轮式过孔型架桥机的风速监测与报警系统是保障复杂环境下安全作业的核心屏障,其设计通过多维度数据采集与智能联动实现对强风风险的精准管控。该系统由风速传感器、数据处理单元、声光报警装置及联动控制模块组成,采用模块化集成与冗余设计,确保在 ±3° 墩台高差、R5500m 曲线半径等严苛条件下的稳定运行。
核心组成与监测机制
系统以风速方向仪为感知终端,采用 RS485 信号传输实时监测风速(精度 ±0.5m/s)与风向。危险阈值通常设定为 5 级风(8.0-10.7m/s),达到 6 级风(10.8-13.8m/s)时触发三级响应:①橙色预警灯闪烁并语音提示 “风速超限,请注意”;②红色报警灯常亮,联动 PLC 主控箱切断主梁前进动力,仅允许后退操作;③启动防风锚定装置,通过液压油缸将支腿与桥墩刚性锁定。传感器采用 IP67 防护等级设计,可在 - 20℃至 50℃环境下稳定工作,内置太阳能 + 锂电池供电,确保断电后 30 分钟内数据不丢失。
协同控制与安全冗余
风速监测系统与架桥机多系统深度联动:①与中支腿称重传感器协同,当风速超限且支腿压力低于预警值时,同步触发防倾覆保护;②通过 CAN 总线与驾驶室人机界面交互,实时显示风速趋势图(过去 1 小时每 5 分钟取样),并支持分级权限管理(双人认证解锁)。安全冗余方面,系统采用双路传感器配置(自动风速仪 + 手动便携式设备),并通过屏蔽双绞线与单端接地设计,抗电磁干扰能力达 IEC 61000-4-6 标准,确保信号传输误差≤0.5%。
典型应用与制造工艺
在恩施地区高铁桥梁施工中,铁山集团架桥机通过风速仪实时监测,当瞬时风速≥10.8m/s 时自动启动锚固程序,避免了强风导致的主梁偏移。福平铁路项目则采用 “自动监测 + 人工复核” 双模式,在平潭岛六级风频发环境下,通过调整作业时间(每日 6-8 点风力最小时段施工),确保 T 梁架设精度偏差≤±20mm。制造工艺上,传感器支架采用 Q345qD 低合金高强度钢,焊接接头经超声波探伤(合格率 100%),表面喷涂聚硅氧烷防腐涂层,耐盐雾测试达 1000 小时。
动态响应与可靠性保障
系统响应时间≤200ms,当风速突变时,可在 0.2 秒内完成从信号采集到制动执行的全流程。在湄洲湾跨海大桥施工中,风速监测系统与北斗定位协同,将横移轨道横坡误差控制在 ±0.3% 以内,配合液压悬挂系统将轮组接地比压稳定在 0.6MPa 以下,确保千吨箱梁在 R6000m 曲线半径下的 “零误差” 安装。这种 “监测 - 分析 - 执行” 闭环控制,在 ±20‰纵坡、六级强风等极端条件下,仍能保持架桥机 ±20mm 的架设精度,为高速铁路桥梁建设提供了可靠的安全屏障。