CN105277173A - 一种检测桥梁倾斜位移的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测桥梁倾斜位移的装置，主要包括：传感器模块、通讯模块、存储模块、分析模块。本发明通过传感器模块遥感监测桥梁的倾斜与位移情况，通讯模块及时将数据传送到分析模块，分析模块通过对监测数据的分析，确定造成桥梁倾斜的原因，从而加以预防。本发明涉及的检测桥梁倾斜位移的装置能够准确、简便地实时测量桥梁的倾斜度与位移，节省了人工成本，降低了人员肇事风险，具备在桥梁监测领域应用的前景。

Description

一种检测桥梁倾斜位移的装置
技术领域
本发明涉及一种检测桥梁倾斜位移的装置，尤其涉及一种利用传感器远程检测桥梁倾斜位移的系统及其方法。
背景技术
随着工程技术的进步，桥梁的类型和结构形式日益复杂，人们对桥梁的安全性也越来越重视，由于桥梁的设计使用年限一般较长，在长期的使用过程中必然会产生一系列的老化和损伤。
根据大量桥梁事故分析发现，桥梁的老化和损伤主要是因为桥梁主体结构产生了不同程度的变形，而变形的情况具体体现在桥体结构出现了大范围的沉降和倾斜，因此，能否及时获取这两项数据显得极其重要。
现有技术对桥梁沉降与倾斜的检测技术与方法随着先挂的发展有了显著的提高，但是面对越来越庞大的桥梁工程来说，现有技术无法满足其需要更高安全性的要求，同时受到地理条件的影响，检测过程也显得极为不方便，不能及时、准确、实时地监测桥梁的倾斜度变化，而采用人工的方式到桥面去频繁操作会给工作人员造成一定的危险。
发明内容
为克服现有技术缺陷，本发明提供一种检测桥梁倾斜位移的装置，主要包括传感器模块、通讯模块、存储模块、分析模块。
所述传感器模块包括：芯片式集成传感器，遥感系统、传感器外部控制系统。
所述传感器模块分为两部分安装，一部分安装在桥梁下方或路面等可监测数据的地点，另一部分安装在路脊的隔离带或路灯或隔离柱上。
所述芯片式集成传感器上有5个平行的A电极；在所述5个平行的A电极的垂直方向有与之相应的5个B电极。平行的5个A电极与垂直的5个B电极，两两组成一个传感器电路，A电极与B电极组成的5个电路可以是通过线路连接，也可以通过遥感系统连接，所述电路连接传感器外部电路。
所述5个电路的检测数据为：桥梁倾斜度数值、桥梁位移数值、桥梁震动幅度、通过车辆的数量、通过车辆对传感器的压力从而模拟出通过车辆的重量。
此外，芯片式集成传感器电路的数据不限于5个，可根据需要而调整。
遥感系统的作用是，辅助芯片式集成传感器不接触桥面而将数据忠实记录。
所述传感器外部电路包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置、无线网络传输系统。
所述电源的工作电压范围为：5～25V，优选地，所述电源通过太阳能供电。
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据发送至通讯模块与存储模块。
通讯模块为无线传输系统。
分析模块为远程计算机处理平台，所述远程计算机处理平台包括计算机、网络通信设备、显示设备、打印设备、UPS电源以及电脑附属设备。计算机与打印设备、网络通信设备双向连接，计算机还与显示设备、UPS电源、电脑附属设备连接，网络通信设备与通讯模块连接。
通讯模块将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至计算机处理平台，计算机处理平台将接收到的数据与数据库中的历史数据相对比，制作出桥梁倾斜与位移的趋势图，并结合路面通过车辆数量、重量对桥梁倾斜与位移的影响等因素生成桥梁安全情况监测报告。
进一步地，分析模块还包括桥梁路网云监测中心，所述远程计算机处理平台通过通讯模块与桥梁路网云监测中心相联通，所述远程计算机处理平台及时将监测情况汇总发送至所述桥梁路网云监测中心，将各个区域的桥梁监测数据直观显示出来，以掌握各路段桥梁的情况，便于管理人员及时对桥梁路网的安全情况有一个总体的了解，从而对路网内各桥梁的管理策略进行调节。
技术效果：
1、实时监测桥梁的倾斜度变化，而且避免了工作人员到有车辆行驶的路面上频繁操作，节省了人工成本，降低了人员肇事风险。
2、采用复合传感器在线检测，准确、简便地测量出桥梁的倾斜度与位移。
3、同时监测多种数据，分析模块通过对监测数据的分析，确定造成桥梁倾斜的原因，从而加以预防。
具体实施方式
下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
实施例1
一种检测桥梁倾斜位移的装置，主要包括传感器模块、通讯模块、存储模块、分析模块。
所述传感器模块包括：芯片式集成传感器，遥感系统、传感器外部控制系统。所述传感器模块分为两部分安装，一部分安装在桥梁下方或路面等可监测数据的地点，另一部分安装在路脊的隔离带或路灯或隔离柱上。所述芯片式集成传感器上有5个平行的A电极；在所述5个平行的A电极的垂直方向有与之相应的5个B电极。平行的5个A电极与垂直的5个B电极，两两组成一个传感器电路，A电极与B电极组成的5个电路通过线路连接，所述电路连接传感器外部电路。所述5个电路的检测数据为：桥梁倾斜度数值、桥梁位移数值、桥梁震动幅度、通过车辆的数量、通过车辆对传感器的压力从而模拟出通过车辆的重量。遥感系统的作用是，辅助芯片式集成传感器不接触桥面而将数据忠实记录。
所述传感器外部电路包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置、无线网络传输系统。所述电源的工作电压范围为：5～25V。所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据发送至通讯模块与存储模块。通讯模块为无线传输系统。分析模块为远程计算机处理平台。通讯模块将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至计算机处理平台，计算机处理平台将接收到的数据与数据库中的历史数据相对比，制作出桥梁倾斜与位移的趋势图，并结合路面通过车辆数量、重量对桥梁倾斜与位移的影响等因素生成桥梁安全情况监测报告。
实施例2
一种检测桥梁倾斜位移的装置，主要包括传感器模块、通讯模块、存储模块、分析模块。
所述传感器模块包括：芯片式集成传感器，遥感系统、传感器外部控制系统。
所述传感器模块分为两部分安装，一部分安装在桥梁下方或路面等可监测数据的地点，另一部分安装在路脊的隔离带或路灯或隔离柱上。
所述芯片式集成传感器上有5个平行的A电极；在所述5个平行的A电极的垂直方向有与之相应的5个B电极。平行的5个A电极与垂直的5个B电极，两两组成一个传感器电路，A电极与B电极组成的5个电路通过遥感系统连接，所述电路连接传感器外部电路。所述5个电路的检测数据为：桥梁倾斜度数值、桥梁位移数值、桥梁震动幅度、通过车辆的数量、通过车辆对传感器的压力从而模拟出通过车辆的重量。遥感系统辅助芯片式集成传感器不接触桥面而将数据忠实记录。
所述传感器外部电路包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置、无线网络传输系统。所述电源通过太阳能供电，其工作电压范围为：5～25V。所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据发送至通讯模块与存储模块。通讯模块为无线传输系统。分析模块为远程计算机处理平台，包括计算机、网络通信设备、显示设备、打印设备、UPS电源以及电脑附属设备。计算机与打印设备、网络通信设备双向连接，计算机还与显示设备、UPS电源、电脑附属设备连接，网络通信设备与通讯模块连接。
通讯模块将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至计算机处理平台，计算机处理平台将接收到的数据与数据库中的历史数据相对比，制作出桥梁倾斜与位移的趋势图，并结合路面通过车辆数量、重量对桥梁倾斜与位移的影响等因素生成桥梁安全情况监测报告。
分析模块还包括桥梁路网云监测中心，所述远程计算机处理平台通过通讯模块与桥梁路网云监测中心相联通，所述远程计算机处理平台及时将监测情况汇总发送至所述桥梁路网云监测中心，将各个区域的桥梁监测数据直观显示出来，以掌握各路段桥梁的情况，便于管理人员及时对桥梁路网的安全情况有一个总体的了解，从而对路网内各桥梁的管理策略进行调节。
实施例3
一种检测桥梁倾斜位移的装置，主要包括传感器模块、通讯模块、存储模块、分析模块。
所述传感器模块包括：芯片式集成传感器，遥感系统、传感器外部控制系统。所述传感器模块分为两部分安装，一部分安装在桥梁下方或路面等可监测数据的地点，另一部分安装在路脊的隔离带或路灯或隔离柱上。所述芯片式集成传感器上有8个平行的A电极；在所述8个平行的A电极的垂直方向有与之相应的8个B电极。平行的8个A电极与垂直的8个B电极，两两组成一个传感器电路，A电极与B电极组成的8个电路通过线路和遥感系统两种方式连接，所述电路连接传感器外部电路。所述8个电路的检测数据为：桥梁倾斜度数值、桥梁位移数值、桥梁震动幅度、通过车辆的数量、通过车辆对传感器的压力从而模拟出通过车辆的重量，另外3个电路根据需要而定制、调整。遥感系统的作用是，辅助芯片式集成传感器不接触桥面而将数据忠实记录。
所述传感器外部电路包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置、无线网络传输系统。所述电源的工作电压范围为：5～25V。所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器。所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据发送至通讯模块与存储模块。通讯模块为无线传输系统。分析模块为远程计算机处理平台，所述远程计算机处理平台包括计算机、网络通信设备、显示设备、打印设备、UPS电源以及电脑附属设备。计算机与打印设备、网络通信设备双向连接，计算机还与显示设备、UPS电源、电脑附属设备连接，网络通信设备与通讯模块连接。
通讯模块将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至计算机处理平台，计算机处理平台将接收到的数据与数据库中的历史数据相对比，制作出桥梁倾斜与位移的趋势图，并结合路面通过车辆数量、重量对桥梁倾斜与位移的影响等因素生成桥梁安全情况监测报告。

Claims (7)

1.一种检测桥梁倾斜位移的装置，主要包括：传感器模块、通讯模块、存储模块、分析模块；
所述传感器模块包括：芯片式集成传感器，遥感系统、传感器外部控制系统；
所述传感器模块分为两部分安装，一部分安装在桥梁下方或路面等可监测数据的地点，另一部分安装在路脊的隔离带或路灯或隔离柱上；
所述芯片式集成传感器上有5个平行的A电极；在所述5个平行的A电极的垂直方向有与之相应的5个B电极；平行的5个A电极与垂直的5个B电极，两两组成一个传感器电路，A电极与B电极组成的5个电路连接传感器外部电路；
所述5个电路的检测数据为：桥梁倾斜度数值、桥梁位移数值、桥梁震动幅度、通过车辆的数量、通过车辆对传感器的压力从而模拟出通过车辆的重量；
遥感系统的作用是，辅助芯片式集成传感器不接触桥面而将数据忠实记录；
所述传感器外部电路包括电源、信号放大器、信号转换器、数据存储器、显示装置、控制装置、无线网络传输系统；
所述电源的工作电压范围为：5～25V；
所述信号放大器将电路中检测到的电流变化放大并传输至信号转换器；
所述信号转换器将接收到的电流变化值转化为波信号或光信号，并在显示装置输出，同时将检测得到的数据发送至通讯模块与存储模块；
通讯模块为无线传输系统；
分析模块为远程计算机处理平台；
通讯模块将收到的监测数据进行分类与识别，并发送至计算机处理平台，计算机处理平台将接收到的数据与数据库中的历史数据相对比，制作出桥梁倾斜与位移的趋势图，并结合路面通过车辆数量、重量对桥梁倾斜与位移的影响等因素生成桥梁安全情况监测报告。
2.根据权利要求1所述的检测桥梁倾斜位移的装置，其特征在于：所述远程计算机处理平台包括计算机、网络通信设备、显示设备、打印设备、UPS电源以及电脑附属设备；计算机与打印设备、网络通信设备双向连接，计算机还与显示设备、UPS电源、电脑附属设备连接，网络通信设备与通讯模块连接。
3.根据权利要求2所述的检测桥梁倾斜位移的装置，其特征在于：所述分析模块还包括桥梁路网云监测中心，所述远程计算机处理平台通过通讯模块与桥梁路网云监测中心相联通，所述远程计算机处理平台及时将监测情况汇总发送至所述桥梁路网云监测中心，将各个区域的桥梁监测数据直观显示，以掌握各路段桥梁的情况，便于管理人员及时了解桥梁路网的安全状况及趋势，从而对路网内各桥梁的管理策略进行调节。
4.根据权利要求1～3所述的任一检测桥梁倾斜位移的装置，其特征在于：所述A电极与B电极组成的5个电路通过线路连接。
5.根据权利要求4所述的检测桥梁倾斜位移的装置，其特征在于：所述A电极与B电极组成的5个电路通过遥感系统连接。
6.根据权利要求1～5所述的任一检测桥梁倾斜位移的装置，其特征在于：所述芯片式集成传感器电路的数据不限于5个。
7.根据权利要求6所述的检测桥梁倾斜位移的装置，其特征在于：所述传感器外部电路的电源通过太阳能供电。
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