CN116659727A - 一种智能桥梁支座的压力监测传感装置及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能桥梁支座的压力监测传感装置及其系统，包括建筑桥体，所述建筑桥体一侧的上端固定连接有支撑台，所述支撑台内部一侧设置有安装槽，所述安装槽内侧卡合连接有安装块，所述建筑桥体和安装块之间设置有定位机构，所述安装块的顶部依次从左到右分别固定连接有振动传感器、压力传感器和位移传感器，所述支撑台顶部一侧对称设置有固定座，在使用时桥梁本体底部设有的桥梁支座安装于缓冲组件的内部，然后通过转动缓冲组件内设有的螺杆使定位框架和第一阻尼弹簧挤压在桥梁支座的外围，利用第一阻尼弹簧和缓冲抵板的减震特性，进而可以对建筑桥体底部连接的桥梁支座起到减震缓冲的效果，即时便可有效减少建筑桥体带来的震动量。

Description

一种智能桥梁支座的压力监测传感装置及其系统
技术领域
本发明属于测力传感技术领域，具体涉及一种智能桥梁支座的压力监测传感装置及其系统。
背景技术
桥梁支座作为桥梁承上启下的关键部件，主要有盆式橡胶支座、板式橡胶支座以及球型支座等类型，其主要作用是将混凝土箱梁等上部结构的载荷向下传递至桥墩，同时需适应载荷变化、温度变化等因素产生的梁体较小位移和转角。当前市面上桥梁支座多集中于完成承载作用，对于支座测力系统研究较少。目前，实际工程检测支座受力情况多采用人工肉眼观察、定期仪器测量等方式，无法对桥梁结构整体健康程度实时监测，缺乏预警性。
在智能桥梁在实际使用过程中，由于桥梁的长度较长，依靠支座支撑固定，当地震发生时的抗震能力比楼房整体弱，在左右摇晃的震动下易出现扭断的情况，从而损坏整个桥梁，并且在桥梁压力监测过程中，一般是将现有类型支座底板侧面开孔，将传感器插入其中进行测量，或者将压力传感器直接放置于支座的橡胶层内部测量，从而带来一定的不便性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种智能桥梁支座的压力监测传感装置及其系统，以解决上述背景技术中提出的在智能桥梁在实际使用过程中，由于桥梁的长度较长，依靠支座支撑固定，当地震发生时的抗震能力比楼房整体弱，在左右摇晃的震动下易出现扭断的情况，从而损坏整个桥梁，并且在桥梁压力监测过程中，一般是将现有类型支座底板侧面开孔，将传感器插入其中进行测量，或者将压力传感器直接放置于支座的橡胶层内部测量，没有一种可以快速安装的装置，从而导致带来一定的不便性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，包括建筑桥体，所述建筑桥体一侧的上端固定连接有支撑台，所述支撑台内部一侧设置有安装槽，所述安装槽内侧卡合连接有安装块，所述建筑桥体和安装块之间设置有定位机构，所述安装块的顶部依次从左到右分别固定连接有振动传感器、压力传感器和位移传感器，所述支撑台顶部一侧对称设置有固定座，所述固定座内部的上端设置有缓冲组件，所述缓冲组件内部一侧对称设置有U形滑槽，所述建筑桥体一侧的上端对称设置有桥梁本体，所述桥梁本体底部两侧均对称固定连接有桥梁支座，所述桥梁支座卡合连接于缓冲组件的内部，所述缓冲组件内部相邻一侧对称螺纹连接有螺杆，所述螺杆另一端转动连接有定位框架，所述定位框架内侧固定连接有第一阻尼弹簧，所述第一阻尼弹簧的一端固定连接有缓冲抵板，所述缓冲抵板相邻一侧固定连接有标识杆，所述固定座和缓冲组件之间对称设置有减震机构。
优选的，所述定位机构包括定位杆，所述定位杆的一端固定连接有固定环，所述定位杆的外侧设置有弹簧，所述弹簧的一端固定连接有限位块，所述限位块固定连接于定位杆的外侧，所述定位杆的另一端卡合连接于安装块的内部。
优选的，所述固定环的一端固定连接有拉块，所述定位杆、弹簧和限位块均位于支撑台的内部滑动连接。
优选的，所述固定座通过螺栓与支撑台固定连接。
优选的，所述缓冲组件一侧的上端设置有刻度槽。
优选的，所述螺杆一端固定连接有转动件，所述标识杆位于U形滑槽的内部滑动连接。
优选的，所述减震机构包括减震顶座和减震底座，所述减震底座内部的一侧设置有减震槽，所述减震底座内部上端的另一侧固定连接有阻尼器，所述阻尼器的一端固定连接有挤压块，所述挤压块与减震顶座之间为滑动连接。
优选的，所述减震顶座固定连接于缓冲组件的底部，所述阻尼器和挤压块之间固定连接有第二阻尼弹簧。
一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的系统，包括控制器、电源模块、数据采集模块、数据存储模块、无线通讯模块、无线定位模块和远程终端设备，所述数据采集模块采用多功能数据采集设备，所述无线通讯模块采用4G DTU模块485数据通讯GPRS无线传输物联网网关。
优选的，所述控制器和电源模块之间相互电性连接，所述电源模块、位移传感器、振动传感器和压力传感器之间相互电性连接，所述位移传感器、振动传感器、压力传感器、数据采集模块和数据存储模块之间相互电性连接，所述数据采集模块、数据存储模块、无线通讯模块和无线定位模块之间相互电性连接，所述无线通讯模块、无线定位模块和远程终端设备之间相互电性连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种智能桥梁支座的压力监测传感装置及其系统，具备以下有益效果：
1、本发明通过设置的固定座和缓冲组件，在使用时桥梁本体底部设有的桥梁支座安装于缓冲组件的内部，然后通过转动缓冲组件内设有的螺杆使定位框架和第一阻尼弹簧挤压在桥梁支座的外围，利用第一阻尼弹簧和缓冲抵板的减震特性，进而可以对建筑桥体底部连接的桥梁支座起到减震缓冲的效果，即时便可有效减少建筑桥体带来的震动量；
2、本发明通过设置的减震机构，减震机构设置于固定座和缓冲组件之间，当建筑桥体发生震动时，缓冲组件底部设有的减震顶座将对挤压块进行挤压，进而在阻尼器和第二阻尼弹簧的减震特性下，可以大大提高智能桥梁支座的抗震效果，从而进一步提高桥梁和桥梁支座之间连接的稳固性；
3、本发明通过设置的刻度槽和标识杆，在桥梁支座使用期间，位于缓冲抵板一端设置的标识杆可以位于U形滑槽的内部进行滑动，且位于缓冲组件的外表面设置有刻度槽，进而便于观察缓冲抵板安装的位置是否发生偏移，当发生位置偏移时，便可通过转动转动件将桥梁本体底部设置的桥梁支座进行位置调节，从而可以提高桥梁支座的抗震效果；
4、本发明通过设置的定位机构，在安装时将振动传感器、位移传感器和压力传感器分别固定在安装块的顶部，然后拉扯两端设置的定位杆，使得定位杆的一端滑动至支撑台的内部，当安装块完全与安装槽贴合时，松开固定环后，定位杆便可在弹簧的作用下卡合至安装块的内部进行锁定，即时便可完成快速拆装的效果；
5、本发明通过设置的智能桥梁支座的压力监测传感装置的系统，当有不同的移动荷载从桥上经过时，设置的振动传感器、位移传感器和压力传感器会产生不同的振动信号，振动传感器、位移传感器和压力传感器将感测到的压力信号转换为电信号输送至数据采集模块和数据存储模块中进行采集储存，继而数据采集模块和数据存储模块将电信号通过无线通讯模块和无线通讯模块输送至远程终端设备中，从而为管理人员提供桥梁的实时使用情况数据。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置一侧的轴测结构示意图；
图2为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的支撑台结构示意图；
图3为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的定位杆结构示意图；
图4为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的缓冲组件结构示意图；
图5为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置缓冲组件的内部结构示意图；
图6为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置固定座的内部结构示意图；
图7为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的A处放大结构示意图；
图8为本发明提出的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的系统结构示意图；
图中：建筑桥体1、支撑台2、安装槽3、安装块4、定位杆5、弹簧6、限位块7、固定环8、拉块9、压力传感器10、振动传感器11、位移传感器12、固定座13、缓冲组件14、刻度槽15、U形滑槽16、桥梁本体17、桥梁支座18、螺杆19、转动件20、定位框架21、第一阻尼弹簧22、缓冲抵板23、标识杆24、减震顶座25、减震底座26、减震槽27、阻尼器28、挤压块29、第二阻尼弹簧30、控制器31、电源模块32、数据采集模块33、数据存储模块34、无线通讯模块35、无线定位模块36、远程终端设备37。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，包括建筑桥体1，建筑桥体1一侧的上端固定连接有支撑台2，支撑台2内部一侧设置有安装槽3，安装槽3内侧卡合连接有安装块4，建筑桥体1和安装块4之间设置有定位机构，安装块4的顶部依次从左到右分别固定连接有振动传感器11、压力传感器10和位移传感器12，支撑台2顶部一侧对称设置有固定座13，固定座13内部的上端设置有缓冲组件14，缓冲组件14内部一侧对称设置有U形滑槽16，建筑桥体1一侧的上端对称设置有桥梁本体17，桥梁本体17底部两侧均对称固定连接有桥梁支座18，桥梁支座18卡合连接于缓冲组件14的内部，缓冲组件14内部相邻一侧对称螺纹连接有螺杆19，螺杆19另一端转动连接有定位框架21，定位框架21内侧固定连接有第一阻尼弹簧22，第一阻尼弹簧22的一端固定连接有缓冲抵板23，桥梁本体17底部设有的桥梁支座18安装于缓冲组件14的内部，然后通过转动缓冲组件14内设有的螺杆19使定位框架21和第一阻尼弹簧22挤压在桥梁支座18的外围，利用第一阻尼弹簧22和缓冲抵板23的减震特性，进而可以对建筑桥体1底部连接的桥梁支座18起到减震缓冲的效果，即时便可有效减少建筑桥体1带来的震动量，缓冲抵板23相邻一侧固定连接有标识杆24，位于缓冲抵板23一端设置的标识杆24可以位于U形滑槽16的内部进行滑动，且位于缓冲组件14的外表面设置有刻度槽15，进而便于观察缓冲抵板23安装的位置是否发生偏移，当发生位置偏移时，便可通过转动转动件20将桥梁本体17底部设置的桥梁支座18进行位置调节，从而可以提高桥梁支座的抗震效果，固定座13和缓冲组件14之间对称设置有减震机构。
本发明中，优选的，定位机构包括定位杆5，定位杆5的一端固定连接有固定环8，定位杆5的外侧设置有弹簧6，弹簧6的一端固定连接有限位块7，限位块7固定连接于定位杆5的外侧，定位杆5的另一端卡合连接于安装块4的内部。
本发明中，优选的，固定环8的一端固定连接有拉块9，定位杆5、弹簧6和限位块7均位于支撑台2的内部滑动连接。
本发明中，优选的，固定座13通过螺栓与支撑台2固定连接。
本发明中，优选的，缓冲组件14一侧的上端设置有刻度槽15。
本发明中，优选的，螺杆19一端固定连接有转动件20，标识杆24位于U形滑槽16的内部滑动连接。
本发明中，优选的，减震机构包括减震顶座25和减震底座26，减震底座26内部的一侧设置有减震槽27，减震底座26内部上端的另一侧固定连接有阻尼器28，阻尼器28的一端固定连接有挤压块29，挤压块29与减震顶座25之间为滑动连接，减震机构设置于固定座13和缓冲组件14之间，当建筑桥体1发生震动时，缓冲组件14底部设有的减震顶座25将对挤压块29进行挤压，进而在阻尼器28和第二阻尼弹簧30的减震特性下，可以大大提高智能桥梁支座的抗震效果，从而进一步提高桥梁和桥梁支座之间连接的稳固性。
本发明中，优选的，减震顶座25固定连接于缓冲组件14的底部，阻尼器28和挤压块29之间固定连接有第二阻尼弹簧30。
一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的系统，包括控制器31、电源模块32、数据采集模块33、数据存储模块34、无线通讯模块35、无线定位模块36和远程终端设备37，数据采集模块33采用多功能数据采集设备，无线通讯模块35采用4G DTU模块485数据通讯GPRS无线传输物联网网关。
本发明中，优选的，控制器31和电源模块32之间相互电性连接，电源模块32、位移传感器12、振动传感器11和压力传感器10之间相互电性连接，位移传感器12、振动传感器11、压力传感器10、数据采集模块33和数据存储模块34之间相互电性连接，数据采集模块33、数据存储模块34、无线通讯模块35和无线定位模块36之间相互电性连接，无线通讯模块35、无线定位模块36和远程终端设备37之间相互电性连接，当有不同的移动荷载从桥上经过时，设置的振动传感器11、位移传感器12和压力传感器10会产生不同的振动信号，振动传感器11、位移传感器12和压力传感器10将感测到的压力信号转换为电信号输送至数据采集模块33和数据存储模块34中进行采集储存，继而数据采集模块33和数据存储模块34将电信号通过无线通讯模块35和无线通讯模块35输送至远程终端设备37中，从而为管理人员提供桥梁的实时使用情况数据。
本发明的工作原理及使用流程：使用时，在安装时将振动传感器11、位移传感器12和压力传感器10分别固定在安装块4的顶部，然后拉扯两端设置的定位杆5，使得定位杆5的一端滑动至支撑台2的内部，当安装块4完全与安装槽3贴合时，松开固定环8后，定位杆5便可在弹簧6的作用下卡合至安装块4的内部进行锁定，即时便可完成快速拆装的效果，桥梁本体17底部设有的桥梁支座18安装于缓冲组件14的内部，然后通过转动缓冲组件14内设有的螺杆19使定位框架21和第一阻尼弹簧22挤压在桥梁支座18的外围，利用第一阻尼弹簧22和缓冲抵板23的减震特性，进而可以对建筑桥体1底部连接的桥梁支座18起到减震缓冲的效果，即时便可有效减少建筑桥体1带来的震动量，减震机构设置于固定座13和缓冲组件14之间，当建筑桥体1发生震动时，缓冲组件14底部设有的减震顶座25将对挤压块29进行挤压，进而在阻尼器28和第二阻尼弹簧30的减震特性下，可以大大提高智能桥梁支座的抗震效果，从而进一步提高桥梁和桥梁支座之间连接的稳固性，在桥梁支座使用期间，位于缓冲抵板23一端设置的标识杆24可以位于U形滑槽16的内部进行滑动，且位于缓冲组件14的外表面设置有刻度槽15，进而便于观察缓冲抵板23安装的位置是否发生偏移，当发生位置偏移时，便可通过转动转动件20将桥梁本体17底部设置的桥梁支座18进行位置调节，从而可以提高桥梁支座的抗震效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，包括建筑桥体（1），其特征在于：所述建筑桥体（1）一侧的上端固定连接有支撑台（2），所述支撑台（2）内部一侧设置有安装槽（3），所述安装槽（3）内侧卡合连接有安装块（4），所述建筑桥体（1）和安装块（4）之间设置有定位机构，所述安装块（4）的顶部依次从左到右分别固定连接有振动传感器（11）、压力传感器（10）和位移传感器（12），所述支撑台（2）顶部一侧对称设置有固定座（13），所述固定座（13）内部的上端设置有缓冲组件（14），所述缓冲组件（14）内部一侧对称设置有U形滑槽（16），所述建筑桥体（1）一侧的上端对称设置有桥梁本体（17），所述桥梁本体（17）底部两侧均对称固定连接有桥梁支座（18），所述桥梁支座（18）卡合连接于缓冲组件（14）的内部，所述缓冲组件（14）内部相邻一侧对称螺纹连接有螺杆（19），所述螺杆（19）另一端转动连接有定位框架（21），所述定位框架（21）内侧固定连接有第一阻尼弹簧（22），所述第一阻尼弹簧（22）的一端固定连接有缓冲抵板（23），所述缓冲抵板（23）相邻一侧固定连接有标识杆（24），所述固定座（13）和缓冲组件（14）之间对称设置有减震机构。
2.根据权利要求1所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述定位机构包括定位杆（5），所述定位杆（5）的一端固定连接有固定环（8），所述定位杆（5）的外侧设置有弹簧（6），所述弹簧（6）的一端固定连接有限位块（7），所述限位块（7）固定连接于定位杆（5）的外侧，所述定位杆（5）的另一端卡合连接于安装块（4）的内部。
3.根据权利要求2所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述固定环（8）的一端固定连接有拉块（9），所述定位杆（5）、弹簧（6）和限位块（7）均位于支撑台（2）的内部滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述固定座（13）通过螺栓与支撑台（2）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述缓冲组件（14）一侧的上端设置有刻度槽（15）。
6.根据权利要求1所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述螺杆（19）一端固定连接有转动件（20），所述标识杆（24）位于U形滑槽（16）的内部滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述减震机构包括减震顶座（25）和减震底座（26），所述减震底座（26）内部的一侧设置有减震槽（27），所述减震底座（26）内部上端的另一侧固定连接有阻尼器（28），所述阻尼器（28）的一端固定连接有挤压块（29），所述挤压块（29）与减震顶座（25）之间为滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置，其特征在于：所述减震顶座（25）固定连接于缓冲组件（14）的底部，所述阻尼器（28）和挤压块（29）之间固定连接有第二阻尼弹簧（30）。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的系统，其特征在于：包括控制器（31）、电源模块（32）、数据采集模块（33）、数据存储模块（34）、无线通讯模块（35）、无线定位模块（36）和远程终端设备（37），所述数据采集模块（33）采用多功能数据采集设备，所述无线通讯模块（35）采用4G DTU模块485数据通讯GPRS无线传输物联网网关。
10.根据权利要求9所述的一种智能桥梁支座的压力监测传感装置的系统，其特征在于：所述控制器（31）和电源模块（32）之间相互电性连接，所述电源模块（32）、位移传感器（12）、振动传感器（11）和压力传感器（10）之间相互电性连接，所述位移传感器（12）、振动传感器（11）、压力传感器（10）、数据采集模块（33）和数据存储模块（34）之间相互电性连接，所述数据采集模块（33）、数据存储模块（34）、无线通讯模块（35）和无线定位模块（36）之间相互电性连接，所述无线通讯模块（35）、无线定位模块（36）和远程终端设备（37）之间相互电性连接。
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