号传输装置，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，第二信号传输装置接收到信息后，智能旋转轴和伸缩变形钢板A、伸缩变形钢板B开始调整，伸缩变形钢板A、伸缩变形钢板B调整伸缩程度来改变挡风面积，智能旋转轴调整伸缩变形钢板A和伸缩变形钢板B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。

所述风速检测仪、风向检测仪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。

所述水平测量传感器可实时监测桥面的状况，若桥面发生倾斜，水平测量传感器会向管理员电脑数据终端发出警告。

所述伸缩变形钢板A、伸缩变形钢板B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、伸缩变形钢板B为可伸缩结构，可伸缩结构可以通过改变挡板面积来调整对风场的影响效果。