CN111735426A - 一种道路桥梁沉降变形监测系统及其监测方法 - Google Patents

一种道路桥梁沉降变形监测系统及其监测方法 Download PDF

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Abstract

一种道路桥梁沉降变形监测系统及其监测方法，属于沉降变形监测技术领域。所述多个定点组件分别安装在道路桥梁两侧内，每个定点组件上均安装有GPS接收机，其中一个定点组件和GPS接收机定为基准组件和基准接收机，GPS接收机发送信号给卫星系统，所述多点式测量组件埋在道路桥梁的路面内，所述数据采集系统收集多点式测量组件测量的数据，计算机处理数据采集系统采集的数据，蓄电池为多点式测量组件供电。本发明设有两套监测系统，通过卫星GPS技术进行全天候、实时，连续的高精度自动测量，通过位移传感器监测道路桥梁发生沉降时的内部变形情况，使观察人员能够更精准的掌握道路桥梁沉降变形的情况。

Description

一种道路桥梁沉降变形监测系统及其监测方法
技术领域
本发明属于沉降变形监测技术领域，特别是涉及一种道路桥梁沉降变形监测系统及其监测方法。
背景技术
作为我国交通事业中十分重要的一份子，道路桥梁发展情况的好坏不仅改善着人们的出行质量，还为我国经济的发展提供了良好的基础。在道路桥梁建造和使用过程中，出现沉降而影响工程质量甚至导致工程垮塌的报道屡见不鲜。
所以，提供一种能够实时监测道路桥梁沉降变形的系统，能够有利于施工以及及早发现问题，及早解决问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种道路桥梁沉降变形监测系统及其监测方法，用于对道路桥梁的实时监测，以及能够有效的提供变形情况。
本发明所采取的技术方案是：一种道路桥梁沉降变形监测系统，包括多点式测量组件、数据采集系统、蓄电池、计算机、多个定点组件及多个GPS接收机，所述多个定点组件分别安装在道路桥梁两侧内，每个定点组件上均安装有GPS接收机，其中一个定点组件和GPS接收机定为基准组件和基准接收机，GPS接收机发送信号给卫星系统，卫星系统将数据传送给计算机，所述多点式测量组件埋在道路桥梁的路面内，所述数据采集系统收集多点式测量组件测量的数据，计算机处理数据采集系统采集的数据，蓄电池为多点式测量组件供电。
道路桥梁沉降变形监测系统的监测方法，包括以下步骤：
S1.将定点组件的定位筒固定在道路桥梁两侧内，定位杆插入定位筒内，并选择其中一个定点组件作为基准点；将多点式测量组件埋在道路桥梁的路面内；
S2.卫星系统通过GPS接收机对定点组件进行远程测量，并将数据发送给计算机；
S3.发生沉降变形时，多点式测量组件的位移传感器将数据传递给数据采集系统，并通过计算机进行数据处理；
S4.计算机对卫星系统发送的数据进行处理；计算机对数据采集系统发送的数据进行处理。
本发明的有益效果在于：
本发明设有两套监测系统，通过卫星GPS技术进行全天候、实时，连续的高精度自动测量，通过位移传感器监测道路桥梁发生沉降时的内部变形情况，使观察人员能够更精准的掌握道路桥梁沉降变形的情况。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明定点组件安装示意图；
图3是本发明定点组件安装完成示意图；
图4是本发明多点式测量组件结构示意图；
其中：1-道路桥梁；2-定点组件；2-1-定位筒；2-2-盖板；2-3-定位杆；2-4-插杆；3-GPS接收机；4-多点式测量组件；4-1-主管；4-2-位移传感器；4-3-连接管；4-4-球体；4-5-过渡管；4-6-螺纹帽；4-7-外接接口；5-数据采集系统；6-蓄电池；
具体实施方式
如图1～图4所示，一种道路桥梁沉降变形监测系统，包括多点式测量组件4、数据采集系统5、蓄电池6、计算机、多个定点组件2及多个GPS接收机3，所述多个定点组件2分别安装在道路桥梁1两侧内，每个定点组件2上均安装有GPS接收机3，其中一个定点组件2和GPS接收机3定为基准组件和基准接收机，GPS接收机3发送信号给卫星系统，卫星系统将数据传送给计算机，所述多个定点组件2还可以插入观测标，通过水准仪进行监测，所述多点式测量组件4埋在道路桥梁1的路面内，所述数据采集系统5收集多点式测量组件4测量的数据，计算机处理数据采集系统5采集的数据，蓄电池6为多点式测量组件4供电。
如图2、图3所示，每个所述定点组件2均包括定位筒2-1、定位杆2-3及四个盖板2-2；定位筒2-1为方形筒，定位筒2-1的四个侧壁顶面均分别通过90°合页与对应的盖板2-2转动连接，所述四个盖板2-2向内折叠闭合时，在定位筒2-1的上方形成方形插孔，所述定位杆2-3通过方形插孔插入定位筒2-1内，定位杆2-3能够迅速的立在定位筒2-1底面上，并通过四个盖板2-2定位，拆卸时，只需要把盖板2-2打开即可取出定位杆2-3，安装和拆卸均方便，且便于定位杆2-3的定位和稳定，使定位杆2-3每次安装时都能处于同样的位置，所述GPS接收机3固定在定位杆2-3顶部。
如图2、图3所示，所述定位筒2-1其中一对相对侧壁高度高于另一对相对侧壁的高度，使两个相对设置的盖板2-2高于另外两个相对设置的盖板2-2，方便四个盖板2-2的闭合，其中任意相对设置的两个盖板2-2宽度之和小于安装该两个盖板2-2的侧壁之间的距离。使四个盖板2-2闭合时，在定位筒2-1的上方中心处形成方形插孔。
如图2、图3所示，每个所述定点组件2均还包括四个插杆2-4，所述四个盖板2-2的两端均开设有插孔，每个插杆2-4用于串接固定上下相接处的两个盖板2-2。插杆2-4插入后，不易被风等外力拔出，只能通过人工垂直拔出，从而固定两个盖板2-2后，两个盖板2-2不易被外力拆开。
每个插杆2-4上端均设有外径大于插孔的凸起。
如图1、图4所示，所述多点式测量组件4包括多个主管4-1、多个连接管4-3及多个位移传感器4-2；所述多个主管4-1和多个连接管4-3形成横向的主管路和与横向主管路连通的多个纵向管路，主管路沿桥梁道路的长度方向铺设，纵向管路向桥梁路面的地下铺设，横向纵向网状分布，多点式监测，每个主管4-1内均固定有位移传感器4-2，所有位移传感器4-2的信号输出线均通过主管4-1和连接管4-3内的空腔延伸到外侧与数据采集系统5连接，所有位移传感器4-2的电源线与蓄电池6电连接。
如图4所示，每个所述连接管4-3均包括过渡管4-5、两个球体4-4及两个螺纹帽4-6；所述过渡管4-5两端均与球体4-4固定连接，所述两个球体4-4均设有与过渡管4-5连通的中心通腔，两个球体4-4的外端插入对应的主管4-1内，两个螺纹帽4-6均设有中心通孔，两个螺纹帽4-6套装在对应的球体4-4上，因螺纹帽4-6的直径和中心管的内径均小于球体4-4的直径，所以螺纹帽4-6与中心管螺纹连接时，球体4-4卡在螺纹帽4-6和主管4-1之间，使过渡管4-5与主管4-1之间形成球铰接。具有较高的自由度，连接管4-3和主管4-1可任意随着道路桥梁1形变。
如图4所示，所述多个主管4-1中的部分主管4-1设有外接接口4-7，外接接口4-7通过连接管4-3串接多个主管4-1形成纵向管路。
道路桥梁沉降变形监测系统的监测方法，包括以下步骤：
S1.将定点组件2的定位筒2-1固定在道路桥梁1两侧内，定位杆2-3插入定位筒2-1内，并选择其中一个定点组件2作为基准点；将多点式测量组件4埋在道路桥梁1的路面内；
S2.卫星系统通过GPS接收机3对定点组件2进行远程测量，并将数据发送给计算机；
S3.发生沉降变形时，多点式测量组件4的位移传感器4-2将数据传递给数据采集系统5，并通过计算机进行数据处理；
S4.计算机对卫星系统发送的数据进行处理；计算机对数据采集系统5发送的数据进行处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：包括多点式测量组件(4)、数据采集系统(5)、蓄电池(6)、计算机、多个定点组件(2)及多个GPS接收机(3)，所述多个定点组件(2)分别安装在道路桥梁(1)两侧内，每个定点组件(2)上均安装有GPS接收机(3)，其中一个定点组件(2)和GPS接收机(3)定为基准组件和基准接收机，GPS接收机(3)发送信号给卫星系统，卫星系统将数据传送给计算机，所述多点式测量组件(4)埋在道路桥梁(1)的路面内，所述数据采集系统(5)收集多点式测量组件(4)测量的数据，计算机处理数据采集系统(5)采集的数据，蓄电池(6)为多点式测量组件(4)供电。
2.根据权利要求1所述的一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：每个所述定点组件(2)均包括定位筒(2-1)、定位杆(2-3)及四个盖板(2-2)；定位筒(2-1)为方形筒，定位筒(2-1)的四个侧壁顶面均分别通过90°合页与对应的盖板(2-2)转动连接，所述四个盖板(2-2)向内折叠闭合时，在定位筒(2-1)的上方形成方形插孔，所述定位杆(2-3)通过方形插孔插入定位筒(2-1)内，所述GPS接收机(3)固定在定位杆(2-3)顶部。
3.根据权利要求2所述的一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：所述定位筒(2-1)其中一对相对侧壁高度高于另一对相对侧壁的高度，其中任意相对设置的两个盖板(2-2)宽度之和小于安装该两个盖板(2-2)的侧壁之间的距离。
4.根据权利要求3所述的一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：每个所述定点组件(2)均还包括四个插杆(2-4)，所述四个盖板(2-2)的两端均开设有插孔，每个插杆(2-4)用于串接固定上下相接处的两个盖板(2-2)。
5.根据权利要求1所述的一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：所述多点式测量组件(4)包括多个主管(4-1)、多个连接管(4-3)及多个位移传感器(4-2)；所述多个主管(4-1)和多个连接管(4-3)形成横向的主管路和与横向主管路连通的多个纵向管路，每个主管(4-1)内均固定有位移传感器(4-2)，所有位移传感器(4-2)的信号输出线均通过主管(4-1)和连接管(4-3)内的空腔延伸到外侧与数据采集系统(5)连接，所有位移传感器(4-2)的电源线与蓄电池(6)电连接。
6.根据权利要求5所述的一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：每个所述连接管(4-3)均包括过渡管(4-5)、两个球体(4-4)及两个螺纹帽(4-6)；所述过渡管(4-5)两端均与球体(4-4)固定连接，所述两个球体(4-4)均设有与过渡管(4-5)连通的中心通腔，两个球体(4-4)的外端插入对应的主管(4-1)内，两个螺纹帽(4-6)均设有中心通孔，两个螺纹帽(4-6)套装在对应的球体(4-4)上，螺纹帽(4-6)的直径和中心管的内径均小于球体(4-4)的直径，球体(4-4)卡在螺纹帽(4-6)和主管(4-1)之间。
7.根据权利要求5所述的一种道路桥梁沉降变形监测系统，其特征在于：所述多个主管(4-1)中的部分主管(4-1)设有外接接口(4-7)，外接接口(4-7)通过连接管(4-3)串接多个主管(4-1)形成纵向管路。
8.一种利用权利要求1～7所述的道路桥梁沉降变形监测系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.将定点组件(2)的定位筒(2-1)固定在道路桥梁(1)两侧内，定位杆(2-3)插入定位筒(2-1)内，并选择其中一个定点组件(2)作为基准点；将多点式测量组件(4)埋在道路桥梁(1)的路面内；
S2.卫星系统通过GPS接收机(3)对定点组件(2)进行远程测量，并将数据发送给计算机；
S3.发生沉降变形时，多点式测量组件(4)的位移传感器(4-2)将数据传递给数据采集系统(5)，并通过计算机进行数据处理；
S4.计算机对卫星系统发送的数据进行处理；计算机对数据采集系统(5)发送的数据进行处理。
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