CN111060594A - 一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于道路工程技术领域，具体为一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法，包括控制终端、数据传输单元、数据收集端、数据采集端、实时监测单元和定时监测单元，所述实时监测单元和定时监测单元与数据采集端连接，所述数据采集端输出连接数据收集端，所述数据收集端输出连接数据传输单元，所述数据传输单元输出连接控制终端，所述实时监测单元由回弹仪和非金属超声波监测仪组成，通过将实时监测单元和定时监测单元安装在需要监测的混凝土结构位置，并通过控制终端设定监测时间及数据回传时间，即可定时的接收到当前混凝土结构的具体监测数据，减少人工操作，防止漏检的情况发生，防止漏检造成的混凝土结构不合格的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，具体为一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法。
背景技术
道路桥梁，一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成。
道路桥梁基本都是基于混凝土来进行修建的，在对道路桥梁进行修建时，需要对混凝土由于结构进行监测，对其承重力等各方面的性能进行监测，现有的监测方法大多为人工抽查监测，即通过人工采用多个道路监测装置，按照相同的距离选择监测点，再对监测点进行一定时间的监测，从而根据监测数据的改变来推断出混凝土结构的性能，此种监测方法极大的降低了混凝土的监测效率，且增加了人工的操作时间，且容易造成漏检的情况发生，严重时容易造成混凝土结构不合格的情况发生，不利于监测。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有混凝土结构监测装置中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法，能够对混凝土结构进行实时的监测，并将异常的监测信息直接输出到控制端，方便进行异常信息快速报警，减少安全事故的发生。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置，包括控制终端、数据传输单元、数据收集端、数据采集端、实时监测单元和定时监测单元，所述实时监测单元和定时监测单元与数据采集端连接，所述数据采集端输出连接数据收集端，所述数据收集端输出连接数据传输单元，所述数据传输单元输出连接控制终端，所述实时监测单元由回弹仪和非金属超声波监测仪组成，所述定时监测单元由超声波检测仪和取芯机组成。
作为本发明所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置的一种优选方案，其中：所述数据传输单元由有线传输单元和无线传输单元组成，所述有线传输单元为连接线，所述无线传输单元包括GPRS模块和局域网模块，所述数据收集端通过连接线、GPRS模块和局域网模块与控制终端连接。
作为本发明所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置的一种优选方案，其中：所述数据收集端为存储器，所述存储器通过数据传输单元与控制终端连接，所述数据采集端与存储器连接，所述存储器与数据采集端之间通过连接线连接。
作为本发明所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置的一种优选方案，其中：多个所述数据采集端与数据收集端之间通过连接线连接，所述数据采集端与实时监测单元和定时监测单元连接。
作为本发明所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测方法的一种优选方案，其中：该监测方法如下：
步骤一：通过控制终端设定定时监测单元的监测间隔时间，同时根据间隔时间驱动超声波检测仪和取芯机的工作时间；
步骤二：控制实时监测单元的数据回传时间，根据回传时间及数据的处理时间计算回弹仪和非金属超声波监测仪的工作时间；
步骤三：将实时监测和定时监测的数据输出到数据采集端，按照同样的方法使多个位置的实时监测单元和定时监测单元的数据向多个数据采集端输出；
步骤四：多个数据采集端采集到数据后，统一将采集的数据输出到数据收集端内，数据收集端对数据进行短暂的存储；
步骤五：存储的数据由控制终端的命令进行定时传输，存储的数据油通过数据传输单元输出单控制终端内；
步骤六，控制终端接收到数据后，根据控制终端设定的混凝土结构检测数据标准进行数据对比，并设定差值化结果，根据差值结果得出监测结果。
作为本发明所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测方法的一种优选方案，其中：所述步骤一中定时监测单元的监测间隔时间和步骤二中的实时监测单元的数据回传时间及步骤六中的数据标准均通过控制终端提前设置。
与现有技术相比：现有的监测方法大多为人工抽查监测，即通过人工采用多个道路监测装置，按照相同的距离选择监测点，再对监测点进行一定时间的监测，从而根据监测数据的改变来推断出混凝土结构的性能，此种监测方法极大的降低了混凝土的监测效率，且增加了人工的操作时间，且容易造成漏检的情况发生，严重时容易造成混凝土结构不合格的情况发生，不利于监测，本申请文件中，通过将实时监测单元和定时监测单元安装在需要监测的混凝土结构位置，并通过控制终端设定监测时间及数据回传时间，即可定时的接收到当前混凝土结构的具体监测数据，减少人工操作，防止漏检的情况发生，防止漏检造成的混凝土结构不合格的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法，请参阅图1，包括控制终端、数据传输单元、数据收集端、数据采集端、实时监测单元和定时监测单元，所述实时监测单元和定时监测单元与数据采集端连接，所述数据采集端输出连接数据收集端，所述数据收集端输出连接数据传输单元，所述数据传输单元输出连接控制终端，所述实时监测单元由回弹仪和非金属超声波监测仪组成，所述定时监测单元由超声波检测仪和取芯机组成。
请再次参阅图1，所述数据传输单元由有线传输单元和无线传输单元组成，所述有线传输单元为连接线，所述无线传输单元包括GPRS模块和局域网模块，所述数据收集端通过连接线、GPRS模块和局域网模块与控制终端连接，具体的，GPRS通信模块，采用高性能工业级无线模块及嵌入式处理器，以实时操作系统作为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议，为用户提供高速，稳定可靠，永远在线的透明数据传输通道，提高数据的传输速度，局域网模块及无线网络模块，用于进行网络的无线化传输，连接线具有传输范围广且稳定的效果，可以有效的提高数据的传输速度，减少数据传输延迟的情况发生。
请再次参阅图1，所述数据收集端为存储器，所述存储器通过数据传输单元与控制终端连接，所述数据采集端与存储器连接，所述存储器与数据采集端之间通过连接线连接，具体的，存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，两者的功能有较大的区别，因此在描述上也有所不同，存储器是许多存储单元的集合，按单元号顺序排列。每个单元由若干三进制位构成，以表示存储单元中存放的数值，这种结构和数组的结构非常相似，故在VHDL语言中，通常由数组描述存储器，存储器用于进行采集数据的短暂存储，方便通过数据传输单元进行数据的传输。
请再次参阅图1，多个所述数据采集端与数据收集端之间通过连接线连接，所述数据采集端与实时监测单元和定时监测单元连接，具体的，多个数据采集端可以采集多个点的实时监测单元和定时监测单元，提高不同位置混凝土结构的监测范围，方便对多点进行控制，减少控制终端的数量，降低成本。
请再次参阅图1，该监测方法如下：
步骤一：通过控制终端设定定时监测单元的监测间隔时间，同时根据间隔时间驱动超声波检测仪和取芯机的工作时间；
步骤二：控制实时监测单元的数据回传时间，根据回传时间及数据的处理时间计算回弹仪和非金属超声波监测仪的工作时间；
步骤三：将实时监测和定时监测的数据输出到数据采集端，按照同样的方法使多个位置的实时监测单元和定时监测单元的数据向多个数据采集端输出；
步骤四：多个数据采集端采集到数据后，统一将采集的数据输出到数据收集端内，数据收集端对数据进行短暂的存储；
步骤五：存储的数据由控制终端的命令进行定时传输，存储的数据油通过数据传输单元输出单控制终端内；
步骤六，控制终端接收到数据后，根据控制终端设定的混凝土结构检测数据标准进行数据对比，并设定差值化结果，根据差值结果得出监测结果。
请再次参阅图1，所述步骤一中定时监测单元的监测间隔时间和步骤二中的实时监测单元的数据回传时间及步骤六中的数据标准均通过控制终端提前设置。
其中，回弹仪的布置方法如下：
在检测区范围内均匀分布监测点，相邻两个监测点的净距不小于20mm，测点聚外露钢筋、预埋件的距离不小于30mm，测点不应在气孔或者外露石子上，同一测点只应弹击一次，每个测区应记取16个回弹值，回弹值读数估计至1。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (6)
1.一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置，其特征在于：包括控制终端、数据传输单元、数据收集端、数据采集端、实时监测单元和定时监测单元，所述实时监测单元和定时监测单元与数据采集端连接，所述数据采集端输出连接数据收集端，所述数据收集端输出连接数据传输单元，所述数据传输单元输出连接控制终端，所述实时监测单元由回弹仪和非金属超声波监测仪组成，所述定时监测单元由超声波检测仪和取芯机组成。
2.根据权利要求1所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置，其特征在于：所述数据传输单元由有线传输单元和无线传输单元组成，所述有线传输单元为连接线，所述无线传输单元包括GPRS模块和局域网模块，所述数据收集端通过连接线、GPRS模块和局域网模块与控制终端连接。
3.根据权利要求1所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法，其特征在于：所述数据收集端为存储器，所述存储器通过数据传输单元与控制终端连接，所述数据采集端与存储器连接，所述存储器与数据采集端之间通过连接线连接。
4.根据权利要求1所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测装置以及方法，其特征在于：多个所述数据采集端与数据收集端之间通过连接线连接，所述数据采集端与实时监测单元和定时监测单元连接。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测方法，其特征在于：该监测方法如下：
步骤一：通过控制终端设定定时监测单元的监测间隔时间，同时根据间隔时间驱动超声波检测仪和取芯机的工作时间；
步骤二：控制实时监测单元的数据回传时间，根据回传时间及数据的处理时间计算回弹仪和非金属超声波监测仪的工作时间；
步骤三：将实时监测和定时监测的数据输出到数据采集端，按照同样的方法使多个位置的实时监测单元和定时监测单元的数据向多个数据采集端输出；
步骤四：多个数据采集端采集到数据后，统一将采集的数据输出到数据收集端内，数据收集端对数据进行短暂的存储；
步骤五：存储的数据由控制终端的命令进行定时传输，存储的数据油通过数据传输单元输出单控制终端内；
步骤六，控制终端接收到数据后，根据控制终端设定的混凝土结构检测数据标准进行数据对比，并设定差值化结果，根据差值结果得出监测结果。
6.根据权利要求5所述的一种道路桥梁混凝土结构实时监测方法，其特征在于：所述步骤一中定时监测单元的监测间隔时间和步骤二中的实时监测单元的数据回传时间及步骤六中的数据标准均通过控制终端提前设置。
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