CN114279726A - 一种光纤桥梁健康监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁健康监测技术领域，具体涉及一种光纤桥梁健康监测系统及方法；每个连接板分别与保护箱固定连接，并均贯穿保护箱的外侧壁，每个通气孔内均设置有散热模块，放置板与保护箱固定连接，并位于保护箱的内侧壁，放置板上设置有处理模组，连接板上具有贯穿槽、安装腔和放置槽，复位弹簧的一端与连接板固定连接，并位于安装腔内，挡板与复位弹簧的另一端固定连接，并位于贯穿槽，防尘棉与挡板固定连接，并位于放置槽内，连接环与防尘棉固定连接，并贯穿防尘棉，通过上述结构的设置实现便于使用者使用，提高使用者的使用感。

Description

一种光纤桥梁健康监测系统及方法

技术领域

本发明涉及桥梁健康监测技术领域，尤其涉及一种光纤桥梁健康监测系统及方法。

背景技术

桥梁健康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。

目前使用分布式光纤震动传感器对桥梁进行监测，并使用终端进行数据监测，从而对桥梁进行实时健康监测，但在进行桥梁实时监测的过程中，使用者不便于使用，导致使用者的使用感不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤桥梁健康监测系统及方法，旨在解决现有技术中的使用者不便于使用，使用者的使用感不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种光纤桥梁健康监测系统，所述光纤桥梁健康监测系统包括保护箱、连接板、挡尘组件、散热模块、放置板和处理模组，所述连接板的数量为多个，每个所述连接板分别与所述保护箱固定连接，并均贯穿所述保护箱的外侧壁，且每个所述连接板内均设置有所述挡尘组件，所述保护箱上具有两个通气孔，每个所述通气孔内均设置有所述散热模块，所述放置板与所述保护箱固定连接，并位于所述保护箱的内侧壁，所述放置板上设置有所述处理模组；

所述挡尘组件包括复位弹簧、挡板、连接环和防尘棉，所述连接板上具有贯穿槽、安装腔和放置槽，且所述安装腔和所述放置槽分别与所述贯穿槽相连通，所述复位弹簧的一端与所述连接板固定连接，并位于所述安装腔内，所述挡板与所述复位弹簧的另一端固定连接，并位于所述贯穿槽内，所述防尘棉与所述挡板固定连接，并位于所述放置槽内，所述连接环与所述防尘棉固定连接，并贯穿所述防尘棉。

其中，所述挡尘组件还包括外筒和内杆，所述外筒与所述内杆，所述外筒与所述连接板固定连接，并位于所述安装腔内，所述内杆的一端与所述外筒滑动连接，所述内杆的另一端与所述挡板固定连接，且所述复位弹簧分别围绕于所述外筒和所述内杆的外侧壁。

其中，所述挡尘组件还包括按动杆，所述按动杆与所述挡板固定连接，并位于所述挡板的外侧壁。

其中，所述散热模块包括连接杆、转动组件和扇叶，所述连接杆与所述保护箱固定连接，并位于所述通气孔内，所述转动组件与所述连接杆固定连接，并位于所述连接杆的外侧壁，所述扇叶与所述转动组件固定连接。

其中，所述转动组件包括转动电机和减速机，所述转动电机与所述连接杆固定连接，并位于所述连接杆的外侧壁，所述减速机与所述转动电机的输出端固定连接，所述扇叶与所述减速机的输出端固定连接。

其中，所述处理模组包括控制模块、信息接收模块、第一储存模块、处理模块、第二储存模块、传输模块和供电模块，所述信息接收模块与所述第一储存模块电性连接，所述第一储存模块与所述处理模块电性连接，所述处理模块与所述第二储存模块电性连接，所述第二储存模块与所述传输模块电性连接，所述控制模块分别与所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块电性连接，所述供电模块分别与所述控制模块、所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块电性连接；

所述信息接收模块用于接受桥梁振动信息；

所述第一储存模块用于储存所述信息接收模块接受的桥梁振动信息；

所述处理模块用于计算处理所述第一储存模块内储存的桥梁振动信息，并得出监测结果；

所述第二储存模块用于储存所述处理模块得出监测结果；

所述传输模块用于对所述第二储存模块内储存的监测结果进行信息传输；

所述控制模块用于控制所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块运作；

所述供电模块用于为所述控制模块、所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块提供电源。

本发明还提供一种采用上述所述的一种光纤桥梁健康监测系统的监测方法，包括如下步骤：

录入桥梁振动频率，记录桥梁在正常情况下的振动频率；

监测桥梁实时振动频率，与桥梁在正常情况下的振动频率进行比对；

得到比对结果，分析桥梁健康结果。

本发明的一种光纤桥梁健康监测系统及方法，使用者通过所述处理模组，接收桥梁上的光纤振动传感器传输的桥梁振动信息，当使用者使用传输线连接所述光纤桥梁健康监测系统，从而进行信息传输时，滑动所述挡板，使得所述挡板从所述贯穿槽内移动至所述安装腔内，此时所述复位弹簧压缩，并具有回弹力，所述防尘棉随所述挡板移动，所述防尘棉从所述放置槽内移动至所述贯穿槽，使用者可通过将传输线贯穿所述连接环，并与所述处理模组进行连接，从而进行信息传输；当使用者取出传输线时，将传输线从所述光纤桥梁健康监测系统上取下，在取下传输线的过程中，在所述复位弹簧的回弹力下，所述挡板从所述安装腔弹入至所述贯穿槽内，所述防尘棉随所述挡板移动，所述防尘棉从所述贯穿槽内移动至所述放置槽；在未连接传输线时，所述挡板挡住所述贯穿槽，避免有异物刺坏所述处理模组和连接线的连接处，在连接传输线后，所述防尘棉遮盖所述贯穿槽，避免灰尘通过所述贯穿槽，粘附于所述处理模组和传输线的连接处，实现了便于使用者使用，提高使用者的使用感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的光纤桥梁健康监测系统的结构示意图。

图2是本发明的光纤桥梁健康监测系统的右视图。

图3是本发明的图2的A-A线结构剖视图。

图4是本发明的图3的B处局部结构放大图。

图5是本发明的图2的C-C线结构剖视图。

图6是本发明的图5的D处局部结构放大图。

图7是本发明的处理模组的原理图。

图8是本发明的光纤桥梁健康监测方法的步骤流程图。

100-光纤桥梁健康监测系统、1-保护箱、2-连接板、3-挡尘组件、4-散热模块、5-放置板、6-处理模组、7-减震组件、8-底座、9-防护栏、11-通气孔、21- 贯穿槽、22-安装腔、23-放置槽、31-复位弹簧、32-挡板、33-连接环、34-防尘棉、35-外筒、36-内杆、37-按动杆、41-控制模块、42-信息接收模块、43-第一储存模块、44-处理模块、45-第二储存模块、46-传输模块、47-供电模块、61- 连接杆、62-转动组件、63-扇叶、71-减震弹簧、72-第一杆体、73-第二杆体、621- 转动电机、622-减速机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图7，本发明提供了一种光纤桥梁健康监测系统100，所述光纤桥梁健康监测系统100包括保护箱1、连接板2、挡尘组件3、散热模块6、放置板5和处理模组4，所述连接板2的数量为多个，每个所述连接板2分别与所述保护箱1固定连接，并均贯穿所述保护箱1的外侧壁，且每个所述连接板2 内均设置有所述挡尘组件3，所述保护箱1上具有两个通气孔11，每个所述通气孔11内均设置有所述散热模块6，所述放置板5与所述保护箱1固定连接，并位于所述保护箱1的内侧壁，所述放置板5上设置有所述处理模组4；

所述挡尘组件3包括复位弹簧31、挡板32、连接环33和防尘棉34，所述连接板2上具有贯穿槽21、安装腔22和放置槽23，且所述安装腔22和所述放置槽23分别与所述贯穿槽21相连通，所述复位弹簧31的一端与所述连接板2 固定连接，并位于所述安装腔22内，所述挡板32与所述复位弹簧31的另一端固定连接，并位于所述贯穿槽21内，所述防尘棉34与所述挡板32固定连接，并位于所述放置槽23内，所述连接环33与所述防尘棉34固定连接，并贯穿所述防尘棉34。

在本实施方式中，使用者通过所述处理模组4，接收桥梁上的光纤振动传感器传输的桥梁振动信息，当使用者使用传输线连接所述光纤桥梁健康监测系统 100，从而进行信息传输时，滑动所述挡板32，使得所述挡板32从所述贯穿槽 21内移动至所述安装腔22内，此时所述复位弹簧31压缩，并具有回弹力，所述防尘棉34随所述挡板32移动，所述防尘棉34从所述放置槽23内移动至所述贯穿槽21，使用者可通过将传输线贯穿所述连接环33，并与所述处理模组4 进行连接，从而进行信息传输；当使用者取出传输线时，将传输线从所述光纤桥梁健康监测系统100上取下，在取下传输线的过程中，在所述复位弹簧31的回弹力下，所述挡板32从所述安装腔22弹入至所述贯穿槽21内，所述防尘棉 34随所述挡板32移动，所述防尘棉34从所述贯穿槽21内移动至所述放置槽 23；在未连接传输线时，所述挡板32挡住所述贯穿槽21，避免有异物刺坏所述处理模组4和连接线的连接处，在连接传输线后，所述防尘棉34遮盖所述贯穿槽21，避免灰尘通过所述贯穿槽21，粘附于所述处理模组4和传输线的连接处，实现了便于使用者使用，提高使用者的使用感。

进一步地，所述挡尘组件3还包括外筒35和内杆36，所述外筒35与所述内杆36，所述外筒35与所述连接板2固定连接，并位于所述安装腔22内，所述内杆36的一端与所述外筒35滑动连接，所述内杆36的另一端与所述挡板32 固定连接，且所述复位弹簧31分别围绕于所述外筒35和所述内杆36的外侧壁。

在本实施方式中，所述复位弹簧31分别围绕于所述外筒35和所述内杆36 的外侧壁，所述内杆36在所述外筒35内滑动，所述内杆36和所述外筒35相配合，提高所述复位弹簧31的稳定性。

进一步地，所述挡尘组件3还包括按动杆37，所述按动杆37与所述挡板 32固定连接，并位于所述挡板32的外侧壁。

在本实施方式中，当使用者使用传输线连接所述光纤桥梁健康监测系统100，从而进行信息传输时，按动所述按动杆37，带动所述挡板32移动，使得所述挡板32从所述贯穿槽21内移动至所述安装腔22内。

进一步地，所述散热模块6包括连接杆61、转动组件62和扇叶63，所述连接杆61与所述保护箱1固定连接，并位于所述通气孔11内，所述转动组件 62与所述连接杆61固定连接，并位于所述连接杆61的外侧壁，所述扇叶63与所述转动组件62固定连接。

进一步地，所述转动组件62包括转动电机621和减速机622，所述转动电机621与所述连接杆61固定连接，并位于所述连接杆61的外侧壁，所述减速机622与所述转动电机621的输出端固定连接，所述扇叶63与所述减速机622 的输出端固定连接。

在本实施方式中，所述连接杆61支撑所述转动电机621，在所述处理模组 4运作过程中，产生热量，为避免所述处理模组4长期处于高温环境下，控制所述转动电机621运作，所述转动电机621和所述减速机622相配合，驱动所述扇叶63转动，所述保护箱1上具有两个通气孔11，每个所述通气孔11内均设置有所述散热模块6，其中一个所述通气孔11进入空气，另外一个所述通气孔 11排出空气，两个所述通气孔11内空气形成对流的空气，从而达到散热效果。

进一步地，所述处理模组4包括控制模块41、信息接收模块42、第一储存模块43、处理模块44、第二储存模块45、传输模块46和供电模块47，所述信息接收模块42与所述第一储存模块43电性连接，所述第一储存模块43与所述处理模块44电性连接，所述处理模块44与所述第二储存模块45电性连接，所述第二储存模块45与所述传输模块46电性连接，所述控制模块41分别与所述信息接收模块42、所述第一储存模块43、所述处理模块44、所述第二储存模块 45和所述传输模块46电性连接，所述供电模块47分别与所述控制模块41、所述信息接收模块42、所述第一储存模块43、所述处理模块44、所述第二储存模块45和所述传输模块46电性连接；

所述信息接收模块42用于接受桥梁振动信息；

所述第一储存模块43用于储存所述信息接收模块42接受的桥梁振动信息；

所述处理模块44用于计算处理所述第一储存模块43内储存的桥梁振动信息，并得出监测结果；

所述第二储存模块45用于储存所述处理模块44得出监测结果；

所述传输模块46用于对所述第二储存模块45内储存的监测结果进行信息传输；

所述控制模块41用于控制所述信息接收模块42、所述第一储存模块43、所述处理模块44、所述第二储存模块45和所述传输模块46运作；

所述供电模块47用于为所述控制模块41、所述信息接收模块42、所述第一储存模块43、所述处理模块44、所述第二储存模块45和所述传输模块46提供电源。

在本实施方式中，所述信息接收模块42用于接受桥梁振动信息，所述第一储存模块43用于储存所述信息接收模块42接受的桥梁振动信息，所述处理模块44用于计算处理所述第一储存模块43内储存的桥梁振动信息，并得出监测结果，所述第二储存模块45用于储存所述处理模块44得出监测结果，所述传输模块46用于对所述第二储存模块45内储存的监测结果进行信息传输，所述控制模块41用于控制所述信息接收模块42、所述第一储存模块43、所述处理模块44、所述第二储存模块45和所述传输模块46运作，所述供电模块47用于为所述控制模块41、所述信息接收模块42、所述第一储存模块43、所述处理模块44、所述第二储存模块45和所述传输模块46提供电源。

进一步地，所述光纤桥梁健康监测系统100还包括减震组件7和底座8，所述减震组件7的数量为多组，每组所述减震组件7分别与所述保护箱1固定连接，并均位于所述保护箱1和所述底座8之间；

所述减震组件7包括减震弹簧71、第一杆体72和第二杆体73，所述减震弹簧71的两端分别与所述保护箱1和所述底座8固定连接，所述第一杆体72 与所述底座8固定连接，所述第二杆体73的一端与所述第一杆体72滑动连接，所述第二杆体73的另一端与所述保护箱1固定连接，且所述减震弹簧71分别围绕于所述第一杆体72和所述第二杆体73的外侧壁。

在本实施方式中，在所述光纤桥梁健康监测系统100使用时，所述底座8 接触地面或桌面，所述减震弹簧71吸收所述保护箱1受到的震动，从而达到减震效果，所述减震弹簧71分别围绕于所述第一杆体72和所述第二杆体73的外侧壁，所述第二杆体73在所述第一杆体72内滑动，所述第二杆体73和所述第一杆体72相配合，提高所述减震弹簧71的稳定性。

进一步地，所述光纤桥梁健康监测系统100还包括防护栏9，所述防护栏9 的数量为两个，每个所述防护栏9均与所述保护箱1固定连接，并分别位于对应的所述通风孔内。

在本实施方式中，所述防护栏9位于所述通风孔内，避免使用者在使用所述光纤桥梁健康监测系统100时，使用者的肢体与正在转动的所述扇叶63接触，造成使用者受到伤害。

请参阅图8，本发明还提供了一种采用上述所述的光纤桥梁健康监测系统 100的监测方法，包括如下步骤：

S1：录入桥梁振动频率，记录桥梁在正常情况下的振动频率；

S2：监测桥梁实时振动频率，与桥梁在正常情况下的振动频率进行比对；

S3：得到比对结果，分析桥梁健康结果。

其中，首先使用光纤振动传感器录入桥梁振动频率，记录桥梁在正常情况下的振动频率，然后使用光纤振动传感器监测桥梁实时振动频率，与桥梁在正常情况下的振动频率进行比对，最后得到比对结果，分析桥梁健康结果。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种光纤桥梁健康监测系统，其特征在于，

所述光纤桥梁健康监测系统包括保护箱、连接板、挡尘组件、散热模块、放置板和处理模组，所述连接板的数量为多个，每个所述连接板分别与所述保护箱固定连接，并均贯穿所述保护箱的外侧壁，且每个所述连接板内均设置有所述挡尘组件，所述保护箱上具有两个通气孔，每个所述通气孔内均设置有所述散热模块，所述放置板与所述保护箱固定连接，并位于所述保护箱的内侧壁，所述放置板上设置有所述处理模组；

所述挡尘组件包括复位弹簧、挡板、连接环和防尘棉，所述连接板上具有贯穿槽、安装腔和放置槽，且所述安装腔和所述放置槽分别与所述贯穿槽相连通，所述复位弹簧的一端与所述连接板固定连接，并位于所述安装腔内，所述挡板与所述复位弹簧的另一端固定连接，并位于所述贯穿槽内，所述防尘棉与所述挡板固定连接，并位于所述放置槽内，所述连接环与所述防尘棉固定连接，并贯穿所述防尘棉。

2.如权利要求1所述的光纤桥梁健康监测系统，其特征在于，

所述挡尘组件还包括外筒和内杆，所述外筒与所述内杆，所述外筒与所述连接板固定连接，并位于所述安装腔内，所述内杆的一端与所述外筒滑动连接，所述内杆的另一端与所述挡板固定连接，且所述复位弹簧分别围绕于所述外筒和所述内杆的外侧壁。

3.如权利要求1所述的光纤桥梁健康监测系统，其特征在于，

所述挡尘组件还包括按动杆，所述按动杆与所述挡板固定连接，并位于所述挡板的外侧壁。

4.如权利要求1所述的光纤桥梁健康监测系统，其特征在于，

所述散热模块包括连接杆、转动组件和扇叶，所述连接杆与所述保护箱固定连接，并位于所述通气孔内，所述转动组件与所述连接杆固定连接，并位于所述连接杆的外侧壁，所述扇叶与所述转动组件固定连接。

5.如权利要求4所述的光纤桥梁健康监测系统，其特征在于，

所述转动组件包括转动电机和减速机，所述转动电机与所述连接杆固定连接，并位于所述连接杆的外侧壁，所述减速机与所述转动电机的输出端固定连接，所述扇叶与所述减速机的输出端固定连接。

6.如权利要求1所述的光纤桥梁健康监测系统，其特征在于，

所述处理模组包括控制模块、信息接收模块、第一储存模块、处理模块、第二储存模块、传输模块和供电模块，所述信息接收模块与所述第一储存模块电性连接，所述第一储存模块与所述处理模块电性连接，所述处理模块与所述第二储存模块电性连接，所述第二储存模块与所述传输模块电性连接，所述控制模块分别与所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块电性连接，所述供电模块分别与所述控制模块、所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块电性连接；

所述信息接收模块用于接受桥梁振动信息；

所述第一储存模块用于储存所述信息接收模块接受的桥梁振动信息；

所述处理模块用于计算处理所述第一储存模块内储存的桥梁振动信息，并得出监测结果；

所述第二储存模块用于储存所述处理模块得出监测结果；

所述传输模块用于对所述第二储存模块内储存的监测结果进行信息传输；

所述控制模块用于控制所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块运作；

所述供电模块用于为所述控制模块、所述信息接收模块、所述第一储存模块、所述处理模块、所述第二储存模块和所述传输模块提供电源。

7.采用如权利要求1所述的光纤桥梁健康监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

录入桥梁振动频率，记录桥梁在正常情况下的振动频率；

监测桥梁实时振动频率，与桥梁在正常情况下的振动频率进行比对；

得到比对结果，分析桥梁健康结果。

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