CN109523745B - 一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置及其使用方法，其中监控报警装置包括：用于监控桥梁基础的位移情况的监控机构，用于根据监控机构所反应的位移情况进行报警的磁吸式报警机构，所述监控机构安装于桥梁基础上并连接桥墩或桥面，所述磁吸式报警机构电连接所述监控机构，所述磁吸式报警机构安装于桥墩或桥面。本发明中监控机构若检测到桥梁基础产生位移，则触发磁吸式报警机构，磁吸式报警机构将桥梁基础产生的位移转化为对应磁吸式参考位移，巧妙安全且精确。

Description

一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及桥梁基础监控技术领域，具体为一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置及其使用方法。

背景技术

桥梁基础是桥梁结构物直接与地基接触的最下部分，是桥梁下部结构的重要组成部分。承受基础传来的荷载的部一部分地层则称为地基。地基与基础受到各种荷载后，其本身将产生应力和变形，为了保证桥梁的正常使用和安全，地基和基础必须具有足够的强度和稳定性，变形也应在容许范围之内，桥梁在建造和使用过程中，由于受到环境、有害物质的侵蚀，车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用，以及材料自身性能的不断退化，导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化，尤其使桥梁基础，桥梁基础的稳定性与否直接影响到桥梁桥墩的稳定性，而桥梁基础常会受地壳运动的影响而发生塌陷，由于大多数桥梁均设于水面上，桥梁基础的观察不够方便，使人们对其在使用过程中的塌陷情况的了解也不够及时，由此产生了巨大的安全隐患，为此我们提出一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置及其使用方法。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置及其使用方法，结构巧妙，使用方便安全，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，包括：用于监控桥梁基础的位移情况的监控机构，用于根据监控机构所反应的位移情况进行报警的磁吸式报警机构，所述监控机构安装于桥梁基础上并连接桥墩或桥面，所述磁吸式报警机构电连接所述监控机构，所述磁吸式报警机构安装于桥墩或桥面。

通过采用上述技术方案，监控机构若检测到桥梁基础产生位移，则触发磁吸式报警机构，磁吸式报警机构将桥梁基础产生的位移转化为对应磁吸式参考位移，若桥梁基础产生的位移达到预设的报警位移，则磁吸式报警机构产生警报，巧妙安全且精确。

作为本发明一种优选的技术方案，所述磁吸式报警机构包括警报盒体、以及直接或间接设置于警报盒体上的磁块、磁控片、位移触控装置、极限位置触发装置和警报装置，所述磁控片内设置多个呈等间距排列的电磁单元，电磁单元与监控机构电连接，位移触控装置直接或间接通过滑条固定连接磁块，位移触控装置相对于极限位置触发装置滑动设置，极限位置触发装置处于位移触控装置的滑动路径上，所述极限位置触发装置可触发所述警报装置产生警报。通过采用上述技术方案，磁吸式报警机构的具体结构，利用电磁单元通吸磁的特性，将监控机构所反馈的桥梁基础的位移转化为位移触控装置相对于极限位置触发装置的相对移动，使得检测得更为精准可靠，警报更及时。

作为本发明一种优选的技术方案，所述位移触控装置包括第一位移触控装置，所述第一位移触控装置包括转盘、卡合球和拨动臂，所述转盘转动连接于一移动板上，移动板固定连接滑条，所述转盘在沿位移触控装置的滑动路径方向上的靠近极限位置触发装置的一侧固定连接所述卡合球，所述拨动臂固定连接所述转盘。通过采用上述技术方案，位移触控装置的具体结构，如拨动臂、卡合球及转盘的设置，使得拨动臂在碰到极限位置触发装置时，转盘绕其转轴转动，有利于触发极限位置触发装置，使精准产生警报。

作为本发明一种优选的技术方案，所述位移触控装置包括第二位移触控装置，所述第二位移触控装置与第一位移触控装置结构相同，且相对于移动板的中心呈对称设置。通过采用上述技术方案，位移触控装置的具体结构，采用第二位移触控装置与第一位移触控装置相对称的设置，可检测桥梁基础向上或向下的双向移动情况，更为安全可靠。

作为本发明一种优选的技术方案，所述警报盒体的内壁固定连接有套管，所述移动板直接滑动设置于或通过连接定位板滑动设置于套管内，套管上开设有供滑条移动的通槽。通过采用上述技术方案，套管的设置，有利于移动板的移动，有利于位移触控装置的安装，使更精准地产生相对位移。

作为本发明一种优选的技术方案，所述极限位置触发装置包括半球壳、拉簧、挤压杆和挡板，所述半球壳固定连接于套管上，所述挤压杆滑动设置于套管上且贯穿于半球壳，所述挡板固定连接于挤压杆的一端，挡板与半球壳处于套管的不同侧，拉簧一端连接挡板，另一端连接套管，所述警报装置安装于警报盒体上且处于挡板的移动路径上。通过采用上述技术方案，极限位置触发装置的结构，如半球壳的设置，处于可接触到拨动臂位置上，拨动臂移动时，触及半球壳，转盘转动，卡合球对着挤压杆产生挤压，使挤压杆移动，以使挡板触及警报装置，产生警报。结构配合巧妙，安装便利，报警迅捷灵敏。

作为本发明一种优选的技术方案，所述监控机构包括位移监控盒、感应片、压板、支撑杆和配重块，所述感应片安装于监控盒的内壁，感应片上设有呈等间距排布的压敏开关，所述压板滑动设置于监控盒内，压板的一端抵靠于感应片且可作用于压敏开关，所述支撑杆的上端连接压板，下端连接配重块，所述配重块作用于桥梁基础上，所述位移监控盒通过一连接杆连接桥墩或桥面。通过采用上述技术方案，监控机构的具体结构，通过配重块的移动，带动压板移动，以顺次对感应片上的压敏开关进行触发开启，以对电磁单元进行导通通电，使电磁单元顺次产生磁力，巧妙地将桥梁基础的移动，转化为磁块的移动，精准且安全。

作为本发明一种优选的技术方案，所述压板的另一端连接有滑块，位移监控盒上开设有供滑块移动的滑槽；位移监控盒内壁的底部或/及位移监控盒的下表面设有密封圈。通过采用上述技术方案，滑块和滑槽的设置，有利于压板的顺畅移动。密封圈有利于防水。

一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置使用方法，采用上述任一项所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，包括如下步骤：

监控机构监控桥梁基础的位移情况，若桥梁基础产生位移，则监控机构触发磁吸式报警机构；

磁吸式报警机构内产生对应的参考位移；若参考位移达到或超出预设的报警位移，则磁吸式报警机构产生警报。通过采用上述技术方案，监控机构与磁吸式报警机构的配合使用，巧妙实用易操作，将桥梁基础的位移转化为参考位移，便于有效监控。

作为本发明一种优选的技术方案，所述参考位移为位移触控装置相对于极限位置触发装置的位移，监控机构监控到桥梁基础产生位移时，触发磁吸式报警机构，使多个电磁单元依次通断电，通电的电磁单元对磁块产生吸力，使磁块在磁控片上移动；

磁块通过滑条带动位移触控装置移动，当位移触控装置移动到与极限位置触发装置产生接触并经极限位置触发装置触发警报装置时，警报装置产生警报。通过采用上述技术方案，使用方法安全可靠，电控磁吸的方式，使得桥梁情况监控精准可控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构巧妙合理，安装方便，将桥梁基础的位移转化为磁吸式报警机构内的参考位移，可实时对桥梁情况进行把控，安全便利，有利于推广应用。

附图说明

图1为本发明结构的正视图；

图2为本发明位移监控盒的正视剖视图；

图3为本发明警报盒体的正视剖视图。

图中：桥面1、桥墩2、桥梁基础3、连接杆4、位移监控盒5、警报盒体6、感应片7、压敏开关71、电控线缆8、压板9、滑块10、滑槽11、支撑杆12、配重块13、密封圈14、套管15、移动板16、转动轴17、转盘18、卡合球19、拨动臂20、定位板21、滑条22、通槽23、磁块24、磁控片25、电磁单元251、半球壳26、拉簧27、挤压杆28、挡板29、警报装置30。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1至图3，一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，包括：用于监控桥梁基础3的位移情况的监控机构，用于根据监控机构所反应的位移情况进行报警的磁吸式报警机构，监控机构安装于桥梁基础3上并连接桥墩2或桥面1，磁吸式报警机构电连接监控机构，磁吸式报警机构安装于桥墩2或桥面1。

请参阅图3，磁吸式报警机构包括警报盒体6、以及直接或间接设置于警报盒体6上的磁块24、磁控片25、位移触控装置、极限位置触发装置和警报装置30，磁控片25内设置多个呈等间距排列的电磁单元251，电磁单元251与监控机构电连接，位移触控装置直接或间接通过滑条22固定连接磁块24，位移触控装置相对于极限位置触发装置滑动设置，极限位置触发装置处于位移触控装置的滑动路径上，极限位置触发装置可触发警报装置30产生警报。

位移触控装置包括第一位移触控装置，第一位移触控装置包括转盘18、卡合球19和拨动臂20，转盘18转动连接于一移动板16上，移动板16固定连接滑条22，转盘18在沿位移触控装置的滑动路径方向上的靠近极限位置触发装置的一侧固定连接卡合球19，拨动臂20固定连接转盘18。在本实施例中，移动板16呈竖向设置，在其他实施例中，移动板16可呈横向设置或其他方向设置。

位移触控装置包括第二位移触控装置，第二位移触控装置与第一位移触控装置结构相同，且相对于移动板16的中心呈对称设置。在其他实施例中，转盘18上还可设置用于转盘18复位的扭簧，即转盘18处于初始位置时，两卡合球19处于相互靠近的内侧面。

警报盒体6的内壁固定连接有套管15，移动板16直接滑动设置于或通过连接定位板21滑动设置于套管15内，套管15上开设有供滑条22移动的通槽23。

极限位置触发装置包括半球壳26、拉簧27、挤压杆28和挡板29，半球壳26固定连接于套管15上，挤压杆28滑动设置于套管15上且贯穿于半球壳26，挡板29固定连接于挤压杆28的一端，挡板29与半球壳26处于套管15的不同侧，拉簧27一端连接挡板29，另一端连接套管15，警报装置30安装于警报盒体6上且处于挡板29的移动路径上。

请参阅图2，监控机构包括位移监控盒5、感应片7、压板9、支撑杆12和配重块13，感应片7安装于监控盒5的内壁，感应片7上设有呈等间距排布的压敏开关71，压板9滑动设置于监控盒5内，压板9的一端抵靠于感应片7且可作用于压敏开关71，支撑杆12的上端连接压板9，下端连接配重块13，配重块13作用于桥梁基础3上，位移监控盒5通过一连接杆4连接桥墩2或桥面1。压板9的另一端连接有滑块10，位移监控盒5上开设有供滑块10移动的滑槽11。

一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置的使用方法，包括如下步骤：

监控机构监控桥梁基础3的位移情况，若桥梁基础3产生位移，则监控机构触发磁吸式报警机构；

磁吸式报警机构内产生对应的参考位移；若参考位移达到或超出预设的报警位移，则磁吸式报警机构产生警报。

具体地，参考位移为位移触控装置相对于极限位置触发装置的位移，监控机构监控到桥梁基础3产生位移时，触发磁吸式报警机构，使多个电磁单元251依次通断电，通电的电磁单元251对磁块24产生吸力，使磁块24在磁控片25上移动；

磁块24通过滑条22带动位移触控装置移动，当位移触控装置移动到与极限位置触发装置产生接触并经极限位置触发装置触发警报装置30时，警报装置30产生警报。

更为详细地，桥面1为车辆所用的部分或桥面上可供行走或穿行的地面；桥墩2是支承桥跨结构并将恒截和车辆活载传至地基的支撑物；是桥梁下部结构的重要组成部分。连接杆4的一端与桥墩2的侧面固定连接，连接杆4起到固定支撑作用；连接杆4的另一端固定连接有位移监控盒5,位移监控盒5为外部结构，起到密封保护作用。

桥面1的下表面固定连接有警报盒体6,警报盒体6为外部结构，起到支撑保护结构；感应片7为接触式感应片，感应片7上设有等距整列排布的压敏开关71；压敏开关71为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

感应片7上的压敏开关71均电性连接有电控线缆8,电控线缆8为本装置中的电控部件；感应片7的左侧活动连接有压板9，通过压板9的右侧对感应片7上的压敏开关71产生挤压，从而实现压敏开关71的开启。压板9的左侧固定连接有滑块10,滑块10起到定位作用；位移监控盒5内壁的左侧开设有供滑块10上下活动的滑槽11，通过滑块10在滑槽11中的上下滑动，保证压板9升降过程中的稳定性。压板9的下表面固定连接有支撑杆12,支撑杆12起到传动作用。

配重块13的质量较大，其下表面与桥梁基础3的上表面接触，一旦桥梁基础3的高度发生变化，例如配重块13所在的桥梁基础3发生沉降，在重力的影响下，使得配重块13带动支撑杆12和压板9一起下降；位移监控盒5内壁的底部以及位移监控盒5的下表面均设有密封圈14，通过密封圈14的设置，避免液体水进入位移监控盒5中，防止电路受潮。

警报盒体6的内壁固定连接有套管15,套管15在警报盒体6中竖直放置，套管15起到定位支撑保护作用；套管15中设有可升降的移动板16，移动板16起到传动作用。

移动板16的前侧固定连接有转动轴17,转动轴17起到定位作用；转动轴17的表面限位转动有转盘18,转盘18可以转动轴17为中心进行转动。转盘18上靠近边缘的前侧固设有卡合球19,卡合球19起到卡合定位作用；转盘18的两侧对称的固设有拨动臂20，通过拨动臂20与半球壳26产生接触挤压，使转盘18以转动轴17为中心进行转动。

移动板16上靠近两端的后侧均固定连接有定位板21,定位板21的表面与套管15的内壁滑动设置，通过两个定位板21的设置，保证移动板16在套管15中升降过程的稳定性；移动板16的右侧固定连接有滑条22,滑条22起到传动作用；套管15的右侧开设有供滑条22上下滑动的通槽23，通过滑条22在通槽23中滑动，使得移动板16的升降更加稳定。

滑条22的右侧固定连接有磁块24，磁块24为永磁体；警报盒体6内壁的右侧固定连接有磁控片25，磁控片25包括等距阵列排布的电磁单元251，磁控片25的磁极方向一致，磁控片25与磁块24垂直，各个所述的电磁单元251在通电时均会与磁块24进行异性相吸；当压板9移动并对感应片7上的各个压敏开关71先后的进行挤压时，对应的电磁单元251与电源之间的电路导通，上述电源为内置的移动电源，在压板9的移动路径中，磁块24在磁力的作用下始终与电磁单元251吸附；在动态使用过程中，通过压板9在感应片7上滑动，压迫对应位置的压敏开关71，进而导通磁控片25上对应位置的电磁单元251；在压板9滑动的轨迹中，由于路径上的各个电磁单元251会依次的开通和断开，在电磁单元251依次导通的过程中，磁块24会受电磁单元251上逐渐增强的磁力而被吸引，即压板9在感应片7内壁的压敏开关71上移动时，磁块24会在磁控片25上的电磁单元251同时进行升降；对应的移动比例关系可在实际使用过程中进行适应性调节；电控线缆8的另一端与磁控片25电性连接。

套管15内壁的左侧固定连接有半球壳26,半球壳26为卡合定位装置，当转盘18随移动板16上升时，左侧拨动臂20会与半球壳26的底部接触并产生挤压，并随着移动的继续，转盘18会最终以转动轴17为转动中心进行顺时针转动，转动角度为九十度，卡合球19也随之卡合进入半球壳26中；在实际使用过程中，将半球壳26所在的高度预设为警报高度，一旦转盘18的位移至与半球壳26的圆心同高时，即说明桥梁基础3的形变量较大，需要及时发出警报。

套管15上正对半球壳26的左侧固定连接有拉簧27,拉簧27起到复位作用；拉簧27内插有挤压杆28,挤压杆28的右端贯穿套管15的左侧以及半球壳26并与其活动连接，当卡合球19转至半球壳26中后会对挤压杆28产生向左的挤压并使其左移；挤压杆28的左端固定连接有挡板29,挡板29起到传动作用，当挤压杆28受卡合球19挤压而左移时，挡板29随之一起左移。

挡板29左移后会与警报装置30内的触碰传感器触碰，再通过内置的数据传输模块，使其发出无线信号，使人们在远处也能够及时的得到塌陷信息；上述警报装置30中触碰传感器和数据传输模块的联动使用方式为现有技术(专利号为CN108109305A，名称为智能型安全防盗监控报警装置)中所公开的报警装置及其联动方式。

工作原理：该电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置在使用时，将上述装置安放完成后，一旦桥梁基础3发生塌陷，配重块13所受的支撑力不足，随即在重力的影响下而下降，支撑杆12和压板9也随之下降，压板9在感应片7上的下降路径会通过电控线缆8传控而直接影响磁控片25上电磁单元251的顺次开闭，进而使磁块24也同步进行下降，经滑条22传动，使移动板16带着转盘18一起下降，一旦下降至半球壳26圆心所在高度时(预设的警报高度)，在拨动臂20与半球壳26表面的接触过程中，会使卡合球19转动进入半球壳26中并对半球壳26中的挤压杆28产生挤压，使挡板29与警报装置30中的开关产生接触，并通过警报装置30内置的数据传输模块，使其发出无线信号，使人们在远处也能够及时的得到塌陷信息，使工作人员能够及时的进行应对处理；本装置中转盘18的数量为两个，即当桥梁基础3因地壳运动而出现隆起时，通过预设处隆起警报高度，本装置也能够一并进行警报。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，包括：用于监控桥梁基础(3)的位移情况的监控机构，用于根据监控机构所反应的位移情况进行报警的磁吸式报警机构，所述监控机构安装于桥梁基础(3)上并连接桥墩(2)或桥面(1)，所述磁吸式报警机构电连接所述监控机构，所述磁吸式报警机构安装于桥墩(2)或桥面(1)；

所述磁吸式报警机构包括警报盒体(6)、以及直接或间接设置于警报盒体(6)上的磁块(24)、磁控片(25)、位移触控装置、极限位置触发装置和警报装置(30)，所述磁控片(25)内设置多个呈等间距排列的电磁单元(251)，电磁单元(251)与监控机构电连接，位移触控装置直接或间接通过滑条(22)固定连接磁块(24)，位移触控装置相对于极限位置触发装置滑动设置，极限位置触发装置处于位移触控装置的滑动路径上，所述极限位置触发装置可触发所述警报装置(30)产生警报。

2.根据权利要求1所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，所述位移触控装置包括第一位移触控装置，所述第一位移触控装置包括转盘(18)、卡合球(19)和拨动臂(20)，所述转盘(18)转动连接于一移动板(16)上，移动板(16)固定连接滑条(22)，所述转盘(18)在沿位移触控装置的滑动路径方向上的靠近极限位置触发装置的一侧固定连接所述卡合球(19)，所述拨动臂(20)固定连接所述转盘(18)。

3.根据权利要求2所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，所述位移触控装置包括第二位移触控装置，所述第二位移触控装置与第一位移触控装置结构相同，且相对于移动板(16)的中心呈对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，警报盒体(6)的内壁固定连接有套管(15)，所述移动板(16)直接滑动设置于或通过连接定位板(21)滑动设置于套管(15)内，套管(15)上开设有供滑条(22)移动的通槽(23)。

5.根据权利要求4所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，极限位置触发装置包括半球壳(26)、拉簧(27)、挤压杆(28)和挡板(29)，所述半球壳(26)固定连接于套管(15)上，所述挤压杆(28)滑动设置于套管(15)上且贯穿于半球壳(26)，所述挡板(29)固定连接于挤压杆(28)的一端，挡板(29)与半球壳(26)处于套管(15)的不同侧，拉簧(27)一端连接挡板(29)，另一端连接套管(15)，所述警报装置(30)安装于警报盒体(6)上且处于挡板(29)的移动路径上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，所述监控机构包括位移监控盒(5)、感应片(7)、压板(9)、支撑杆(12)和配重块(13)，所述感应片(7)安装于监控盒(5)的内壁，感应片(7)上设有呈等间距排布的压敏开关(71)，所述压板(9)滑动设置于监控盒(5)内，压板(9)的一端抵靠于感应片(7)且可作用于压敏开关(71)，所述支撑杆(12)的上端连接压板(9)，下端连接配重块(13)，所述配重块(13)作用于桥梁基础(3)上，所述位移监控盒(5)通过一连接杆(4)连接桥墩(2)或桥面(1)。

7.根据权利要求6所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，压板(9)的另一端连接有滑块(10)，位移监控盒(5)上开设有供滑块(10)移动的滑槽(11)；位移监控盒(5)内壁的底部或/及位移监控盒(5)的下表面设有密封圈(14)。

8.一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置的使用方法，采用如权利要求1所述的一种电控磁吸式桥梁桥墩监控报警装置，其特征在于，包括如下步骤：

监控机构监控桥梁基础(3)的位移情况，若桥梁基础(3)产生位移，则监控机构触发磁吸式报警机构；

磁吸式报警机构内产生对应的参考位移；若参考位移达到或超出预设的报警位移，则磁吸式报警机构产生警报；

所述参考位移为位移触控装置相对于极限位置触发装置的位移，监控机构监控到桥梁基础(3)产生位移时，触发磁吸式报警机构，使多个电磁单元(251)依次通断电，通电的电磁单元(251)对磁块(24)产生吸力，使磁块(24)在磁控片(25)上移动；

磁块(24)通过滑条(22)带动位移触控装置移动，当位移触控装置移动到与极限位置触发装置产生接触并经极限位置触发装置触发警报装置(30)时，警报装置(30)产生警报。