主講：姜會增2017/2JSZK-Ⅰ型鐵路橋梁靜載試驗自動控制裝置鐵路工程信息化系統培訓講義目錄四、安裝、使用及維護一、產品簡介三、主要功能與性能二、組成結構一、產品簡介

JSZK-Ⅰ型鐵路橋梁靜載試驗自動控制裝置是鐵科院結合鐵路工程建設信息化項目研制的自動化和信息化新裝備。依托：總公司鐵路工程管理平臺BIM中心橋梁靜載試驗模塊項目。

2015年度鐵總重點課題：《鐵路線橋隧工程建造技術深化研究——鐵路橋梁靜載試驗自動控制裝置的研制》（合同編號：2015D001-A）具備：自動加載、自動檢測計算、自動記錄報告、自動數據傳輸等功能滿足：TB/T2092《預應力混凝土鐵路橋簡支梁靜載彎曲試驗方法及評定標準》；工管科信函[2015]331號《鐵路預應力混凝土簡支梁靜載試驗自動控制系統數據接口暫行規定》。實現：試驗過程自動化控制：自動加載；自動檢測；自動判定；自動輸出；試驗數據信息化管理：基本信息；過程數據；試驗報告；現場視頻。鐵路橋梁靜載試驗自動控制裝置試驗實景鐵路橋梁靜載試驗現狀

目前，我國各梁場鐵路橋梁靜載試驗還停留在人工加載、人工讀數、人工觀測、人工判定的落后現狀，試驗時由人工操作10臺油泵分別控制液壓千斤頂進行加載，采用6塊百分表測量撓度值。

主要存在以下幾方面問題：需耗費大量的人力，試驗效率低；難以保證加載同步及精度，試驗質量難以保證；千斤頂液壓控制裝置笨重且需配套標定，使用和維護復雜；人工讀數記錄、人工計算，數據量大，計算繁瑣，出錯幾率高；大人為因素影響較大，難以保證試驗數據的準確可靠；不能實現靜載試驗信息化管理。

鐵路橋梁靜載試驗現狀試驗全過程自動化控制

試驗人員完成梁型、梁號等基礎信息參數配置后，本裝置自動生成《靜載試驗計算單》，一鍵啟動試驗即可按照標準自動循環加載、同步加載、自動平衡、自動檢測判定、自動輸出《靜載試驗報告》，自動傳輸試驗數據及圖像。一鍵啟動、全過程自動完成。操作簡單，使用方便，工作效率高；閉環控制，自動測量。加載同步、動態平衡、數值準確，試驗質量高；試驗數據信息化管理數據內容下載制梁場試驗梁制梁信息、靜載試驗計算基本參數上傳靜載試驗基本信息、荷載計算參數信息、各級加載彎矩參數計算單、荷載參數計算結果、靜載試驗過程信息、靜載試驗報告遠程實時監控試驗進程信息、試驗實時數據、試驗現場視頻

配置標準接口及視頻監控設備，數據格式滿足接口要求，實現標準梁型參數自動下載，試驗數據、試驗報告和試驗圖像遠程監控實時上傳，滿足靜載試驗信息化管理要求。結構穩定、安裝便捷、維護量小

電動機械千斤頂加載方式結構簡單、穩定，不受環境溫度影響；電動機械千斤頂、雙功能輪輻式數字測力傳感器、變頻電機高度一體化集成，整體安裝、拆卸、維護方便。

取代了高壓泵站、進口高壓閥件、大量油路、油表等液壓設備，消除了傳統液壓加載方式油泵油路泄露導致的安全隱患，大大減小高壓閥件等環節的維護工作量。綜合安全防護、保障試驗安全安全防護措施功能硬盤寫入保護及RAID保證系統安全，系統快速還原。UPS防止電力系統的突然中斷造成數據丟失、電氣儀表損壞急停裝置一鍵急停手動卸載手動操作卸載軟件防護防火墻、設備自診斷、權限管理、安全閾值、加載荷載值動態監測、撓度值動態監測

設置多項軟、硬件安全防護措施，可有效應對試驗過程中的突發情況，保障試驗安全。科技成果評審

該裝置于2016年4月29日順利通過鐵總科技管理部組織的科技成果評審。工程試運用

該裝置在石濟客專、濟青高鐵、鄭萬高鐵、鄭阜高鐵、商合杭高鐵、黔張常快鐵等項目建設中進行了成功試應用。二、組成結構

試驗人員完成梁型、梁號等基礎信息參數配置后一鍵啟動試驗，本裝置

靜載試驗自控裝置采用模塊化結構，由主控、加載、荷載測量、撓度測量、安全監測、裂縫檢測、數據傳輸、安全應急報警八個模塊組成，配置對應軟件程序和接口。工作原理子模塊名稱數據類型實現功能接口類型數據流向加載模塊加載指令實現試驗過程自動加載RS-232輸出荷載模塊荷載值荷載值的實時監控、采集、存儲、計算輸入安全監測模塊荷載校核值校核值的實時監控、采集輸入撓度模塊撓度值撓度值的實時監控、采集輸入裂縫模塊裂縫信息裂縫值的實時監控、采集輸入報警模塊報警指令加載預報及聲光電報警輸出數據傳輸模塊試驗數據下載試驗梁標準信息及上傳試驗數據RJ-45輸入輸出試驗啟動后，主控模塊發送流程控制指令給加載模塊，加載模塊按照指令進行自動加載；加載過程中，荷載測量模塊、撓度測量模塊、安全監測模塊和裂縫檢測模塊將采集的檢測數據實時傳輸到主控模塊，主控軟件按照預定算法進行計算、分析和判斷，完成數據記錄、傳輸、報告輸出。加載控制閉環結構主要設備-控制柜

主控柜：集成工業控制計算機、顯示器、UPS應急電源、打印機、語音播報音箱、聲光報警器等設備。

分控柜：集成儀表、變頻器串口集線器、動力供電等設備。主要設備-電動機械千斤頂最大加載能力2000kN最大行程250mm150t疲勞性能﹥200次變頻電機、減速器、機械千斤頂與數字式壓力傳感器集成為加載一體化機械組件（總高度790mm，適用現有試驗臺高度），通過變頻器控制加載。主要設備-荷載檢測與監測傳感器 分別采用輪輻式雙功能數字壓力傳感器的兩路獨立輸出進行荷載測量與監測。

輸出A\B兩路測量范圍（0-2000）kN準確度0.1%F.S

該傳感器是在同一個壓力傳感器的內部安置兩套完全獨立的彈性應變體、獨立的電路、獨立的傳輸系統，形成兩套完全獨立、性能等同的壓力檢測系統。主要設備-撓度測量與監測儀器 分別采用6個光柵位移計和6個機械式百分表進行撓度測量和監測。數字式光柵位移計機械式百分表量程10mm（4個）50mm（2個）10mm（4個）50mm（2個）分辨率0.005mm0.01mm撓度測量用光柵位移計主要設存備-圖像識究別裂縫塌檢測儀名稱數量主要參數千兆網工業面陣相機4個500w像素、黑白高清低畸變工業鏡頭4個8mm，變焦LED條形光源4組白色，發光面積130*45mm導軌1套（含2輛小車）滿足檢測范圍要求圖像處理單元1套單幅圖像處理速度小于300ms軟件1套圖像采集控制及處理識別算法圖像各識別碎裂縫綱檢測遲儀安認裝示柏意圖橫向檢鼠測范圍虧為梁底伯板中心榜線跨中貞左右各2m，縱向冶檢測范倡圍為梁陡底板及陸下翼緣壘底角15驢cm的全部煩范圍，住檢測面康積為22m2。梁底板惹輪廓線梁底板汗輪廓線圖像識銀別裂縫膊檢測儀搞走行裝淡置主要融設備-振弦臨應變亂裂縫正檢測侵儀名稱數量主要參數振弦傳感器34個測量范圍（-3000～+3000）uε；測量精度：≤1uε

采集儀1套通道數量：40路；輪循時長：≤40s；測量精度：頻率：0.1Hz；溫度：0.5℃振弦娃傳感洲器振弦像傳感狼器安科裝位蝴置示換意將振弦完傳感器阿按兩排詳平行安睛裝在梁鬼體底部連，共布客置34路。由于書振弦米傳感膏器的辟物理塞特性沾和安育裝尺資寸的鞠限制印，其末只能扣對梁積體指曾定部演位進繭行檢須測。為了保劍證裂縫半檢測范蠢圍全面綠覆蓋，煌需要現殃場試驗悼人員對延未覆蓋躲的區域騙（含應勇力集中圓的底角榨）進行灣人工觀啞測。梁底腐板輪刻廓線梁底板洋輪廓線人工屬觀測述區域三、棋主要崖功能妥與性拒能1.主要功糾能（1）自刮動加蘭載自動計獨算生成《靜載羞試驗慰計算憲單》并按扎照試害驗流雞程自充動控網制各煌加載巨點達膊到并襖保持胡在試艷驗規振定的凈荷載藏值，晌一鍵升啟動攀全過圣程（番兩個烤循環慕）自公動化更加載姥控制鄙；（2）自動貫檢測自動檢絮測實際盯荷載值執和撓度挎，計算砍撓跨比冊并動態缸繪制跨賽中彎矩—撓度穿曲線別圖；刮梁體悲受力臭裂縫念自動孫檢測裂。（3）自動淚判定撓跨己比及賭梁體球受力飄裂縫敏合格弱智能谷化判找定，汽自動蝦輸出《靜載試扒驗報告》,并具倒備電困子簽狼章功腸能；三、主哈要功能寫與性能（4）自乘動報盡警試驗祖過程蛋中出承現不額合格數結果腹或系廚統工秒作故黑障時構自動彼報警績。（5）安渾全應挽急加載異沙常或出防現故障喝、斷電舍等突發垮情況時匯可立即翁停止加啟載并保椅存數據魚。（6）加載孫手動控淋制可手動綢控制千最斤頂加悲載及卸棄載，以間適應千盈斤頂安陵裝調整豆及故障效處置。三、捐主要擴功能匹與性攝能（7）設咱備狀指態自但檢設備儀撫器狀態瓶自診斷雄；（8）安全狡監測荷載渾及撓丘度實智際測茄量值殊的獨摘立、漠實時只監測繞；（9）數據包傳輸具備掉標準像通信扔接口現，可逮接入遺梁場除生產伯管理屯系統象信息若系統僻和鐵反路工漸程管稻理平盜臺，洋實現晝標準張梁型概參數橋自動辣下載長，試篩驗數伴據、巷試驗胡報告螞實時賠上傳偷和試困驗數拳據、拆圖像鋸的遠窩程監西控。三、木主要洪功能勢與性魂能2.主要性效能（1）適床用范腐圍滿足TB曉/T圖20群92攏-2眾00割3《預應喪力混軌凝土動鐵路內橋簡呼支梁溜靜載叔彎曲姐試驗佳方法阿及評惱定標雕準》規定，乘適用于T型、處箱型腫、槽番型等欲類型肢預應悲力混監凝土蠅鐵路敢橋簡斑支梁仁的靜湊載試批驗。皺按照T型梁5套、單振箱單孔黃箱梁（駝槽型梁婆）10套、單列箱雙室鋒梁配置15套加載每及荷載受檢測模斷塊。（2）加杜載性跌能a.加載矛持荷趴相對插偏差約：≤1%；b.加載刺過程欠同步場偏差栗：包≤20腫kN；c.加載位速度門：≤3k繡N/轎s；（3）撓度野測量相存對偏差化：≤0.帳1%撫F.踢S；三、主稅要功能徐與性能（4）裂縫嫁檢測a.裂縫楊檢測侵識別號能力(最小裂物縫寬度)：圖像識點別：≤0.胖02濾mm；（振兔弦檢測貝：≤0.0只1mm）。b.裂縫瞞檢測懷單次娛循環歷用時獲：圖像榆掃描捆并識捆別：膊≤5m蛛in；（振晴弦檢測喇：≤50遵s）。c.裂縫檢鞋測范圍野：圖像識熱別：涵躬蓋梁體感跨中左濫、右各拒不小于2.0布m的下匆緣底采角及樣梁底療面的少全部木范圍叔；（振弦座檢測：護傳感器胡安裝在謝梁底面色的兩側私邊緣位陽置，即脅按兩排串平行設括置34個測點環）。四、期安裝嫌、使草用及些維護1.現場瀉安裝絞條件應配范有足鉤夠強愉度、逮剛度牢的反倦力架呼，反擾力架體梁能呈提供穿的反范力應稿不小占于計完算最捆大試驗荷光載值的1.燭5～2.0倍。在最大喬試驗荷拘載下反慕力架的勞上拱和歪試驗梁吉下撓的朽總變形狹，不應政超過加痰載千斤駛頂最大震行程。敲（通常競反力架舟上拱變倚形最大脹不應超蛇過150墾mm）配備安方裝反力塔架、千刪斤頂等沒的吊裝塑機具及宿安裝豎將拉桿專犧用扭矩武扳手。加載閣試驗轟必要銀時應餓設置船防風珍、防酸傾支忽護。電氣設測備應具住有綜合半接地裝減置，且死接地電高阻應小動于4Ω。應具乞備三捐相交樹流380劣V和22晨0V、50H區z供電盡和發侵電條開件。應具備10M帶寬芽以上報的網仁絡端弦口。按照TB/笨T20扶92標準憑要求掠安裝擋好試罩驗梁敵。備用閘發電綱機應仆在試傅驗時堤做好滿應急凡準備災。四、安粘裝、使妻用及維械護2.設備免安裝（1）加載繼千斤頂鄭安裝沿試驗購梁梁頂名標出的貝腹板中洗心線用薪墨線清排晰彈出撇縱橫向晴“十字定”線作家為千斤糟頂安放凱的中心穗位置。梁頂各內加載點點鋪設墊鳳層（細稠砂）及列鋼座板腥。鋼座腫板用水藍平尺調添平后，屯移入千互斤頂。壇移入千非斤頂時絲式注意輕稅緩，不娛破壞調蜘平后的張鋼座板族和墊層炭。各千斤仇頂中心谷與梁頂西加載中濟心線縱鐮橫向位永置偏差籍均不大慶于10川mm。連接機積械千斤礦頂電機斯電源線暗至變頻激器輸出豈插座。像使用中嬌高壓動作力線纜阻不要繞壞環堆放臣，防止株電磁渦館流效應永；電機械電源線腹必要時系采用金葵屬絲網篇包裹屏酷蔽并可河靠接地注。連接測冰力傳感撐器信號臺線至荷洋載采集尋儀。信初號電纜售與動力紅線纜要齒分開敷悟設。檢查捎核對神千斤絮頂、協傳感拼器、臘荷載廳采集捐儀端斤口編務號對例應一守致。加載向系統船手動媽操作闖控制碑正常總。四、擺安裝混、使紋用及竊維護2.設備費安裝（3）光柵銅位移計躬及百分零表安裝量程損為10m晨m的光柵鈴位移計丹和百分駁表用于輝測量兩僑側支座閣的支點帝沉降量烈；量程舌為50m咳m的光秒柵位蠻移計恢和百固分表騙用于慚測量劣梁體應跨中控位移去量。位移吃計和濱百分焦表的肉金屬夠檢測揀桿保狂持鉛絞垂，躲觸頭久預留1.0兔mm～2.葛0m露m的壓垮縮量蹦。檢射測桿暴的觸歡頭初旁始安怠裝不規能懸功空。四、尼安裝廟、使村用及絲式維護2.設備儲安裝（4）裂假縫檢于測設勢備安塘裝圖像悶識別陪裂縫庫檢測破儀：英將圖社像識桶別檢藍測裝餃置采絕用真瓣空吸蝕盤吸繪附置往于梁殿體下衡方，似高清棗相機都鏡頭奧蓋開稈啟，擺準備慕對梁敏體下逢表面找進行跌掃描蹈。振弦搞應變藥裂縫牽檢測找儀：翻將用樂于應擇變測桿量的欺振弦吼傳感揉器按彈兩排林平行攪布置母在梁筋體底素部密費貼安爐裝，跪粘貼青穩固巨、牢字靠。樂布設34路時肢，按蜓編號1～34與橋梁村檢測數抵據采集綠儀的CH凝1～CH3封4接線端名對應連恰接。四、安乏裝、使肝用及維漲護2.設備燒安裝（5）主烘控柜喘與分糾控柜主控柜炭穩定放穿置在試傘驗梁一岡側的中蜘間位置交。儀表苦柜和燦變頻核器柜現穩定抗放置脊在試喬驗梁每上。（6）電波力與勒信號卸接線按照漿隨機崖提供時的電訓氣連扛接圖耀操作落。四、安師裝、使認用及維蘇護3.操作使普用（1）運旦行主爐控軟注件，怪主控速軟件考進行俗運行趟環境略和程發序自閑檢后農自動泥讀取侮預存娃橋梁辣靜載獵試驗西參數哄并自咬動計揮算試國驗梁黨各級匆加載卻的跨附中彎繁矩、買荷載水值、注設計講撓跨絲式比判坊別值群等。圓點擊組工控謊機“電開始保”按亦鈕，物電動狼機開筋始運笑轉，陪試驗霞按照達計算歐的荷撫載值廁一鍵尋“全秩自動穩”完選成第許一加斥載循妥環、末第二約加載圍循環籮的試愁驗。（2）開始口加載后艙，操作奏人員密昌切注意鋸各測力騙傳感器難荷載上匆升是否正正常，醋關注各拆撓度檢短測數據狡是否正選常，振頌弦應變頁儀數據壯采集是姐否正常完，數據恨圖像監萄控是否撤正常。乓若有問哥題，點虎擊“暫厲定”按擊鈕，檢抹查和處襯理問題旬；處理津完畢，抗點擊“允繼續”尚，繼續簽試驗。（3）加昂載過遣程中乖，每宏一級代加載先時均優由主猴控程達序控柳制音羊箱進蓋行語奸音播姜報。仆現場介參與皂試驗駱人員我根據腎語音發得知冬加載情進度惡及加套載的綢具體漂情況炭，協唯調一售致進垮行操望作。四、安聚裝、使助用及維李護3.操作勿使用（4）主爹控程及序實拉時接觀收并祖自動戴顯示洞荷載反值，扶根據取預存沒的橋杜梁靜疊載試勒驗參懸數和稈實時幸測量瘡的光嚼柵位揪移計兔的位完移數喇據，溪動態寄計算魔各級利實際涌撓跨盡比和敘跨中悄彎矩精，荷血載-撓度株曲線猶體現撓加載妨進度貧。主與控程步序根璃據振她弦傳黎感器賢的實騰時檢兇測數識據，田自動尿顯示美振弦桂應變額儀的脾線性摘相關流系數雄并給攀出合聰格與池否的房誠判別忽提示攏。（5）加載驕試驗中促梁頂及穗梁底各名設1人，塔配合露圖像禁監控蘆，巡股視硬纖件設寺備工材作狀沫況。喝第一蔬加載賊循環性完畢虹后休近息10分鐘保進行案第二第加載斧循環房誠試驗遼，在蜘此期材間，薯檢查玩各千袖斤頂斯、光通柵位償移計父是否流回位軋，精腦軋螺估紋鋼滅是否濃松動奔，各怒種設教備是逮否正初常。洪遇緊葵急情墳況可講一鍵昨按下員急停尤按鈕患斷電絕，停化止所順有加城載操噴作，填保證烘試驗喪安全倚。（6）試驗外完成后逐系統自廟動生成拳“靜載勵試驗計閣算單”慮和輸出儉“靜載僚試驗報雹告”。四、安頁裝、使弄用及維蔑護3.操作使永用-主控羞界面試驗禍計時丈、設萌備狀川態持荷計收時千斤頂刺加載顯銷示跨中摧彎矩-撓度嬌曲線秋圖試驗加流載等級刊指示各級加恢載、持賄荷進度層指示條試驗書梁信冶息光柵位棚移計數菜值各級矩撓跨兆比計刊算、掙判定實際荷司載、彎塊矩與理細論荷載磨、彎矩裁的比對振弦最譯小相關嫁系數異常勞消息繳提示向欄軟件史操作仙按鍵四、安曉裝、使羅用及維饒護裂縫檢測參數信息操作按鈕裂縫圖像對比顯示區試驗前圖像裂縫檢測原始圖像裂縫檢測標識圖像3.操作董使用-圖像千識別心裂縫疲檢測剃操作完界面四、安幻玉裝、使羨用及維物護3.操作使岔用-加載眉模塊孔操作燦界面自動加魂載與手團動加載抹切換按穩鍵加載競設備廁連接回指示千斤頂蒼加載狀檢態與荷題載值顯心示千斤頂搖加載同壩步率指持示千斤濤頂操師作按劍鍵四、安海裝、使鄉豐用及維剃護3.操作使恒用-主控軟筍件數據秤上傳操涼作界面登錄BI腸M平臺填寫貨信息功后登贊錄填寫鹽千斤辟頂重雁量填寫此斥次靜載介試驗的繪梁號將上費述信旗息提傘交到BI西M平臺提交畜成功缺后，彈導出騙計算世單開始甘試驗試驗叮結束系，填欺寫試串驗描逃述雙擊逗某等婆級，餅可查旗看詳術細數侮據信凳息上傳到BI懼M平臺四、貧安裝廟、使劃用及據維護3.操作巡壽使用-鐵路工排程管理耍平臺操飛作界面用戶名密碼工作鴿平臺橋梁靜載透數據輝管理添加膊梁場沉信息填寫完好畢，點芒擊保存添加試礙驗梁信尸息填寫纏完畢謊，保交存數座據錄入絨梁場差信息