公路架桥机在重载吊装、跨孔移位等作业中,主梁、支腿等核心结构易产生应力集中、异常变形与共振风险,直接威胁施工安全。智能传感网络作为架桥机结构健康监测的“神经末梢”,通过分布式多类型传感器部署、实时数据传输与智能分析,构建起全方位的应力、变形与振动监测体系,为设备安全运行提供毫秒级预警支撑,是推动架桥机智能化升级的核心技术之一。

应力实时监测依托高精度传感节点的精准布设与信号采集,实现关键部位受力状态的动态感知。系统采用光纤光栅传感器与电阻应变片作为核心感知单元,通过多目标优化算法确定最优布设点位——在主梁焊缝、支腿受力点、吊点等应力集中区域密集布置传感器,确保覆盖所有高风险受力截面。光纤光栅传感器凭借抗电磁干扰、耐恶劣环境的优势,实时捕捉结构应力变化引发的光栅波长偏移,转化为可量化的应力数据;电阻应变片则通过金属丝电阻随形变的变化特性,精准采集局部微观应力信号。这些传感节点通过屏蔽线缆或无线模块接入网络,将原始应力数据实时传输至边缘计算单元,完成噪声过滤与数据校准,确保监测精度达工程安全要求的阈值范围内。
变形监测通过多维度传感融合实现对结构位移的全姿态捕捉,重点防控主梁挠度与支腿偏移风险。网络在主梁跨中、端部及支腿伸缩部位部署激光位移传感器与倾角传感器,其中激光位移传感器通过非接触式测量实时捕捉主梁竖向挠度与横向偏移,精度可达毫米级,有效规避重载吊装时的结构过量变形;倾角传感器则实时监测支腿垂直度与整机水平度,及时发现跨孔作业中因轨道不平或载荷失衡导致的姿态偏移。针对大跨度架桥机的复杂变形特征,传感网络采用“定点监测+全域联动”模式,将各测点变形数据进行融合分析,还原结构整体变形趋势,避免单一测点数据偏差导致的误判。
振动监测聚焦结构动态响应,通过高频传感节点捕捉振动特征并识别异常模态。网络在主梁、支腿与行走机构等关键部位安装三轴加速度传感器,以每秒百级的采样频率捕捉振动频率、幅值等核心参数,精准识别正常作业振动与共振、结构松动等异常振动的差异。针对架桥机作业中常见的风载干扰、齿轮啮合振动等复杂工况,传感网络内置自适应滤波算法,可有效分离环境噪声与结构本身的振动信号。当监测到振动参数超出安全阈值时,系统立即联动预警模块,同时追溯振动源相关的应力、变形数据,实现多维度风险交叉验证。
智能传感网络的高效运行还依赖于稳定的传输链路与协同分析机制。数据传输采用“5G+LoRa+CAN总线”混合架构,在信号良好的施工区域通过5G实现毫秒级传输,在偏远工地依托LoRa完成数据本地缓存与断点续传,确保监测不中断;边缘计算单元实时整合应力、变形、振动数据,结合预设的安全阈值与历史工况数据进行对比分析,实现风险的提前预判与分级预警。这种“分布式感知、集中式分析、精准化预警”的监测模式,彻底改变了传统人工巡检的滞后性,为架桥机结构安全提供全流程、全时段的技术保障。







