铁路桥梁静载试验自控装置
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试验数据信息化管理
配置标准接口及视频监控设备，数据格式满足接口要求，实现标准梁型 参数自动下载，试验数据、试验报告和试验图像远程监控实时上传，满足静载 试验信息化管理要求。 数据内容 下载 制梁场试验梁制梁信息、静载试验计算基本参数 静载试验基本信息、荷载计算参数信息、各级加载 弯矩参数计算单、荷载参数计算结果、静载试验过 程信息、静载试验报告 试验进程信息、试验实时数据、试验现场视频
2
铁路桥梁静载试验自动控制装置试验实景
3
铁路桥梁静载试验现状
目前，我国各梁场铁路桥梁静载试验还停留在人工加载、人工读数、 人工观测、人工判定的落后现状，试验时由人工操作10台油泵分别控制 液压千斤顶进行加载，采用6块百分表测量挠度值。
主要存在以下几方面问题： 需耗费大量的人力，试验效率低； 难以保证加载同步及精度，试验质量难以保证； 千斤顶液压控制装置笨重且需配套标定，使用和维护复杂； 人工读数记录、人工计算，数据量大，计算繁琐，出错几率高；大 人为因素影响较大，难以保证试验数据的准确可靠； 不能实现静载试验信息化管理。
分别采用6个光栅位移计和6个机械式百分表进行 挠度测量和监测。
数字式光栅位移计 量程 10mm（4个） 50mm（2个）
机械式百分表 10mm（4个） 50mm（2个）
分辨率
0.005mm
0.01mm
铁路工程信息化系统培训讲义
JSZK-Ⅰ型 铁路桥梁静载试验自动控制装置
主讲：吴俊 2016 /8/12
1
一、产品简介
JSZK- Ⅰ型铁路桥梁静载试验自动控制装置是铁科院结合铁路工程建设 信息化项目研制的自动化和信息化新装备。 依托： 总公司铁路工程管理平台BIM中心桥梁静载试验模块项目。 2015年度铁总重点课题：《铁路线桥隧工程建造技术深化研究——铁路桥 梁静载试验自动控制装置的研制》（合同编号：2015D001-A） 具备： 自动加载、自动检测计算、自动记录报告、自动数据传输等功能
15
主要设备-电动机械千斤顶
变频电机、减速器、机 械千斤顶与数字式压力传感 器集成为加载一体化机械组 件（总高度790mm，适用现 有试验台高度），通过变频 器控制加载。
最大加载能力
机械千斤顶
万向压帽
减速器
电机
2000kN
250mm ﹥200次
16
最大行程
底垫板 传感器
150t疲劳性能
主要设备-荷载检测与监测传感器
工作原理
试验启动后，主控模块发送流程控制指令给加载模块，加载模块按照指 令进行自动加载；加载过程中，荷载测量模块、挠度测量模块、安全监测模 块和裂缝检测模块将采集的检测数据实时传输到主控模块，主控软件按照预 定算法进行计算、分析和判断，完成数据记录、传输、报告输出。
子模块名称 加载模块 荷载模块 安全监测模块 挠度模块 裂缝模块 数据类型 加载指令 荷载值 荷载校核值 挠度值 裂缝信息 实现功能 实现试验过程自动加载 荷载值的实时监控、采集、存储、计算 校核值的实时监控、采集 RS-232 挠度值的实时监控、采集 裂缝值的实时监控、采集 输入 输入 接口类型 数据流向 输出 输入 输入
7
上传
远程实时监控
结构稳定、安装便捷、维护量小
电动机械千斤顶加载方式结构简单、稳定，不受环境温度影响；电动机 械千斤顶、双功能轮辐式数字测力传感器、变频电机高度一体化集成，整体 安装、拆卸、维护方便。 取代了高压泵站、进口高压阀件、大量油路、油表等液压设备，消除了传 统液压加载方式油泵油路泄露导致的安全隐患，大大减小高压阀件等环节的维 8 护工作量。
满足： TB/T2092《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》； 工管科信函[2015]331号《铁路预应力混凝土简支梁静载试验自动控制系统 数据接口暂行规定》。 实现： 试验过程自动化控制：自动加载；自动检测；自动判定；自动输出； 试验数据信息化管理：基本信息；过程数据；试验报告；现场视频。
软件防护
9
科技成果评审
该装置于2016年4月29日顺利通过铁总科技管理部组织的科技成果评审。
10
工程试运用
该装置在石济客专、济青高铁等项目建设中进行了成功试应用。
11
二、组成结构
试验人员完成梁型、梁号等基础信息参数配置后一键启动试验，本装置
静载试验自控装置采用模块化结构，由主控、加载、荷载测量、挠度测 量、安全监测、裂缝检测、数据传输、安全应急报警八个模块组成 ，配置对 12 应软件程序和接口。
报警模块
数据传输模块
报警指令
试验数据
加载预报及声光电报警
下载试验梁标准信息及上传试验数据 RJ-45
输出
输入输出 13
加载控制闭环结构
14
主要设备-控制柜
主控柜：集成工业控制计算 机、显示器、UPS应急电源、打 印机、语音播报音箱、声光报 警器等设备。
分控柜：集成仪表、变频器 串口集线器、动力供电等设备。
分别采用轮辐式双功能数字压力传感器的两路独 立输出进行荷载测量与监测。
该传感器是在同一个压 力传感器的内部安wk.baidu.com两套完 全独立的弹性应变体、独立 的电路、独立的传输系统， 形成两套完全独立、性能等 同的压力检测系统。
输出
测量范围 准确度
A\B两路
（0-2000）kN 0.1%F.S
17
主要设备-挠度测量与监测仪器
综合安全防护、保障试验安全
设置多项软、硬件安全防护措施，可有效应对试验 过程中的突发情况，保障试验安全 。
安全防护措施 功能
硬盘写入保护及RAID 保证系统安全，系统快速还原。 UPS 急停装置 手动卸载
防止电力系统的突然中断造成数据丢失、电气仪表损坏
一键急停 手动操作卸载 防火墙、设备自诊断 、权限管理、安全阈值、加载荷载值动态 监测、挠度值动态监测
4
铁路桥梁静载试验现状
5
试验全过程自动化控制
试验人员完成梁型、梁号等基础信息参数配置后，本装置自动生成《静载 试验计算单》，一键启动试验即可按照标准自动循环加载、同步加载、自动平 衡、自动检测判定、自动输出《静载试验报告》，自动传输试验数据及图像。 一键启动、全过程自动完成。操作简单，使用方便，工作效率高； 闭环控制，自动测量。加载同步、动态平衡、数值准确，试验质量高；
试验数据信息化管理
配置标准接口及视频监控设备，数据格式满足接口要求，实现标准梁型 参数自动下载，试验数据、试验报告和试验图像远程监控实时上传，满足静载 试验信息化管理要求。 数据内容 下载 制梁场试验梁制梁信息、静载试验计算基本参数 静载试验基本信息、荷载计算参数信息、各级加载 弯矩参数计算单、荷载参数计算结果、静载试验过 程信息、静载试验报告 试验进程信息、试验实时数据、试验现场视频
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铁路桥梁静载试验自动控制装置试验实景
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铁路桥梁静载试验现状
目前，我国各梁场铁路桥梁静载试验还停留在人工加载、人工读数、 人工观测、人工判定的落后现状，试验时由人工操作10台油泵分别控制 液压千斤顶进行加载，采用6块百分表测量挠度值。
主要存在以下几方面问题： 需耗费大量的人力，试验效率低； 难以保证加载同步及精度，试验质量难以保证； 千斤顶液压控制装置笨重且需配套标定，使用和维护复杂； 人工读数记录、人工计算，数据量大，计算繁琐，出错几率高；大 人为因素影响较大，难以保证试验数据的准确可靠； 不能实现静载试验信息化管理。
分别采用6个光栅位移计和6个机械式百分表进行 挠度测量和监测。
数字式光栅位移计 量程 10mm（4个） 50mm（2个）
机械式百分表 10mm（4个） 50mm（2个）
分辨率
0.005mm
0.01mm
铁路工程信息化系统培训讲义
JSZK-Ⅰ型 铁路桥梁静载试验自动控制装置
主讲：吴俊 2016 /8/12
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一、产品简介
JSZK- Ⅰ型铁路桥梁静载试验自动控制装置是铁科院结合铁路工程建设 信息化项目研制的自动化和信息化新装备。 依托： 总公司铁路工程管理平台BIM中心桥梁静载试验模块项目。 2015年度铁总重点课题：《铁路线桥隧工程建造技术深化研究——铁路桥 梁静载试验自动控制装置的研制》（合同编号：2015D001-A） 具备： 自动加载、自动检测计算、自动记录报告、自动数据传输等功能
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主要设备-电动机械千斤顶
变频电机、减速器、机 械千斤顶与数字式压力传感 器集成为加载一体化机械组 件（总高度790mm，适用现 有试验台高度），通过变频 器控制加载。
最大加载能力
机械千斤顶
万向压帽
减速器
电机
2000kN
250mm ﹥200次
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最大行程
底垫板 传感器
150t疲劳性能
主要设备-荷载检测与监测传感器
工作原理
试验启动后，主控模块发送流程控制指令给加载模块，加载模块按照指 令进行自动加载；加载过程中，荷载测量模块、挠度测量模块、安全监测模 块和裂缝检测模块将采集的检测数据实时传输到主控模块，主控软件按照预 定算法进行计算、分析和判断，完成数据记录、传输、报告输出。
子模块名称 加载模块 荷载模块 安全监测模块 挠度模块 裂缝模块 数据类型 加载指令 荷载值 荷载校核值 挠度值 裂缝信息 实现功能 实现试验过程自动加载 荷载值的实时监控、采集、存储、计算 校核值的实时监控、采集 RS-232 挠度值的实时监控、采集 裂缝值的实时监控、采集 输入 输入 接口类型 数据流向 输出 输入 输入
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上传
远程实时监控
结构稳定、安装便捷、维护量小
电动机械千斤顶加载方式结构简单、稳定，不受环境温度影响；电动机 械千斤顶、双功能轮辐式数字测力传感器、变频电机高度一体化集成，整体 安装、拆卸、维护方便。 取代了高压泵站、进口高压阀件、大量油路、油表等液压设备，消除了传 统液压加载方式油泵油路泄露导致的安全隐患，大大减小高压阀件等环节的维 8 护工作量。
满足： TB/T2092《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》； 工管科信函[2015]331号《铁路预应力混凝土简支梁静载试验自动控制系统 数据接口暂行规定》。 实现： 试验过程自动化控制：自动加载；自动检测；自动判定；自动输出； 试验数据信息化管理：基本信息；过程数据；试验报告；现场视频。
软件防护
9
科技成果评审
该装置于2016年4月29日顺利通过铁总科技管理部组织的科技成果评审。
10
工程试运用
该装置在石济客专、济青高铁等项目建设中进行了成功试应用。
11
二、组成结构
试验人员完成梁型、梁号等基础信息参数配置后一键启动试验，本装置
静载试验自控装置采用模块化结构，由主控、加载、荷载测量、挠度测 量、安全监测、裂缝检测、数据传输、安全应急报警八个模块组成 ，配置对 12 应软件程序和接口。
报警模块
数据传输模块
报警指令
试验数据
加载预报及声光电报警
下载试验梁标准信息及上传试验数据 RJ-45
输出
输入输出 13
加载控制闭环结构
14
主要设备-控制柜
主控柜：集成工业控制计算 机、显示器、UPS应急电源、打 印机、语音播报音箱、声光报 警器等设备。
分控柜：集成仪表、变频器 串口集线器、动力供电等设备。
分别采用轮辐式双功能数字压力传感器的两路独 立输出进行荷载测量与监测。
该传感器是在同一个压 力传感器的内部安wk.baidu.com两套完 全独立的弹性应变体、独立 的电路、独立的传输系统， 形成两套完全独立、性能等 同的压力检测系统。
输出
测量范围 准确度
A\B两路
（0-2000）kN 0.1%F.S
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主要设备-挠度测量与监测仪器
综合安全防护、保障试验安全
设置多项软、硬件安全防护措施，可有效应对试验 过程中的突发情况，保障试验安全 。
安全防护措施 功能
硬盘写入保护及RAID 保证系统安全，系统快速还原。 UPS 急停装置 手动卸载
防止电力系统的突然中断造成数据丢失、电气仪表损坏
一键急停 手动操作卸载 防火墙、设备自诊断 、权限管理、安全阈值、加载荷载值动态 监测、挠度值动态监测
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铁路桥梁静载试验现状
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试验全过程自动化控制
试验人员完成梁型、梁号等基础信息参数配置后，本装置自动生成《静载 试验计算单》，一键启动试验即可按照标准自动循环加载、同步加载、自动平 衡、自动检测判定、自动输出《静载试验报告》，自动传输试验数据及图像。 一键启动、全过程自动完成。操作简单，使用方便，工作效率高； 闭环控制，自动测量。加载同步、动态平衡、数值准确，试验质量高；