一种大型试验设备隔振系统的设计

技术领域

本发明涉及器材隔振技术领域，具体为一种大型试验设备隔振系统的设计。

背景技术

大型试验设备在工作期间常常由于振动影响，导致试验结果出现偏差，严重时，甚至会对试验安全造成影响，而隔振平台的构建就可应对这类情况，但是，现有的隔振系统在应用过程中还存在一定的问题，例如；

1、为了有效降低重心会导致隔振平台质量超重，采用常规的隔振系统，很容易引起系统失稳，更因平台本身质量太大，其自身的弯矩就很大，使其内部的钢筋承受过大的拉应力，不利于平台长时间保持稳定的工作状态；

2、试验过程中，难以通过实时获取的水平数据和设备数据对未来的水平趋势进行预测，进而不利于用户预防性的进行防范措施，难以自动完成对水平异常情况的纠正操作。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种大型试验设备隔振系统的设计，能够有效地解决现有技术的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，

本发明公开了一种大型试验设备隔振系统的设计，包括：

隔振砼平台，作为各功能单元、功能模块和待试验设备的中央搭载端，由钢筋混凝土结构制成；

隔振支撑单元，用于通过隔振器的组合提供对隔振砼平台的支撑操作，接收并吸收外部振动源的振动传递；

阻尼器单元，用于依据当前振动状态，调整自身运行参数以完成当前振动幅度的遏制；

自水平执行单元，用于实时获取当前隔振砼平台水平状态，编辑并发送调整指令；

气动控制单元，用于在作为直接调整端，通过控制气动部件以调节搭载物所带来压力；

空气源提供单元，作为气动控制单元的供气支持端，通过压缩空气元件，供应气动控制单元启动过程中所需的气体压力与流量；

管理模块，用于作为各功能单元、功能单元的操控指令编辑与发送端，支持自定义修改功能参数设置与运行日志输出；

识别模块，用于对自水平执行单元所获取的信息进行综合分析，判断当前信息所指向水平状态是否处于预设正常阈值，并进行对应措施指令的发送与实施。

更进一步地，所述隔振支撑单元中所包含隔振器分内、中、外三层集合，并呈360°环形套设，其中，内层隔振器集合的设置参数为7.2°×50个，中层隔振器集合的设置参数为6°×60个，外层隔振器集合的设置参数为5.54°×65个。

更进一步地，所述管理模块通过无线网络交互连接有构建模块，所述构建模块用于提取识别模块分析数据与管理模块所记录运行日志数据，作为训练样本，进行综合比对参照，建立模拟预测模型。

更进一步地，所述构建模块通过无线网络交互连接有预测模块，所述预测模块与识别模块通过无线网络交互连接，所述预测模块用于获取当前识别模块所识别数据，构成待识别数据集，逐一投入识别模块所建立模拟预测模型中运行，获取预测参数，基于当前水平状态和关联功能模块与功能单元的工作状态预测其预设未来周期内的变化趋势，作为识别结果反馈至识别模块。

更进一步地，所述识别模块通过无线网络交互连接有纠正模块，所述纠正模块用于获取识别模块的识别结果，若识别模块的识别结果所指向的水平状态不位于预设正常阈值，则纠正模块向气动控制单元提供自动介入控制操作，其包括以下步骤：

步骤1：获取当前处于待调整状态的功能单元的运行设置参数；

步骤2：基于当前的功能单元的运行设置参数，当目前水平状态高于预设正常阈值时，则按预设调整尺度执行向下调整；

步骤3：当目前水平状态低于预设正常阈值时，则按预设调整尺度执行向上调整；

步骤4：在调整过程中，出现违背调整逻辑的识别状态时，则中止自动介入控制操作，向气动控制单元发送停机指令。

更进一步地，所述识别模块通过无线网络交互连接有警报模块，所述警报模块用于当识别模块的识别结果所指向的水平状态不位于预设正常阈值时，自动进行报警行为的反馈，其报警方式包括：管理端网页在线弹窗提醒、管理人短信接收提醒、布置地灯光闪烁提醒和布置地语音播报提醒。

更进一步地，所述预测模块获取当前运行环境下某一频率下的功率流级作为振动大小的评价指标，计算公式为：

式中，QP

更进一步地，所述隔振砼平台与管理模块通过电信号通讯连接，所述隔振砼平台上搭载有隔振支撑单元、阻尼器单元、自水平执行单元、气动控制单元和空气源提供单元，所述自水平执行单元与识别模块通过电信号通讯连接。

(三)有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果，

1、通过整套的隔振措施，使得该装置在布置过程中，提供了稳定的工作环境，减少外界振动对试验设备的干扰，并且通过纠正模块能够生成纠正指令，通过气动控制系统自动对试验设备进行纠正，使其回到正常工作状态，提高了试验的准确性和可靠，能够及时发出警报信号，提醒操作人员注意异常情况，并采取相应的纠正措施，保障试验的安全性。

2、通过自水平执行单元，实时监测设备的水平状态，并通过识别功能构建预测模型，能够提前发现异常情况，并基于历史数据预测未来变化趋势，从而及时采取纠正措施，保证设备的正常运行。

3、整个系统的运行逻辑合理，通过多个部分的协同工作，能够有效保障试验设备在稳定的水平状态下进行试验，并及时纠正异常情况，提高试验的效率和质量。

4、装置采用了环形钢混结构设计来有效降低总重心高，省去了厚大的钢筋混凝土板，同时在降低总质量的前提下加大了平台横截面积，能抵抗正负弯矩，有效提高砼平台的整体刚性及抗扭性能，且由于总质量的降低和截面积的加大，降低了平台内部钢筋的拉应力，有利于平台长期保持稳定的平面度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的框架示意图；

图中的标号分别代表，1、隔振砼平台；2、隔振支撑单元；3、阻尼器单元；4、自水平执行单元；5、气动控制单元；6、空气源提供单元；7、管理模块；8、识别模块；9、构建模块；10、预测模块；11、纠正模块；12、警报模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

本实施例的一种大型试验设备隔振系统的设计，如图1所示，包括：

隔振砼平台1，作为各功能单元、功能模块和待试验设备的中央搭载端，由钢筋混凝土结构制成，提供了稳定的工作环境，减少外界振动对试验设备的干扰，提高了试验的准确性和可靠性；

隔振支撑单元2，用于通过隔振器的组合提供对隔振砼平台1的支撑操作，接收并吸收外部振动源的振动传递，隔振支撑单元2中所包含隔振器分内、中、外三层集合，并呈360°环形套设，其中，内层隔振器集合的设置参数为7.2°×50个，中层隔振器集合的设置参数为6°×60个，外层隔振器集合的设置参数为5.54°×65个，隔振支撑单元2将试验设备与主体砼平台隔离，有效降低外界振动对设备的影响，提高试验的稳定性和精确性；

阻尼器单元3，用于依据当前振动状态，调整自身运行参数以完成当前振动幅度的遏制，阻尼器单元3通过调节阻尼特性来改变系统的阻尼比，进一步减少振动传递，提高系统的减震效果；

自水平执行单元4，用于实时获取当前隔振砼平台1水平状态，编辑并发送调整指令；

气动控制单元5，用于在作为直接调整端，通过控制气动部件以调节搭载物所带来压力，通过调节气源的压力和流量来控制设备的运动状态，实现对设备的精确控制，提高试验的可控性；

空气源提供单元6，作为气动控制单元5的供气支持端，通过压缩空气元件，供应气动控制单元5启动过程中所需的气体压力与流量，提供所需的气源，确保气动控制系统正常运行和试验设备的顺利操作；

管理模块7，用于作为各功能单元、功能单元的操控指令编辑与发送端，支持自定义修改功能参数设置与运行日志输出；

识别模块8，用于对自水平执行单元4所获取的信息进行综合分析，判断当前信息所指向水平状态是否处于预设正常阈值，并进行对应措施指令的发送与实施。

作为本实施例中一种优选的实施方式，如图1所示，隔振砼平台1与管理模块7通过电信号通讯连接，隔振砼平台1上搭载有隔振支撑单元2、阻尼器单元3、自水平执行单元4、气动控制单元5和空气源提供单元6，自水平执行单元4与识别模块8通过电信号通讯连接。

本实施例中，整体采用钢筋混凝土结构，有效控制形变，降低质量，使得平台既能有很高的刚性、抗弯曲强度、抗扭曲强度，又能在安装设备、仪器后降低整体的重心高度，得到一个重心与刚度中心近似重合的状态，提高整体的隔振性能与极高的稳定性。

在其他层面，本实施例还提供一种预测与纠正措施，如图1所示，管理模块7通过无线网络交互连接有构建模块9，构建模块9用于提取识别模块8分析数据与管理模块7所记录运行日志数据，作为训练样本，进行综合比对参照，建立模拟预测模型。

构建模块9通过无线网络交互连接有预测模块10，预测模块10与识别模块8通过无线网络交互连接，预测模块10用于获取当前识别模块8所识别数据，构成待识别数据集，逐一投入识别模块8所建立模拟预测模型中运行，获取预测参数，基于当前水平状态和关联功能模块与功能单元的工作状态预测其预设未来周期内的变化趋势，作为识别结果反馈至识别模块8。

预测模块10获取当前运行环境下某一频率下的功率流级作为振动大小的评价指标，计算公式为：

式中，QP

作为本实施例中一种优选的实施方式，如图1所示，识别模块8通过无线网络交互连接有纠正模块11，纠正模块11用于获取识别模块8的识别结果，若识别模块8的识别结果所指向的水平状态不位于预设正常阈值，则纠正模块11向气动控制单元5提供自动介入控制操作，其包括以下步骤：

步骤1：获取当前处于待调整状态的功能单元的运行设置参数；

步骤2：基于当前的功能单元的运行设置参数，当目前水平状态高于预设正常阈值时，则按预设调整尺度执行向下调整；

步骤3：当目前水平状态低于预设正常阈值时，则按预设调整尺度执行向上调整；

步骤4：在调整过程中，出现违背调整逻辑的识别状态时，则中止自动介入控制操作，向气动控制单元5发送停机指令。

本实施例中，如图1所示，识别模块8通过无线网络交互连接有警报模块12，警报模块12用于当识别模块8的识别结果所指向的水平状态不位于预设正常阈值时，自动进行报警行为的反馈，其报警方式包括：管理端网页在线弹窗提醒、管理人短信接收提醒、布置地灯光闪烁提醒和布置地语音播报提醒。

与现有技术相比，能够实时监测设备的水平状态，并通过识别功能构建预测模型，能够提前发现异常情况，并基于历史数据预测未来变化趋势，并及时采取纠正措施。

工作原理：经过改进的设备隔振措施，该装置在安置过程中提供了稳固的工作环境，有效减少了外部振动对试验设备的干扰。此外，其纠正模块能生成纠正指令，通过气动控制系统自动对试验设备进行修正，使其回到正常工作状态，从而提升了试验的准确性和可靠性。同时，该装置还具备及时发出警报信号的功能，以便操作人员注意到异常情况并采取相应的纠正措施，从而确保了试验的安全性；

此外，通过自水平执行单元，该设备能实时监测自身的水平状态，并利用识别功能构建预测模型，能够及早发现异常情况，同时，它还能基于历史数据预测未来的变化趋势，以便及时采取纠正措施，从而确保设备的正常运行。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。