CN103306213A - 基于IPv6 的桥梁构件全生命周期监控平台 - Google Patents

Abstract

一种基于IPv6的桥梁构件全生命周期监控平台，包括：钢制桥梁、预应力桥梁、底座、桥墩、射频识别传感器、缺陷传感器、环境工况传感器和信息管理系统服务器，第一射频识别传感器安装在钢制桥梁下支架的下方，第二射频识别传感器、第一缺陷传感器和第二缺陷传感器均安装在预应力桥梁的下方，环境工况传感器安装在桥墩上，信息管理系统服务器通过无线方式接收各传感器的发出信号，且所述信息管理系统服务器通过IPv6协议与各传感器保持通信连接。本发明可以通过无线互联网信息技术跟踪监测桥梁构件设计、制造、在役全过程，探索桥梁寿命管理评估体系。本发明设计合理，结构简单，适用于建筑设备领域中预应力桥梁的信息管理系统。

Description

基于IPv6 的桥梁构件全生命周期监控平台

技术领域

本发明涉及的是一种建筑设备领域的信息管理系统，特别是一种适用于桥梁的预应力构件全生命周期信息管理系统。 

背景技术

近年来，随着我国基础设施投入的加大，特别是高等级公路的建设投入加大，我国桥梁数量急剧增多。其中部分桥梁由于外界环境的作用或设计施工缺陷，桥梁服役期间性能劣化，甚至出现失效塌陷的严重事故，不仅造成了巨大的经济损失，也带来不好的社会影响。因此桥梁长期的服务水平和寿命周期管理等问题愈发引起社会各界的关注。桥梁结构健康监测实际上是一个多参数(包括温度、应力、位移、动力特性等)的监测。大型桥梁结构的监测多数采用局部与整体融合检测的方法，已有的报道中多数桥梁安装了地震仪、风速计、加速度计、全球卫星定位系统、测量主梁边缘位移的位移计、测量调质阻尼器的位移计及温度计传感器，利用多源传感信息融合技术监测桥梁使用环境状况以及在该状况下桥梁变化的的特征参数。综合分析该类监测技术，不难发现现有的监测技术更注重了桥梁服役的环境情况，对结构自身的变化特性关注较少。针对以上情况，国内外学者也提出了不同类型的结构变化监测方式。光纤传感器是目前被采用的主要方式之一，该传感方式可以有效监测预应力分布及构件动态性能。重庆大学、哈尔滨工业大学、北京交通大学多家高校从事该方面的研究，目前在上海徐浦大桥、虎门大桥和江阴长江大桥等工程中布设了一定数量的光纤传感器。经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200710169093.0，专利名称：移动式桥梁结构检测与维护装置，该专利技术仅关注了桥梁结构的健康检测状况，没有关注桥梁的全生命周期信息管理。 

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种预应力构件全生命周期信息管理系统，使其可以跟踪监测桥梁构件设计、制造、在役的全过程，并对其全过程中的相关信息进行管理。 

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括：钢制桥梁上支架、钢制桥梁斜支架、钢制桥梁下支架、预应力桥梁、第一底座、第二底座、桥墩、第一射频识别传感 器、第二射频识别传感器、第一缺陷传感器、第二缺陷传感器、环境工况传感器和信息管理系统服务器，钢制桥梁上支架、钢制桥梁斜支架和钢制桥梁下支架固接为一体组成钢制桥梁，钢制桥梁下支架通过第一底座与桥墩相连接，预应力桥梁通过第二底座与桥墩相连接，第一射频识别传感器安装在钢制桥梁下支架的下方，第二射频识别传感器、第一缺陷传感器和第二缺陷传感器均安装在预应力桥梁的下方，第一缺陷传感器和第二缺陷传感器均与第二射频识别传感器相连接，环境工况传感器安装在桥墩上。 

信息管理系统服务器通过无线方式接收各传感器的发出信号。 

本发明通过第一射频识别传感器和第二射频识别传感器，可以对钢制桥梁和预应力桥梁进行有效的识别；通过第一缺陷传感器和第二缺陷传感器，可以对预应力桥梁的结构变化进行检测；通过环境工况传感器可以对桥梁安装过程中安装环境工况进行监测；信息管理系统服务器可以通过无线方式来接收各传感器的发出信号，通过信息管理系统服务器可以对预应力桥梁的全生命周期信息进行管理。本发明可以通过综合不同阶段的特征数据，逆向优化设计、制造等过程环节，为桥梁质量控制提供新的设计依据与方法。本发明在桥梁设计、施工过程中即预埋结构特征监测传感器、并在桥梁安装过程中安装环境工况传感器，通过无线射频芯片综合采集该类信息；开发公路/桥梁信息巡检系统，定期采集并上传桥梁服役情况；通过设计预制梁全生命周期信息管理系统，有效管理预制梁的全生命周期信息。通过对预应力构件应用信息的收集，可以为预应力构件设计与制造提供更丰富的决策依据，从而为后续的产品生产优化提供基础。 

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发通过无线物联网信息技术、桥梁结构监测技术、网络信息管理技术等的集成与开发，可以跟踪监测桥梁构件设计、制造、在役全过程，可以探索桥梁寿命管理评估体系。 

附图说明

图1为本发明预应力构件全生命周期信息管理系统的结构示意图； 

其中：1、钢制桥梁上支架，2、钢制桥梁斜支架，3、钢制桥梁下支架，4、预应力桥梁，5、第一底座，6、第二底座，7、桥墩，8、第一射频识别传感器，9、第二射频识别传感器，10、第一缺陷传感器，11、第二缺陷传感器，12、环境工况传感器，13、信息管理系统服务器。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 

实施例

如图1所示，本发明包括：钢制桥梁上支架1、钢制桥梁斜支架2、钢制桥梁下支架3、预应力桥梁4、第一底座5、第二底座6、桥墩7、第一射频识别传感器8、第二射频识别传感器9、第一缺陷传感器10、第二缺陷传感器11、环境工况传感器12和信息管理系统服务器13，钢制桥梁上支架1、钢制桥梁斜支架2和钢制桥梁下支架3固接为一体组成钢制桥梁，钢制桥梁下支架3通过第一底座5与桥墩7相连接，预应力桥梁4通过第二底座6与桥墩7相连接，第一射频识别传感器8安装在钢制桥梁下支架3的下方，第二射频识别传感器9、第一缺陷传感器10和第二缺陷传感器11均安装在预应力桥梁4的下方，第一缺陷传感器10和第二缺陷传感器11均与第二射频识别传感器9相连接，环境工况传感器12安装在桥墩7上，信息管理系统服务器13通过无线方式接收各传感器的发出信号。 

本发明通过第一射频识别传感器8和第二射频识别传感器9，可以对钢制桥梁和预应力桥梁4进行有效的识别；通过第一缺陷传感器10和第二缺陷传感器11，可以对预应力桥梁4的结构变化进行检测；通过环境工况传感器12可以对桥梁安装过程中安装环境工况进行监测；信息管理系统服务器13可以通过无线方式来接收各传感器的发出信号，通过信息管理系统服务器13可以对预应力桥梁4的全生命周期信息进行管理。本发明可以通过综合不同阶段的特征数据，逆向优化设计、制造等过程环节，为桥梁质量控制提供新的设计依据与方法。 

Claims (1)

1.一种基于IPv6的桥梁构件全生命周期监控平台，包括：钢制桥梁上支架(1)、钢制桥梁斜支架(2)、钢制桥梁下支架(3)、预应力桥梁(4)、第一底座(5)、第二底座(6)和桥墩(7)，钢制桥梁上支架(1)、钢制桥梁斜支架(2)和钢制桥梁下支架(3)固接为一体组成钢制桥梁，钢制桥梁下支架(3)通过第一底座(5)与桥墩(7)相连接，预应力桥梁(4)通过第二底座(6)与桥墩(7)相连接，其特征在于还包括第一射频识别传感器(8)、第二射频识别传感器(9)、第一缺陷传感器(10)、第二缺陷传感器(11)、环境工况传感器(12)和信息管理系统服务器(13)，第一射频识别传感器(8)安装在钢制桥梁下支架(3)的下方，第二射频识别传感器(9)、第一缺陷传感器(10)和第二缺陷传感器(11)均安装在预应力桥梁(4)的下方，第一缺陷传感器(10)和第二缺陷传感器(11)均与第二射频识别传感器(9)相连接，环境工况传感器(12)安装在桥墩(7)上，且所述信息管理系统服务器(13)通过IPv6协议与各传感器保持通信连接。

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