CN102486374A - 桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统包含，量测模块与控制模块，量测模块量测水面下底床的高程，并具有壳体、多层管体、推动单元、摄影单元与感测单元，推动单元具复数刻度且推动多层管体使多层管体伸长至底床，摄影单元摄影推动单元而产生影像，控制模块控制推动单元推动多层管体伸长而使设置于多层管体底部的感测单元碰触水面下底床时，感测单元发送感测讯号至控制模块，停止推动多层管体，并控制摄影单元摄影推动单元，控制模块依据影像或量测模块作动状态，得知桥墩底床高程并传输至远程监视单元，如此即可实时监控底床高程。

Description

桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统

技术领域

本发明涉及一种桥墩底床高程的监测系统，特别是指一种可实时监控桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统。

背景技术

近几年来，世界各国风灾与水灾频繁，每当灾害来时，经常导致河川、溪水暴涨，使得桥墩基础冲刷严重，让桥墩的基桩裸露于外，如此即会导致桥梁侧向承载力量不足，因而发生倾斜或断裂的情形。若洪水太大，即会直接冲断桥墩，进而导致桥梁突然直接冲落于水，而危及通行安全。上述情形不仅导致交通联络中断，而且往往在短时间内会造成人民生命、公共财产与地方建设的损失。因此，现今为能充分了解桥墩底床的冲刷情形并实时预警，是发展出监测系统，如此可尽早发现桥墩底床冲刷严重，以实时预警管制，而确保通行安全，避免因为桥梁可能断裂所造成的二次伤害，以及适时补强修护以延长桥梁的使用寿命。甚至更能长期记录侦测数据，以建立完整桥墩冲刷数据库，而供日后桥墩保护与底床整治之用。

目前在许多桥墩底床的冲刷监测相关技术中，最常使用的监测方法如下：

透地雷达法(Ground Penetrating Radar)，其为一种非破坏检测技术，是以高频电磁波源发射雷达波渗透入不同的物质界层，推算出底床高程的变化，其优点为可连续记录底床高程的变化，但缺点为操作费时，且需要专业的训练后才能操作。

砖块编号法(Numbered bricks)，其是利用一固定尺寸砖块所组成的砖块数组，每一砖块均依序编号与注记其上，然后埋置于桥墩上游河段的底床下，当洪水来临时，藉由砖块被冲离原位与数量，来量测底床高程的变化。其缺点为需要开挖底床，且每次只能使用一次，并且只能量测到底床被刷下的深度，无法获知回淤的深度，且此种方法需埋入底床。

滑动磁轴环法(Sliding magnetic collar)，其是在桥墩柱表面前装置一个滑动杆，滑动杆为中空设计，其外部有一轴环套于其上，当河床被冲刷，轴环便会下移，提供特定位置的冲刷深度，而在滑动杆的内部则有一磁力感应器会随外部轴环套同步移动，并将移动的讯号利用线路传输到外部。其缺点为只能记录底床被冲刷的深度，无法获知回淤的深度。

户外监视镜头辨识水位法，其是藉由影像撷取装置的镜头对该液面进行该待测水位影像的截取，再经由该影像前置处理对该待测影像进行一连串影像处理，以依据已处理的影像进行比例计算，而得出该液面的高度值。非用于桥墩冲刷监测使用。

自移式镜头监测法，其在桥墩底床边埋入一中空防水管，并利用支架固定于桥墩，防水管内部有监测用摄影机装置于滑轨平台上，利用步进马达来控制滑轨平台上下做垂直移动来监视沙面冲刷的状况。当沙面受到淤积上升或是冲刷下降时，可由实时影像辨识系统来追踪沙面，所以不管淤积或冲刷皆可探知。其缺点为耗电量大，且由于是利用无线传输装置传送数据，传输质量易受马达干扰。在较恶劣的环境下，水与沙面分界判断力变差，且此种方法需埋入底床。

多镜头监测法，其与滑轨平台类似，将滑轨平台替换成多个摄影镜头，用各个镜头追踪沙面的冲刷与淤积情况，解决当初的耗电问题外，传输情况也有所改善，但在较恶劣的环境中仍然难以分辨水与沙面的分界处，且此种方法需埋入底床。

重力式冲刷测量装置，沙面遭受冲刷后降低，随着沙面降低探测体也由于重力作用往下沉降，读取探测体的下降高度即可获知冲刷深度。缺点为只能测量沙面冲刷，当淤积时无从量测。只能做一次性量测，且此种方法需埋入底床。

发报器式土层冲刷监测系统，其埋设多个发报器于土层中，当冲刷到达一定深度时，发报器会移动或震动，藉此来获得冲刷状况。缺点是只能测量沙面冲刷，当淤积无从量测。也是只有一次性量测，且此种方法需埋入底床。

光纤传感器，其为利用光纤光栅来做监测的一种量测系统。由于介质附于光纤上而改变光纤内部折射率，以及造成内部光波波长有漂移现象，进而推知介质所在深度。缺点是光纤必须直接附在水或沙面上，而光纤较脆弱，容易遭受破坏，且此种方法需埋入底床。

探针式监测法，其装设于桥墩体上，利用机械原理带动一量测杆进行接触式量测，量测杆底端设有一压力式传感器，当量测杆探测水下沙面时，利用压力传感器的特性，当量测杆接触至沙面时压力传感器受压，量测杆立即停止动作，而计算量测杆的下探深度，即可知道目前沙面冲刷或淤积高度值。缺点是如果水面离沙面过高，所需的量测杆必须越长，且水位如果暴涨，装置容易遭受洪水或大石等外力破坏。

由上述说明现今常用的监测方法可得知，其于使用上皆有一定限制与不便之处，因此如何以其它较佳方式监测桥墩的底床冲刷状态，以延长桥梁的使用寿命，仍为现今的一大重要课题。

因此，本发明即在针对上述问题而提出一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，不仅可改善上述现有技术缺点，又可实时监控桥墩底床的高程变化，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其设置于桥墩，并藉由控制模块控制具有复数刻度的推动单元，以推动多层管体往下伸长至底床，于多层管体抵到底床时，摄影单元摄影推动单元产生影像，控制模块依据影像得知桥墩的底床的高程，并实时传输底床的高程值至远程监视单元，以实时监控底床的高程变化。

本发明的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其藉由控制模块控制量测模块动作，以驱使量测模块的推动单元推动多层管体往下伸长，当多层管体抵至底床时，控制模块依据量测模块的作动状态，进而分析得知桥墩的底床的高程，并实时传输底床的高程值至远程监视单元，以实时监控底床的高程变化。

本发明的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其是设置于底床上方，而不需埋设于底床，所以不需要开挖底床，如此即可达到设置简单与减少成本的目的。

本发明的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其可实时得知底床高程的数据并传输至远程监视单元，以进行实时监控与记录底床的高程变化，而不需传输影像，如此可达到降低传输数据的目的，而减少所需的传输频宽。

本发明的技术方案：一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其包含有：

一量测模块，设置于一桥墩水面下，用于量测水面下的一底床的高程，其具有：

一壳体；

一多层管体，设置于该壳体内；

一推动单元，设置于该壳体内且具有复数刻度，该推动单元推动该多层管体使该多层管体伸长至该底床；

一摄影单元，设置于该壳体内，摄影该推动单元而产生一影像；以及

一感测单元，设置于该多层管体的底部；

一控制模块，耦接该推动单元与该摄影单元，且该量测模块与该控制模块相互分离；

其中，该控制模块控制该推动单元推动该多层管体伸长，该多层管体的底部的该感测单元碰触水面下的该底床时，该感测单元发送一感测讯号至该控制模块，以控制该推动单元停止推动该多层管体，该摄影单元摄影该推动单元产生该影像，该控制模块依据该影像得知该底床的高程，且传输该高程至一远程监视单元。

本发明中，其中该推动单元更包含：

一马达；

一旋转盘，设置于该马达；以及

一推动软管，卷绕于该旋转盘，且该马达驱动该旋转盘旋转，以带动该推动软管推动该多层管体伸长。

本发明中，更包含：

一驱动单元，受控于该控制模块并驱动该马达。

本发明中，其中该多层管体更包含：

复数管体，该些管体的直径不相同，小直径的管体套设于大直径的管体内，且该些管体互相连接，该推动软管推动最小直径的管体，以带动其余管体伸长而伸长该多层管体碰触该底床。

本发明中，更包含：

一防水伸缩保护管，设置于该多层管体外。

本发明中，更包含：

一电源供应单元，耦接该量测模块与该控制模块并供应电源至该量测模块与该控制模块，该电源供应单元为一市电、一电池、一水力发电单元或一太阳能发电单元。

本发明中，其中该控制模块更包含：

一影像传输单元，耦接该摄影单元并传输该摄影单元的该影像；

一影像撷取单元，耦接该影像传输单元并撷取该影像传输单元传输的该影像；

一模拟数字转换单元，耦接该影像撷取单元并转换该影像撷取单元撷取的该影像，而产生一数字影像；

一影像处理单元，耦接该模拟数字转换单元，并处理分析该数字影像，以得到该底床的高程；

一处理器，耦接该影像处理单元，接收该底床的高程；

一外部传输单元，耦接该处理器并传输该底床的该高程至该远程监视单元；

一控制单元，耦接该处理器并接收该处理器的一命令，且依据该命令产生一控制讯号；以及

一控制端口，耦接该控制单元并接收该控制讯号，且传送该控制讯号至该推动单元，以控制该推动单元。

本发明中，更包含：

一储存单元，耦接该处理器并储存一系统软件，以供该处理器执行。

本发明中，其中该外部传输单元为一无线传输单元或一有线传输单元。

本发明中，其中该摄影单元设有一照明单元。

本发明同时公开了一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其包含有：

一量测模块，设置于一桥墩的水面下，用于量测水面下的一底床的高程，其具有：

一壳体；

一多层管体，设置于该壳体内；

一推动单元，设置于该壳体内且具有复数刻度，该推动单元推动该多层管体使该多层管体伸长至该底床；以及

一感测单元，设置于该多层管体的底部；

一控制模块，耦接该推动单元，且该量测模块与该控制模块相互分离；

其中，该控制模块控制该推动单元推动该多层管体伸长，该多层管体的底部的该感测单元碰触水面下的该底床时，该感测单元发送一感测讯号至该控制模块，以控制该推动单元停止推动该多层管体，该控制模块依据该量测模块的一作动状态，以分析得知该底床的高程，且传输该高程至一远程监视单元。

本发明中，其中该推动单元更包含：

一马达；

一旋转盘，耦接于该马达；以及

一推动软管，卷绕于该旋转盘，且该马达驱动该旋转盘旋转，以带动该推动软管推动该多层管体伸长；

其中，该控制模块依据该马达或该旋转盘的旋转圈数，而分析得知该底床的高程。

本发明中，更包含：

一驱动单元，受控于该控制模块并驱动该马达。

本发明中，其中该多层管体更包含：

复数管体，该些管体的直径不相同，小直径的管体套设于大直径的管体内，且该些管体互相连接，该推动软管推动最小直径的管体，以带动其余管体伸长而伸长该多层管体碰触该底床。

本发明中，其中更包含：

一防水伸缩保护管，设置于该多层管体外。

本发明中，更包含：

一电源供应单元，耦接该量测模块与该控制模块并供应电源至该量测模块与该控制模块，该电源供应单元为一市电、一电池、一水力发电单元或一太阳能发电单元。

本发明中，其中该控制模块更包含：

一处理器，分析该量测模块的该作动状态得知该底床的高程；

一外部传输单元，耦接该处理器并传输该底床的该高程至该远程监视单元；

一控制单元，耦接该处理器并接收该处理器的一命令，且依据该命令产生一控制讯号；以及

一控制端口，耦接该控制单元并接收该控制讯号，且传送该控制讯号至该推动单元，以控制该推动单元。

本发明中，更包含：

一储存单元，耦接该处理器并储存一系统软件，以供该处理器执行。

本发明中，其中该外部传输单元为一无线传输单元或一有线传输单元。

本发明具有的有益效果：本发明所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，当控制模块控制推动单元推动多层管体，而让位于多层管体的底部的感测单元碰触水面下的底床时，感测单元发送感测讯号至控制模块，以控制推动单元停止推动多层管体，摄影单元摄影推动单元产生影像，控制模块依据影像分析得知底床的高程，且传输高程至一远程监视单元，如此，即可得知桥墩的底床的高程，以进行实时监控与记录底床的高程。

另外，本发明的控制模块亦可依据量测模块的作动状态，而分析得知多层管体往下伸长而抵到底床的距离，进而得知桥墩的底床的高程，并实时传输底床的高程至远程监视单元，以实时监控底床的高程。由于本发明的伸缩探针式监测系统具有防水功能，可设置于水面下的底床上方，而不需埋设于底床下，所以不需要开挖底床，如此设置简单，不需耗费太多人力与成本。

附图说明

图1是本发明的一较佳实施例的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统设置于桥墩的示意图；

图2是本发明的一较佳实施例的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统的量测模块的示意图；

图3是本发明的一较佳实施例的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统的控制模块的示意图；

图4是本发明的一较佳实施例的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统的控制模块的方块图；以及

图5是本发明的监测系统执行远程传输的示意图。

【图号对照说明】

10 桥墩              121 壳体

12 量测模块          123 多层管体

1231 管体            124 刻度

125 推动单元         1251 马达

1253 旋转盘          1257 推动软管

127 摄影单元         1271 照明单元

128 防水伸缩保护管   129 感测单元

130 感测单元         131 定位件

13 控制模块          14 传输线

15 电源供应单元      16 驱动单元

20 感测埠            21 影像传输单元

22 影像撷取单元      23 模拟数字转换单元

24 控制单元          25 影像处理单元

26 处理器            27 储存单元

28 控制埠            29 外部传输单元

30 电源埠            50 外部接收器

55 远程监视单元

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

首先，请参阅图1，其是本发明的一较佳实施例的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统设置于桥墩的示意图。如图所示，本发明的伸缩探针式监测系统是设置于一桥墩10，而用于实时监控水面下的底床的高程变化。本发明的监测系统藉由任何习知方式而设置于桥墩10上方，且可位于水面上方或下方。本发明具有一量测模块12与一控制模块13，量测模块12用于量测水面下的底床的状态，并将量测到的信息经由讯号传输线14传输至控制模块13做计算以及影像辨识，控制模块13连接有一电源供应单元15(如图3所示)用于供给量测模块12与控制模块13所需的电源，而量测模块12与控制模块13是经由传输线14所连接。

控制模块13设置于水面以上，如桥墩高处、桥面上等等，装置外部为一防雨水的保护壳，如此未来如需对控制模块13做更动时可较为方便，并且可减少对整个伸缩式探针监测系统入水的体积，以方便管理与维护。量测模块12设置于水面下，如此即可探测到水面下的沙面区域。由于量测模块12是设置于水中，故量测模块12的外部具有一防水防撞的保护壳体121(如图2所示)，且壳体121为钢体以作为防水防撞的保护。另外，壳体121的内部更可进一步设置有一防水膜，以增加防水效果。本发明的监测系统分成量测模块12与控制模块13两部分，除具备有效管理维护系统外，并减少入水体积以达到减小水域流场的影响，也减少遭受外物撞击的机会。

请一并参阅图2与图3，其是本发明的一较佳实施例的伸缩探针式监测系统的量测模块与控制模块的示意图。如图所示，本发明伸缩探针式监测系统包含量测模块12(如图2所示)与控制模块13(如图3所示)。量测模块12设置于桥墩10(如图1所示)，用于量测水面下的底床的状态，其具有一壳体121、一多层管体123、一推动单元125、一摄影单元127与一感测单元129，多层管体123设置于壳体121内，其为一伸缩式多层管体，推动单元125设置于壳体121内，且推动单元125的一推动软管1257推动多层管体123伸长，以让多层管体123可伸长碰触至底床，以观察底床的高度，推动软管1257具有复数刻度124，摄影单元127设置于壳体121内，用于摄影推动单元125的推动软管1257上方的刻度124而产生影像，并将影像传输至控制模块13。

此外，多层管体123上方更设有一观测窗126，以方便让摄影单元127对推动软管1257摄影。上述的摄影单元127的一较佳实施例可为一感光耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)或者其它类型的摄影器具。感测单元129设置于量多层管体123的底部。推动单元125推动多层管体123让多层管体123伸长，当多层管体123的底部的感测单元129碰触到底床时，感测单元129即会发送一感测讯号，且经由穿设于多层管体123内部的传输线传输感测讯号至控制模块13，控制模块13即会控制推动单元125停止推动多层管体123。上述的感测单元129的一实施例为压力传感器。

复参阅图2与图3，控制模块13用于控制推动单元125与摄影单元127，以控制量测模块12量测底床的高程。当控制模块13控制推动单元125推动多层管体123伸长，且多层管体123的底部的感测单元129碰触到水面下的底床时，感测单元129发送感测讯号至控制模块13，控制模块13即控制推动单元125停止推动多层管体123，且摄影单元127摄影推动单元125的推动软管1257上方的刻度124而产生影像，并对影像进行分析，以得知影像中刻度124为何，如此即可得知底床的目前高度。控制模块13依据影像得知底床的高程，是会进一步传输至如图5所示的一远程监视单元55，如此，远程监视单元55即可进行实时监控与记录底床的高程变化。

起初推动单元125的推动软管1257未推动多层管体123时，若刻度124并非为零，控制模块13可于多层管体123未移动之前，先控制摄影单元127摄影推动软管1257的刻度124，以产生一初始影像并传输至控制模块13，控制模块13分析初始影像，即会得知摄影单元127初始刻度124为何值，之后，推动单元125的推动软管1257推动多层管体123往下伸长移动并抵到底床时，控制模块13会控制摄影单元127摄影推动软管1257的刻度124而产生影像，控制模块13分析影像即可得知影像中的刻度124为何值，并且与初始刻度值相比较，即可得知底床的目前高度。

本发明的探针式监测系统，由于架设在桥墩10的控制模块13位于水面上，而量测模块12位于水面下，且不需事先埋入底床，所以易于施工，并且因为不需开挖底床，如此即不会影响底床而不会破坏桥墩10的承载结构。

此外，本发明桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统的推动单元125更包含一马达1251、一旋转盘1253与推动软管1257，旋转盘1253设置于马达1251的主轴，推动软管1257卷绕于旋转盘1253上方，且马达1251驱动旋转盘1253旋转以收放推动软管1257，当推动软管1257收起来时，则会带动多层管体123上升，反之推动软管1257则会推动多层管体123伸长。马达1251的一实施例为步进马达。

另外，本发明的多层管体123更包含复数管体1231，每一个管体1231的直径皆不相同，且小直径的管体1231会套设于大直径的管体1231内，且管体1231互相连接，推动软管1257连接最小直径的管体1231，以推动最小直径的管体1231而带动其余管体1231而伸长多层管体123以碰触底床。

另外，本发明的伸缩探针式监测系统更包含一感测单元130与一定位件131，感测单元130设置于多层管体123的最大直径的管体1231的侧边，而定位件131设置于最小直径的管体1231的侧边。当控制模块13控制马达1251带动旋转盘1253旋转而卷收推动软管1257时，推动软管1257即会带动多层管体123的最小直径的管体1231往上移动，而带动其余管体1231往上回缩至最大直径的管体1231内，待定位件131碰触到感测单元130时，感测单元130会发出感测讯号至控制模块13，以表示多层管体123的该些管体1231已回复至初始位置，如此控制模块13会依据感测讯号而控制马达1251停止运作，以停止多层管体123往上移动。此外，控制模块13亦可依据先前得知的刻度值，而得知多层管体123往下伸长的距离，而依据多层管体123往下伸长的距离控制推动单元125的马达1251带动多层管体123往上回缩相同距离，以回复至初始位置。另外，本发明的伸缩探针式监测系统更包含一防水伸缩保护管128，其设置于多层管体123外，以保护多层管体123。

本发明的监测系统更包含一电源供应单元15(如图3所示)，其用于提供本发明监测系统内部设备所需的电源，例如量测模块12与控制模块13。上述的电源供应单元15的一较佳实施例可为一市电、一电池、一水力发电单元或一太阳能发电单元。本发明电源供应单元15供应电源的方式可为定时制或持续制，定时制即藉由一般常用电路设定时间，而控制电源供应单元15供应电源至设备的时间，但是会维持供应电源至控制模块13，以保持监测系统的运作，如此可有效节省电源，而提高电源供应单元15供应电源的时间。电源供应单元15若采用持续式供应电源，即24小时全天候供应电源，以进行全天候侦测底床的高程变化，如此电源供应单元15即可采用市电、太阳能发电单元、水力发电单元，一但发生停电时，电源供应单元15即采用电池、水力发电单元或太阳能发电单元。此外，本发明的伸缩探针式监测系统更包含有至少一照明单元1271(如图2所示)，其设置于壳体121内，照明单元1271用于提供摄影单元127于摄影时所需要的光线。照明单元的一较佳实施例为发光二极管。

如图3所示，本发明的伸缩探针式监测系统更包含一驱动单元16。驱动单元16用于驱动马达1251作动，且耦接于电源供应单元15，以接收电源并传输至量测模块12的马达1251，驱动单元16耦接于控制模块13而受控于控制模块13。

请参阅图4，其是本发明的一较佳实施例的伸缩探针式监测系统的控制模块的方块图。如图所示，本发明的控制模块13更包含一感测端口20、一影像传输单元21、一影像撷取单元22、一模拟数字转换单元23、一控制单元24、一影像处理单元25、一处理器26、一控制埠28、一外部传输单元29与一电源端口30。影像传输单元21连接摄影单元127，其为一影像传输接口而用于传输摄影单元127的影像。影像撷取单元22耦接影像传输单元21并撷取影像传输单元21传输的影像，且将撷取到的影像传输至模拟数字转换单元23，以供模拟数字转换单元23数字化影像，以产生一数字影像，进而传输至影像处理单元25。本发明更包含一储存单元27，其耦接处理器26并储存一系统软件，以供处理器26处理。

影像处理单元25耦接模拟数字转换单元23并用于分析数字影像，以得知影像中的推动软管1257的刻度124为何值，处理器26依据影像处理单元25所得知的刻度值，而得知水面下的底床32的高程。影像处理单元25分析影像的技术可运用现有技术，即可分析出影像中的刻度值，以供处理器26得知底床的目前高程。外部传输单元29耦接处理器26以接收底床的高程，并传输底床的高程至远程监视单元55(请参阅图5)，以供监控人员实时监控底床的高程变化，并可长期记录以供日后追踪。

本发明由于获得的数据皆在控制模块13完成处理，最后外部传输单元29仅传输出底床的高程数据至外部的远程监视单元55，而不需传输影像至远程监视单元55，因此，只需少量频宽即可完成传输。本发明的控制模块13亦可依据目前底床的高程与上一次得到的底床的高程，而计算出底床的高程变化，并传输至远程监视单元55。本发明的外部传输单元29的一较佳实施例可为有线传输单元或无线传输单元。

本发明的处理器26更耦接影像撷取单元22与模拟数字转换单元23，以控制影像撷取单元22与模拟数字转换单元23。处理器26更透过影像撷取单元22与影像传输单元21控制摄影单元127，或者直接耦接摄影单元127而控制摄影单元127。储存单元27耦接处理器26并储存系统软件，以供处理器26执行。控制单元24耦接处理器26并接收处理器26发出的一命令，且依据处理器26的命令产生一控制讯号并传送至控制端口28，以传送控制讯号至量测模块12(如图2所示)，而控制推动单元125作动。此实施例的控制埠28是透过传输线而与推动单元125的马达1251相耦接。上述的控制单元24的一实施例为马达控制芯片。感测埠20耦接图2所示的感测单元129与130，以接收感测单元129与130所产生的感测讯号，并传送感测讯号至处理器26，处理器26接收感测讯号而得知多层管体123伸长且底部已碰触底床或者多层管体123已回缩至初始位置，而驱使控制单元24控制推动单元125停止带动多层管体123伸长或者回缩。

此外，本发明的控制模块13更可分析量测模块12的作动状态，而得知多层管体123的伸长距离，进而得知水面下的底床的高程。由于控制单元24产生的控制讯号是用于控制多层管体123伸长或者缩回，所以控制讯号即表示多层管体123的作动状态，例如控制单元24控制图2所示的马达1251转动几圈或者几步。所以，控制模块13的处理器26从控制单元24即可得知量测模块12的作动状态，例如马达1251转动几圈或者旋转盘1253转动的圈数，所以处理器26分析量测模块12的作动状态即可换算得知多层管体123伸长多少距离。处理器26得知多层管体123往下伸长至底床的距离，相对则可得知底床的高程。本发明的控制模块13可以分析摄影单元127所产生的影像或者多层管体123的移动状态，而得知底床的高程，而达到实时监控底床的高程的目的。

另外，电源端口30耦接电源供应单元15(如图3所示)，以接收电源供应单元15所提供的电源。控制模块13更进一步传输电源至推动单元125的马达1251，以提供马达1251所需的电源。

请参阅图5，其是本发明监测系统执行远程传输的示意图。如图所示，本发明的监测系统所得知的高程是会传输至远程监视单元55，即控制模块13以无线或有线的传输方式，将高程传输至一外部接收器50，再藉由外部接收器50传输高程至远程监视单元55，以供监视人员得知水面下的底床的高程，并记录于远程监视单元55，而建成数据库，以供日后所需作为参考数据，就像是如图5所示，远程监视单元55所呈现的高程曲线图。此外，远程监视单元55可依据所接收到的底床的高程而计算出底床的高程变化。本发明的远程监视单元55可为一计算机，或者其它电子装置，譬如个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)。

综上所述，本发明桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其包含两分离的量测模块与控制模块，量测模块设置于桥墩，并用于量测水面下的底床的高程，且量测模块具有一壳体、一多层管体、一推动单元、一摄影单元与一感测单元，多层管体设置于壳体内，推动单元具有复数刻度且设置于壳体内，推动单元推动多层管体使多层管体伸长至底床，摄影单元设置于壳体内，并摄影推动单元而产生影像，感测单元设置于多层管体的底部，当控制模块控制推动单元推动多层管体，使多层管体伸长而感测单元碰触水面下的底床时，感测单元发送感测讯号至控制模块，以控制推动单元停止推动多层管体，并控制摄影单元摄影推动单元，而产生影像，控制模块依据影像或量测模块的作动状态，而分析得知桥墩底床的高程并传输至远程监视单元，如此即可实时监控底床的高程变化。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (19)

1.一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其包含有：

一量测模块，设置于一桥墩水面下，用于量测水面下的一底床的高程，其具有：

一壳体；

一多层管体，设置于该壳体内；

一推动单元，设置于该壳体内且具有复数刻度，该推动单元推动该多层管体使该多层管体伸长至该底床；

一摄影单元，设置于该壳体内，摄影该推动单元而产生一影像；以及

一感测单元，设置于该多层管体的底部；

一控制模块，耦接该推动单元与该摄影单元，且该量测模块与该控制模块相互分离；

其中，该控制模块控制该推动单元推动该多层管体伸长，该多层管体的底部的该感测单元碰触水面下的该底床时，该感测单元发送一感测讯号至该控制模块，以控制该推动单元停止推动该多层管体，该摄影单元摄影该推动单元产生该影像，该控制模块依据该影像得知该底床的高程，且传输该高程至一远程监视单元。

2.如权利要求1所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其中该推动单元更包含：

一马达；

一旋转盘，设置于该马达；以及

一推动软管，卷绕于该旋转盘，且该马达驱动该旋转盘旋转，以带动该推动软管推动该多层管体伸长。

3.如权利要求2所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，更包含：

一驱动单元，受控于该控制模块并驱动该马达。

4.如权利要求1所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其中该多层管体更包含：

复数管体，该些管体的直径不相同，小直径的管体套设于大直径的管体内，且该些管体互相连接，该推动软管推动最小直径的管体，以带动其余管体伸长而伸长该多层管体碰触该底床。

5.如权利要求1所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，更包含：

一防水伸缩保护管，设置于该多层管体外。

6.如权利要求1所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，更包含：

一电源供应单元，耦接该量测模块与该控制模块并供应电源至该量测模块与该控制模块，该电源供应单元为一市电、一电池、一水力发电单元或一太阳能发电单元。

7.如权利要求1所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其中该控制模块更包含：

一影像传输单元，耦接该摄影单元并传输该摄影单元的该影像；

一影像撷取单元，耦接该影像传输单元并撷取该影像传输单元传输的该影像；

一模拟数字转换单元，耦接该影像撷取单元并转换该影像撷取单元撷取的该影像，而产生一数字影像；

一影像处理单元，耦接该模拟数字转换单元，并处理分析该数字影像，以得到该底床的高程；

一处理器，耦接该影像处理单元，接收该底床的高程；

一外部传输单元，耦接该处理器并传输该底床的该高程至该远程监视单元；

一控制单元，耦接该处理器并接收该处理器的一命令，且依据该命令产生一控制讯号；以及

一控制端口，耦接该控制单元并接收该控制讯号，且传送该控制讯号至该推动单元，以控制该推动单元。

8.如权利要求7所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，更包含：

一储存单元，耦接该处理器并储存一系统软件，以供该处理器执行。

9.如权利要求7所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其中该外部传输单元为一无线传输单元或一有线传输单元。

10.如权利要求1所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其中该摄影单元设有一照明单元。

11.一种桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其包含有：

一量测模块，设置于一桥墩的水面下，用于量测水面下的一底床的高程，其具有：

一壳体；

一多层管体，设置于该壳体内；

一推动单元，设置于该壳体内且具有复数刻度，该推动单元推动该多层管体使该多层管体伸长至该底床；以及

一感测单元，设置于该多层管体的底部；

一控制模块，耦接该推动单元，且该量测模块与该控制模块相互分离；

其中，该控制模块控制该推动单元推动该多层管体伸长，该多层管体的底部的该感测单元碰触水面下的该底床时，该感测单元发送一感测讯号至该控制模块，以控制该推动单元停止推动该多层管体，该控制模块依据该量测模块的一作动状态，以分析得知该底床的高程，且传输该高程至一远程监视单元。

12.如权利要求11所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，其中该推动单元更包含：

一马达；

一旋转盘，耦接于该马达；以及

一推动软管，卷绕于该旋转盘，且该马达驱动该旋转盘旋转，以带动该推动软管推动该多层管体伸长；

其中，该控制模块依据该马达或该旋转盘的旋转圈数，而分析得知该底床的高程。

13.如权利要求12所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

更包含：

一驱动单元，受控于该控制模块并驱动该马达。

14.如权利要求11所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

其中该多层管体更包含：

复数管体，该些管体的直径不相同，小直径的管体套设于大直径的管体内，且该些管体互相连接，该推动软管推动最小直径的管体，以带动其余管体伸长而伸长该多层管体碰触该底床。

15.如权利要求11所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

其中更包含：

一防水伸缩保护管，设置于该多层管体外。

16.如权利要求11所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

更包含：

一电源供应单元，耦接该量测模块与该控制模块并供应电源至该量测模块与该控制模块，该电源供应单元为一市电、一电池、一水力发电单元或一太阳能发电单元。

17.如权利要求11所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

其中该控制模块更包含：

一处理器，分析该量测模块的该作动状态得知该底床的高程；

一外部传输单元，耦接该处理器并传输该底床的该高程至该远程监视单元；

一控制单元，耦接该处理器并接收该处理器的一命令，且依据该命令产生一控制讯号；以及

一控制端口，耦接该控制单元并接收该控制讯号，且传送该控制讯号至该推动单元，以控制该推动单元。

18.如权利要求17所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

更包含：

一储存单元，耦接该处理器并储存一系统软件，以供该处理器执行。

19.如权利要求17所述的桥墩底床高程的伸缩探针式监测系统，其特征在于，

其中该外部传输单元为一无线传输单元或一有线传输单元。

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