本發(fā)明涉及索塔拉索張拉控制，尤其是涉及一種索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會的進步，越來越多的超大跨徑懸索橋梁開始建設，在橋梁設計階段部分橋塔采用鋼結構形式，在懸索橋上部結構施工過程中，需要分階段對主索鞍位置進行頂推施工，由于橋梁跨徑的增加，同時受鋼結構索塔頂頂推空間的限制，因為無法實現(xiàn)通過全距離頂推工藝進行施工。因此需要對鋼結構索塔進行偏拉工藝完成此工況下懸索橋上部結構頂推施工。

2、通常工程遇到該工況時一般采用全頂推工藝進行施工，一般項目均為混凝土索塔，采用主索鞍格柵和頂推方式或者采用普通穿心千斤頂進行偏拉放張進行施工，該工藝對格柵體積要求高，需要足夠空間完成頂推施工，或者一般普通穿心千斤頂需人工進行頂推施工，無法實現(xiàn)頂推的全自動實施，導致現(xiàn)有的索塔拉索張力調整難度大、效率低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)及方法，以緩解采用主索鞍格柵和頂推方式或者采用普通穿心千斤頂進行偏拉放張進行施工，導致的索塔拉索張力調整難度大、效率低的問題，降低了索塔拉索張力調整的難度，提升了索塔拉索張力調整的效率。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，包括：控制器，以及分別與上述控制器相連的位移傳感器、溫度傳感器、索力傳感器以及千斤頂?shù)目刂崎y；上述控制器與外設的定位系統(tǒng)通訊連接；上述位移傳感器設置在待控索塔頂部、上述溫度傳感器和上述索力傳感器均設置在與上述待控索塔相連的拉索上；上述溫度傳感器用于獲取環(huán)境溫度；上述索力傳感器用于獲取上述拉索的索力數(shù)據(jù)；上述定位系統(tǒng)用于通過獲取上述位移傳感器的位移數(shù)據(jù)，以確定上述索塔的位移量；上述控制器用于將上述環(huán)境溫度、上述索力數(shù)據(jù)以及上述位移數(shù)據(jù)輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出上述拉索調整數(shù)據(jù)，以通過上述拉索調整數(shù)據(jù)啟動上述千斤頂?shù)目刂崎y對上述拉索進行放張施工。

3、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述拉索調整數(shù)據(jù)包括位移調整數(shù)據(jù)以及索力調整數(shù)據(jù)；上述控制器還用于判斷上述位移調整數(shù)據(jù)以及上述索力調整數(shù)據(jù)是否在預設的位移量變化范圍和索力范圍內(nèi)；如果是，通過上述位移調整數(shù)據(jù)以及上述索力調整數(shù)據(jù)啟動上述千斤頂?shù)目刂崎y對上述拉索進行放張施工。

4、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述系統(tǒng)還包括：與上述位移傳感器、上述索力傳感器以及上述溫度傳感器均相連的信號傳輸設備；上述信號傳輸設備用于將上述位移數(shù)據(jù)、上述索力數(shù)據(jù)以及上述環(huán)境溫度傳輸給上述控制器。

5、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述系統(tǒng)還包括：與上述控制器相連的風速傳感器；上述風速傳感器設置在上述拉索上；上述風速傳感器用于獲取環(huán)境風速；上述控制器用于將上述環(huán)境溫度、上述索力數(shù)據(jù)、上述位移數(shù)據(jù)以及上述環(huán)境風速輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出上述索力調整數(shù)據(jù)。

6、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述位移傳感器設置在待控索塔的于索塔錨固座上，上述溫度傳感器設置在與上述待控索塔相連的拉索的中間位置；上述索力傳感器的數(shù)量為多個，多個上述索力傳感器均勻的設置在上述拉索上。

7、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述定位系統(tǒng)包括：衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)、經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)、全站儀測量系統(tǒng)、激光跟蹤測量系統(tǒng)、激光掃描測量系統(tǒng)以及數(shù)字攝影測量系統(tǒng)。

8、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種索塔拉索張力自適應調整方法，應用于上述索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)；上述方法包括：通過上述溫度傳感器獲取環(huán)境溫度；通過上述索力傳感器獲取上述拉索的索力數(shù)據(jù)；通過上述定位系統(tǒng)獲取上述位移傳感器的位移數(shù)據(jù)，以確定上述索塔的位移量；將上述環(huán)境溫度、上述索力數(shù)據(jù)以及上述位移數(shù)據(jù)輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出上述拉索調整數(shù)據(jù)，以通過上述拉索調整數(shù)據(jù)啟動上述千斤頂?shù)目刂崎y對上述拉索進行放張施工。

9、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述預先訓練好的自適應模型通過下述步驟進行構建：獲取索塔拉索的歷史數(shù)據(jù)以及上述歷史數(shù)據(jù)對應的上述拉索的歷史張力數(shù)據(jù)；上述歷史數(shù)據(jù)包括：歷史環(huán)境溫度、歷史索力數(shù)據(jù)以及歷位移數(shù)據(jù)；將上述歷史數(shù)據(jù)和對應的上述歷史張力數(shù)據(jù)，按預設比例劃分為訓練集、驗證集和測試集；將上述訓練集輸入采用自適應算法搭建的初始自適應模型進行訓練，直到達到預設的訓練結束標準，得到第一中間模型；將上述驗證集輸入上述第一中間模型進行驗證，直到達到預設的驗證結束標準，得到第二中間模型；將上述測試集輸入上述第二中間模型進行測試，直到達到預設的測試結束標準，得到預先訓練好的自適應模型。

10、在本發(fā)明較佳的實施方式中，上述拉索調整數(shù)據(jù)包括位移調整數(shù)據(jù)以及索力調整數(shù)據(jù)；將上述環(huán)境溫度、上述索力數(shù)據(jù)以及上述位移數(shù)據(jù)輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出上述拉索調整數(shù)據(jù)的步驟之后，上述方法還包括：判斷上述位移調整數(shù)據(jù)以及上述索力調整數(shù)據(jù)是否在預設的位移量變化范圍和索力范圍內(nèi)；如果是，通過上述位移調整數(shù)據(jù)以及上述索力調整數(shù)據(jù)啟動上述千斤頂?shù)目刂崎y對上述拉索進行放張施工。

11、在本發(fā)明較佳的實施方式中，通過上述位移調整數(shù)據(jù)以及上述索力調整數(shù)據(jù)啟動上述千斤頂?shù)目刂崎y對上述拉索進行放張施工的步驟之后，上述方法包括：通過上述定位系統(tǒng)獲取上述位移傳感器的移動方向和移動距離；根據(jù)上述移動方向和上述移動距離確定上述拉索的更新張力數(shù)據(jù)，以通過上述更新張力數(shù)據(jù)對上述拉索進行放張施工。

12、本發(fā)明具有下述有益技術效果：

13、本發(fā)明提供了一種索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)及方法，包括：控制器，以及分別與上述控制器相連的位移傳感器、溫度傳感器、索力傳感器以及千斤頂?shù)目刂崎y；上述控制器與外設的定位系統(tǒng)通訊連接；上述位移傳感器設置在待控索塔頂部、上述溫度傳感器和上述索力傳感器均設置在與上述待控索塔相連的拉索上；上述溫度傳感器用于獲取環(huán)境溫度；上述索力傳感器用于獲取上述拉索的索力數(shù)據(jù)；上述定位系統(tǒng)用于通過獲取上述位移傳感器的位移數(shù)據(jù)，以確定上述索塔的位移量；上述控制器用于將上述環(huán)境溫度、上述索力數(shù)據(jù)以及上述位移數(shù)據(jù)輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出上述拉索調整數(shù)據(jù)，以通過上述拉索調整數(shù)據(jù)啟動上述千斤頂?shù)目刂崎y對上述拉索進行放張施工。該系統(tǒng)通過集成多路傳感器，共同對影響索塔位置的物理量進行測量，以控制放張施工的拉力，緩解采用主索鞍格柵和頂推方式或者采用普通穿心千斤頂進行偏拉放張進行施工，導致的索塔拉索張力調整難度大、效率低的問題，降低了索塔拉索張力調整的難度，提升了索塔拉索張力調整的效率。

14、本實施例公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，或者，部分特征和優(yōu)點可以從說明書推知或毫無疑義地確定，或者通過實施本公開的上述技術即可得知。

15、為使本公開的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

技術特征：

1.一種索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制器，以及分別與所述控制器相連的位移傳感器、溫度傳感器、索力傳感器以及千斤頂?shù)目刂崎y；所述控制器與外設的定位系統(tǒng)通訊連接；所述位移傳感器設置在待控索塔頂部、所述溫度傳感器和所述索力傳感器均設置在與所述待控索塔相連的拉索上；

2.根據(jù)權利要求1所述的索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，其特征在于，所述拉索調整數(shù)據(jù)包括位移調整數(shù)據(jù)以及索力調整數(shù)據(jù)；所述控制器還用于判斷所述位移調整數(shù)據(jù)以及所述索力調整數(shù)據(jù)是否在預設的位移量變化范圍和索力范圍內(nèi)；如果是，通過所述位移調整數(shù)據(jù)以及所述索力調整數(shù)據(jù)啟動所述千斤頂?shù)目刂崎y對所述拉索進行放張施工。

3.根據(jù)權利要求2所述的索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：與所述位移傳感器、所述索力傳感器以及所述溫度傳感器均相連的信號傳輸設備；

4.根據(jù)權利要求3所述的索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：與所述控制器相連的風速傳感器；所述風速傳感器設置在所述拉索上；

5.根據(jù)權利要求1所述的索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，其特征在于，所述位移傳感器設置在待控索塔的于索塔錨固座上，所述溫度傳感器設置在與所述待控索塔相連的拉索的中間位置；所述索力傳感器的數(shù)量為多個，多個所述索力傳感器均勻的設置在所述拉索上。

6.根據(jù)權利要求1所述的索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)包括：衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)、經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)、全站儀測量系統(tǒng)、激光跟蹤測量系統(tǒng)、激光掃描測量系統(tǒng)以及數(shù)字攝影測量系統(tǒng)。

7.一種索塔拉索張力自適應調整方法，其特征在于，應用于所述權利要求1至權利要求6任一項所述的索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)；所述方法包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的索塔拉索張力自適應調整方法，其特征在于，所述預先訓練好的自適應模型通過下述步驟進行構建：

9.根據(jù)權利要求7所述的索塔拉索張力自適應調整方法，其特征在于，所述拉索調整數(shù)據(jù)包括位移調整數(shù)據(jù)以及索力調整數(shù)據(jù)；將所述環(huán)境溫度、所述索力數(shù)據(jù)以及所述位移數(shù)據(jù)輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出所述拉索調整數(shù)據(jù)的步驟之后，所述方法還包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的索塔拉索張力自適應調整方法，其特征在于，通過所述位移調整數(shù)據(jù)以及所述索力調整數(shù)據(jù)啟動所述千斤頂?shù)目刂崎y對所述拉索進行放張施工的步驟之后，所述方法包括：

技術總結
本發(fā)明提供了一種索塔拉索張力自適應調整系統(tǒng)及方法，包括：控制器、位移傳感器、溫度傳感器、索力傳感器以及千斤頂?shù)目刂崎y；控制器與外設的定位系統(tǒng)通訊連接；位移傳感器設置在待控索塔頂部、溫度傳感器和索力傳感器均設置在與待控索塔相連的拉索上；溫度傳感器用于獲取環(huán)境溫度；索力傳感器用于獲取拉索的索力數(shù)據(jù)；定位系統(tǒng)用于通過獲取位移傳感器的位移數(shù)據(jù)，以確定索塔的位移量；控制器用于將環(huán)境溫度、索力數(shù)據(jù)以及位移數(shù)據(jù)輸入預先訓練好的自適應模型中，輸出拉索調整數(shù)據(jù)，以通過拉索調整數(shù)據(jù)啟動千斤頂?shù)目刂崎y對拉索進行放張施工。該系統(tǒng)通過集成多路傳感器，降低了索塔拉索張力調整的難度，提升了索塔拉索張力調整的效率。

技術研發(fā)人員：張志新,胡風明,任威,艾振喜,榮偉,王志強,王東偉,邵劍濤,余財文,郭永兵,賓熊
受保護的技術使用者：中交一公局集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10