CN114199153A - 一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，包括形变传感器、核心处理器、时间晶振模块、数据分析系统、网络传输模块和安全监控中心，形变传感器安装于桥梁下端面，形变传感器的信号输出端与核心处理器的信号输入端连接，核心处理器连接有时间晶振模块，核心处理器的数据输出端与数据分析系统连接，数据分析系统的数据输出端通过网络传输模块与安全监控中心连接。通过管道两端安装光电发射与接收装置构成新型传感器，从而监测桥梁的形变，采用管道式不会因空气质量、烟雾等导致光信号接收不稳定的情况，从而能够准确稳定的采集桥梁形变信号，并对形变信号进行分析，当数据异常时即使报警和通知监控中心，利于即使维护或解除危险。
Description
技术领域
本发明涉及建筑安全监控技术领域，尤其涉及一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统。
背景技术
桥梁监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状况的监控与评估，为桥梁在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况异常严重时发出预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导。然而，桥梁结构监测不仅是为了结构状态监控和评估，其信息反馈于结构设计的更深远的意义在于，结构设计方法与相应的规范标准等可能得到改进。再有就是桥梁监测带来的不仅仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思，还可能并应该成为桥梁研究的“现场实验室”。桥梁监测为桥梁工程中的未知问题和超大跨度桥梁的研究提供了新的契机。由运营中的桥梁结构与其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充，还可以提供有关结构行为和环境规律的最真实信息。因此，桥梁监测不只是传统桥梁检测加结构评估新技术，而且被赋予了结构监控与评估、设计验证和研究与发展三方面的意义。针对现有技术中可能存在的传感器较难准确监测桥梁的形变，及监测数据不准确，因此，存在改进空间。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括形变传感器、核心处理器、时间晶振模块、数据分析系统、网络传输模块和安全监控中心，所述形变传感器安装于桥梁下端面，所述形变传感器的信号输出端与所述核心处理器的信号输入端连接，所述核心处理器的信号时基信号输入端与所述时间晶振模块的信号输出端连接，所述核心处理器的数据输出端与所述数据分析系统连接，所述数据分析系统的数据输出端通过所述网络传输模块与所述安全监控中心连接。
作为改进，所述核心处理器的报警信号输出端与报警器的报警信号输入端连接。
优选的，所述核心处理器的数据存储端与数据监测存储器的数据输入端连接。
进一步，所述形变传感器由光电发射装置、弹性光电传输管道、光电接收装置、光电触发装置组成，所述弹性光电传输管道的一端与所述光电发射装置连接，所述弹性光电传输管道的另一端与所述光电接收装置连接，所述弹性光电传输管道固定设置于桥梁的下端面，所述光电发射装置的光源发射端在所述弹性光电传输管道内通过所述光电接收装置接收。
优选的，所述弹性光电传输管道内位于所述光电发射装置的光源输出端位置设置有光电聚光透镜。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，与现有技术相比，本发明通过管道两端安装光电发射与接收装置构成新型传感器，从而监测桥梁的形变，采用管道式不会因空气质量、烟雾等导致光信号接收不稳定的情况，从而能够准确稳定的采集桥梁形变信号，并对形变信号进行分析，当数据异常时即使报警和通知监控中心，利于即使维护或解除危险，具有推广应用的价值。
附图说明
图1是本发明的系统结构原理框图；
图2是形变传感器结构示意图。
图中：光电发射装置1、弹性光电传输管道2、光电接收装置3、光电触发装置4、核心处理器5、时间晶振模块6、数据分析系统7、网络传输模块8、安全监控中心9、报警器10、数据监测存储器11、光电聚光透镜12。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1和2所示：本发明包括形变传感器、核心处理器5、时间晶振模块6、数据分析系统7、网络传输模块8和安全监控中心9，所述形变传感器安装于桥梁下端面，所述形变传感器的信号输出端与所述核心处理器5的信号输入端连接，所述核心处理器5的信号时基信号输入端与所述时间晶振模块6的信号输出端连接，所述核心处理器5的数据输出端与所述数据分析系统7连接，所述数据分析系统7的数据输出端通过所述网络传输模块8与所述安全监控中心9连接。
作为改进，所述核心处理器5的报警信号输出端与报警器10的报警信号输入端连接。
优选的，所述核心处理器5的数据存储端与数据监测存储器11的数据输入端连接。
进一步，所述形变传感器由光电发射装置1、弹性光电传输管道2、光电接收装置3、光电触发装置4组成，所述弹性光电传输管道2的一端与所述光电发射装置1连接，所述弹性光电传输管道2的另一端与所述光电接收装置3连接，所述弹性光电传输管道2固定设置于桥梁的下端面，所述光电发射装置1的光源发射端在所述弹性光电传输管道2内通过所述光电接收装置3接收。
优选的，所述弹性光电传输管道2内位于所述光电发射装置1的光源输出端位置设置有光电聚光透镜12。
本发明的工作原理如下：
本发明使用时，通过将弹性光电传输管道2固定在桥梁的下端面，弹性光电传输管道2的两端分别设置光电发射装置1和光电接收装置3，通过光电聚光透镜12使得光电发射装置1的光源聚光成一束光，当桥梁发生形变时，光电发射装置1的发射光源不能够呈直线导致光电接收装置3接收，弹性光电传输管道2的形变会导致光电接收装置3不能接收到光电发射装置1的光源，弹性光电传输管道2的内部直径决定于监测桥梁的震动幅度，光电发射装置1和弹性光电传输管道2的光源不能接收时使得光电触发装置4触发，核心处理器5检测光电触发装置4的触发频率，核心处理器5接收的光电触发装置4触发信号结合时间晶振模块6的时间信息，判断桥梁的震动频率，通过数据分析系统7分析桥梁的震动幅度、震动时间、震动频率等数据，当数据存在异常时，通过网络传输模块8发送至安全监控中心9，并通过报警器10进行报警，使工作人员及时维护。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，其特征在于：包括形变传感器、核心处理器(5)、时间晶振模块(6)、数据分析系统(7)、网络传输模块)8和安全监控中心(9)，所述形变传感器安装于桥梁下端面，所述形变传感器的信号输出端与所述核心处理器(5)的信号输入端连接，所述核心处理器(5)的信号时基信号输入端与所述时间晶振模块(6)的信号输出端连接，所述核心处理器(5)的数据输出端与所述数据分析系统(7)连接，所述数据分析系统(7)的数据输出端通过所述网络传输模块)8与所述安全监控中心(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，其特征在于：所述核心处理器(5)的报警信号输出端与报警器(10)的报警信号输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，其特征在于：所述核心处理器(5)的数据存储端与数据监测存储器(11)的数据输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，其特征在于：所述形变传感器由光电发射装置(1)、弹性光电传输管道(2)、光电接收装置(3)、光电触发装置(4)组成，所述弹性光电传输管道(2)的一端与所述光电发射装置(1)连接，所述弹性光电传输管道(2)的另一端与所述光电接收装置(3)连接，所述弹性光电传输管道(2)固定设置于桥梁的下端面，所述光电发射装置(1)的光源发射端在所述弹性光电传输管道(2)内通过所述光电接收装置(3)接收。
5.根据权利要求4所述的一种采用新型光电传感器的桥梁形变监测系统，其特征在于：所述弹性光电传输管道(2)内位于所述光电发射装置(1)的光源输出端位置设置有光电聚光透镜(12)。
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