CN113280770A - 一种桥梁结构健康自动化监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桥梁结构健康自动化监测系统，包括计算机和监测终端，所述监测终端包括外壳、定位装置和检测杆，所述检测杆的数量为2个，所述定位装置包括固定板和尖头伸缩板，所述固定板的顶部开设有伸缩槽，所述伸缩槽底部的内侧壁上固定连接有定位弹簧，该桥梁结构健康自动化监测系统设计合理，两个检测杆内均安装了位移传感器和倾角传感器，两个检测杆内的位移传感器能够分别检测桥梁衔接缝两侧的桥梁结构的位移量，当两个位移传感器检测到的位移量相同或相近时，说明各部分桥梁结构的位移是有规律的相同变化，当两个位移传感器检测到的位移量相差较大时，说明局部桥梁结构位移量变化异常，从而判断桥梁的健康状态。

Description

一种桥梁结构健康自动化监测系统

技术领域

本发明属于桥梁监测设备技术领域，特别涉及一种桥梁结构健康自动化监测系统。

背景技术

桥梁在投入使用的过程中，需要对桥梁的各项指标进行监测，以便实时了解桥梁的健康状态，比如桥梁的横向位移、垂直位移和振动等，以便确保桥梁使用的安全性和提高桥梁的使用寿命，在位移监测时时，由于桥梁各个结构的位移量非常小，特别对于竖直方向上的位移来说，监测精度较低，不能够确保监测的准确性和精度，但是，现有的桥梁结构健康自动化监测系统不能够解决上述问题，监测精度还能够进一步提升，为此，本发明提出一种桥梁结构健康自动化监测系统。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种桥梁结构健康自动化监测系统，该桥梁结构健康自动化监测系统设计合理，两个检测杆内均安装了位移传感器和倾角传感器，两个检测杆内的位移传感器能够分别检测桥梁衔接缝两侧的桥梁结构的位移量，当两个位移传感器检测到的位移量相同或相近时，说明各部分桥梁结构的位移是有规律的相同变化，当两个位移传感器检测到的位移量相差较大时，说明局部桥梁结构位移量变化异常，从而判断桥梁的健康状态。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种桥梁结构健康自动化监测系统，包括计算机和监测终端，所述监测终端包括外壳、定位装置和检测杆，所述检测杆的数量为2个，所述定位装置包括固定板和尖头伸缩板，所述固定板的顶部开设有伸缩槽，所述伸缩槽底部的内侧壁上固定连接有定位弹簧，所述尖头伸缩板的底部穿过伸缩槽的开口端并与定位弹簧固定连接，所述外壳的顶部开设有通孔，所述固定板的中部固定安装在通孔内，所述固定板的底部固定安装有中间箱，所述中间箱的两侧均固定镶嵌有外杆，所述外杆的一端开设有限位槽，所述限位槽远离开口端的内侧壁上固定连接有检测弹簧，所述外壳的两侧与外杆对应的位置处开设有通孔，两个所述检测杆的一端分别穿过外壳两侧的通孔和限位槽的开口端并与检测弹簧固定连接，所述检测杆的一端内开设有空腔，所述空腔内固定安装有位移传感器和倾角传感器，所述检测杆的另一端固定安装有竖杆，所述竖杆的顶部固定安装有半球形壳，所述半球形壳内活动安装有连接球，所述连接球的顶部固定安装有安装杆，所述安装杆的顶部固定安装有固定座，所述外壳内固定安装有处理器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述固定座上开设有若干个螺孔。

作为本发明的一种优选实施方式，所述竖杆的一侧固定安装有限位杆，所述外壳上与限位杆对应的位置处开设有通孔，所述限位杆的一端穿过通孔并延伸至外壳内，所述限位杆处于外壳内的一端固定安装有限位座。

作为本发明的一种优选实施方式，所述外壳的一侧固定连接有电源线，所述计算机通过电源线与处理器电性连接，所述处理器分别与位移传感器和倾角传感器电性连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述定位装置处于外壳的中线上。

本发明的有益效果：本发明的一种桥梁结构健康自动化监测系统，包括计算机、监测终端、外壳、定位装置、检测杆、固定板、尖头伸缩板、伸缩槽、定位弹簧、中间箱、外杆、限位槽、检测弹簧、空腔、位移传感器、倾角传感器、竖杆、半球形壳、连接球、安装杆、固定座、限位杆、限位座、电源线、处理器和螺孔。

1、此桥梁结构健康自动化监测系统的两个检测杆内均安装了位移传感器和倾角传感器，两个检测杆内的位移传感器能够分别检测桥梁衔接缝两侧的桥梁结构的位移量，当两个位移传感器检测到的位移量相同或相近时，说明各部分桥梁结构的位移是有规律的相同变化，当两个位移传感器检测到的位移量相差较大时，说明局部桥梁结构位移量变化异常，从而判断桥梁的健康状态。

2、此桥梁结构健康自动化监测系统的检测杆一端的竖杆通过半球形壳与连接球配合安装了安装杆和固定座，将固定座固定在桥梁结构上后，桥梁衔接缝两侧的桥梁结构如果发生不同步的上下位移，则两个检测杆均发生倾斜，从而将上下位移的较小的差量转化为检测杆的较大的角度变化，由倾角传感器进行检测，从而能够有效地提高桥梁结构异常的上下位移的灵敏度和精度。

3、此桥梁结构健康自动化监测系统的定位装置能够进行定位，使两个检测杆等距分布在桥梁衔接缝的两侧，从而有利于检测精度和准确度的提升，实用性强。

附图说明

图1为一种桥梁结构健康自动化监测系统的结构示意图；

图2为一种桥梁结构健康自动化监测系统的监测终端结构示意图；

图3为一种桥梁结构健康自动化监测系统的监测终端剖面示意图；

图4为一种桥梁结构健康自动化监测系统的监测终端倾斜示意图；

图5为一种桥梁结构健康自动化监测系统的系统示意图；

图中：1、计算机；2、监测终端；3、外壳；4、定位装置；5、检测杆；6、固定板；7、尖头伸缩板；8、伸缩槽；9、定位弹簧；10、中间箱；11、外杆；12、限位槽；13、检测弹簧；14、空腔；15、位移传感器；16、倾角传感器；17、竖杆；18、半球形壳；19、连接球；20、安装杆；21、固定座；22、限位杆；23、限位座；24、电源线；25、处理器；26、螺孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种桥梁结构健康自动化监测系统，包括计算机1和监测终端2，所述监测终端2包括外壳3、定位装置4和检测杆5，所述检测杆5的数量为2个，所述定位装置4包括固定板6和尖头伸缩板7，所述固定板6的顶部开设有伸缩槽8，所述伸缩槽8底部的内侧壁上固定连接有定位弹簧9，所述尖头伸缩板7的底部穿过伸缩槽8的开口端并与定位弹簧9固定连接，所述外壳3的顶部开设有通孔，所述固定板6的中部固定安装在通孔内，所述固定板6的底部固定安装有中间箱10，所述中间箱10的两侧均固定镶嵌有外杆11，所述外杆11的一端开设有限位槽12，所述限位槽12远离开口端的内侧壁上固定连接有检测弹簧13，所述外壳3的两侧与外杆11对应的位置处开设有通孔，两个所述检测杆5的一端分别穿过外壳3两侧的通孔和限位槽12的开口端并与检测弹簧13固定连接，所述检测杆5的一端内开设有空腔14，所述空腔14内固定安装有位移传感器15和倾角传感器16，所述检测杆5的另一端固定安装有竖杆17，所述竖杆17的顶部固定安装有半球形壳18，所述半球形壳18内活动安装有连接球19，所述连接球19的顶部固定安装有安装杆20，所述安装杆20的顶部固定安装有固定座21，所述外壳3内固定安装有处理器25。

作为本发明的一种优选实施方式，所述固定座21上开设有若干个螺孔26。

作为本发明的一种优选实施方式，所述竖杆17的一侧固定安装有限位杆22，所述外壳3上与限位杆22对应的位置处开设有通孔，所述限位杆22的一端穿过通孔并延伸至外壳3内，所述限位杆22处于外壳3内的一端固定安装有限位座23。

作为本发明的一种优选实施方式，所述外壳3的一侧固定连接有电源线24，所述计算机1通过电源线24与处理器25电性连接，所述处理器25分别与位移传感器15和倾角传感器16电性连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述定位装置4处于外壳3的中线上。

作为本发明的一种优选实施方式，在使用时，准备若干个监测终端2，将定位装置4对准桥梁衔接缝并插入，通过螺栓将两个固定座21分别安装在桥梁衔接缝两侧的桥梁结构上，将所有的监测终端2通过电源线24连接到计算机1，两个检测杆5内均安装了位移传感器15和倾角传感器16，两个检测杆5内的位移传感器15能够分别检测桥梁衔接缝两侧的桥梁结构的位移量并传递给处理器25，处理器25传递给计算机1，由计算机1进行处理，当两个位移传感器15检测到的位移量相同或相近时，说明各部分桥梁结构的位移是有规律的相同变化，当两个位移传感器15检测到的位移量相差较大时，说明局部桥梁结构位移量变化异常，从而判断桥梁的健康状态，检测杆5一端的竖杆通过半球形壳18与连接球19配合与安装杆20和固定座21连接，将固定座21固定在桥梁结构上后，桥梁衔接缝两侧的桥梁结构如果发生不同步的上下位移，则两个检测杆5均发生倾斜，从而将上下位移的较小的差量转化为检测杆5的较大的角度变化，由倾角传感器16进行检测，从而能够有效地提高桥梁结构异常的上下位移的灵敏度和精度。

作为本发明的一种优选实施方式，所述定位装置4能够进行定位，使两个检测杆5等距分布在桥梁衔接缝的两侧，从而有利于检测精度和准确度的提升，实用性强。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种桥梁结构健康自动化监测系统，包括计算机(1)和监测终端(2)，其特征在于，所述监测终端(2)包括外壳(3)、定位装置(4)和检测杆(5)，所述检测杆(5)的数量为2个，所述定位装置(4)包括固定板(6)和尖头伸缩板(7)，所述固定板(6)的顶部开设有伸缩槽(8)，所述伸缩槽(8)底部的内侧壁上固定连接有定位弹簧(9)，所述尖头伸缩板(7)的底部穿过伸缩槽(8)的开口端并与定位弹簧(9)固定连接，所述外壳(3)的顶部开设有通孔，所述固定板(6)的中部固定安装在通孔内，所述固定板(6)的底部固定安装有中间箱(10)，所述中间箱(10)的两侧均固定镶嵌有外杆(11)，所述外杆(11)的一端开设有限位槽(12)，所述限位槽(12)远离开口端的内侧壁上固定连接有检测弹簧(13)，所述外壳(3)的两侧与外杆(11)对应的位置处开设有通孔，两个所述检测杆(5)的一端分别穿过外壳(3)两侧的通孔和限位槽(12)的开口端并与检测弹簧(13)固定连接，所述检测杆(5)的一端内开设有空腔(14)，所述空腔(14)内固定安装有位移传感器(15)和倾角传感器(16)，所述检测杆(5)的另一端固定安装有竖杆(17)，所述竖杆(17)的顶部固定安装有半球形壳(18)，所述半球形壳(18)内活动安装有连接球(19)，所述连接球(19)的顶部固定安装有安装杆(20)，所述安装杆(20)的顶部固定安装有固定座(21)，所述外壳(3)内固定安装有处理器(25)。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁结构健康自动化监测系统，其特征在于：所述固定座(21)上开设有若干个螺孔(26)。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁结构健康自动化监测系统，其特征在于：所述竖杆(17)的一侧固定安装有限位杆(22)，所述外壳(3)上与限位杆(22)对应的位置处开设有通孔，所述限位杆(22)的一端穿过通孔并延伸至外壳(3)内，所述限位杆(22)处于外壳(3)内的一端固定安装有限位座(23)。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁结构健康自动化监测系统，其特征在于：所述外壳(3)的一侧固定连接有电源线(24)，所述计算机(1)通过电源线(24)与处理器(25)电性连接，所述处理器(25)分别与位移传感器(15)和倾角传感器(16)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁结构健康自动化监测系统，其特征在于：所述定位装置(4)处于外壳(3)的中线上。

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