CN203949693U - 一种桥梁多参数综合监测装置 - Google Patents

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CN203949693U CN201420163908.XU CN201420163908U CN203949693U CN 203949693 U CN203949693 U CN 203949693U CN 201420163908 U CN201420163908 U CN 201420163908U CN 203949693 U CN203949693 U CN 203949693U
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曾有全
高文武
屈战辉
杨利峰
郭敏
黄元库
陈长军
许克强
朱昌林
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Abstract

本实用新型公开了一种桥梁多参数综合监测装置，包括环境检测传感器单元、流量检测传感器单元、结构检测传感器单元、抓拍像机、GPS接收器、多通道数据采集卡、图像采集卡和无线数据发射器；环境检测传感器单元、流量检测传感器单元、结构检测传感器单元的输出端与多通道数据采集卡的输入端相联，抓拍像机的输出端与图像采集卡的输入端相联；多通道数据采集卡的输出端、图像采集卡的输出端和GPS接收器的输出端与无线数据发射器的同步发射端相联。本实用新型实现了桥梁参数的全面检测，满足了无人值守的需求，并方便了后续传感器和图像数据的同步融合。

Description

一种桥梁多参数综合监测装置
技术领域
本实用新型属于力学测量技术领域，涉及一种可用于桥梁、大坝、结构件等目标的位移和形变测量技术，特别是一种用于桥梁变形的参数和图像的桥梁多参数综合监测装置。
背景技术
桥梁、大坝、结构件等目标的变形主要包括静态变形和动态变形，静态变形是指地基下陷、倾斜和应力松弛等变化很慢的变形，动态变形是指由于风、温度、地震及交通负载引起的短期变形，其参数监测对于目标的安全评估分析具有重要的作用。多年来世界上很多国家都投入了很大的人力物力，进行桥梁变形测量技术的研究。
目前桥梁监测中存在的问题主要有：参数测量不全面，缺少包括图像在内的多参数综合测量系统，实现桥梁的全面监测，为力学分析提供参考，同时由于桥梁的监测需要野外长期进行，故测量系统需要具备无线发射功能，实现全自动化无人值守；此外对于多种传感器的监测装置来说，如何确保后续处理中传感器数据的时间同步也是一个问题，否则会造成大量的零散数据却难以进行时间同步融合，给处理和分析带来困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题，提出一种桥梁多参数综合监测装置，通过在桥梁上安装环境检测传感器、流量检测传感器、结构检测传感器和用于桥梁整体形貌监测的抓拍像机，并将GPS接收器的时间数据同时经无线方式传输至远端机房，为后续时间同步融合提供了方便。
本实用新型的技术内容如下：
一种桥梁多参数综合监测装置，包括环境检测传感器单元、流量检测传感器单元、结构检测传感器单元、抓拍像机、GPS接收器、多通道数据采集卡、图像采集卡和无线数据发射器；
上述环境检测传感器单元、流量检测传感器单元、结构检测传感器单元的输出端与多通道数据采集卡的输入端相联，所述的抓拍像机的输出端与图像采集卡的输入端相联；所述的多通道数据采集卡的输出端、图像采集卡的输出端和GPS接收器的输出端与无线数据发射器的输出端相联。
上述桥梁多参数综合监测装置中，环境检测传感器单元包括温度传感器、风速传感器、雨量传感器中的一种或几种组合。
上述桥梁多参数综合监测装置中，流量检测传感器单元包括地感传感器、红外传感器、称重传感器中的一种或几种组合。
上述桥梁多参数综合监测装置中，结构检测传感器单元包括位移传感器、应变传感器、振动传感器中的一种或几种组合。
上述桥梁多参数综合监测装置中，无线数据发射器为GPRS系统或3G无线传输系统。
上述桥梁多参数综合监测装置中，抓拍像机为CCD或CMOS传感器。
本实用新型的技术效果如下：
1、本实用新型将温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、地感传感器、红外传感器、称重传感器、位移传感器、应变传感器、振动传感器和抓拍像机集成在综合监测装置中，实现了桥梁参数的全面检测，为力学分析评估提供了全面的数据。
2、本实用新型将传感器和图像数据采集后经过无线发射器发射至远端机房，实现了野外长期监测，满足了无人值守的需求。
3、本实用新型将GPS的时间信号和传感器数据、图像数据通过无线反射器同步发射至远端的机房，后续数据处理中可根据GPS的时间基准信号将所有传感器和图像数据进行同步融合，方便了后续处理和给出精确结果。
附图说明
图1为本实用新型桥梁多参数综合监测装置的工作原理图。
图中各数字标记分别为：1―GPS接收器,2―环境检测传感器单元,3―流量检测传感器单元，4―结构检测传感器单元，5―无线数据发射器，6―抓拍像机，7―图像采集卡，8―多通道数据采集卡。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的桥梁多参数综合监测装置，包括环境检测传感器单元2、流量检测传感器单元3、结构检测传感器单元4、抓拍像机6、GPS接收器1、多通道数据采集卡8、图像采集卡7和无线数据发射器5；其中环境检测传感器单元2、流量检测传感器单元3、结构检测传感器单元4的输出端与多通道数据采集卡8的输入端相联，抓拍像机6的输出端与图像采集卡7的输入端相联；多通道数据采集卡8的输出端、图像采集卡7的输出端和GPS接收器1的输出端与无线数据发射器5的输出端相联。
其中环境检测传感器单元2包括温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器中的一种或几种组合；流量检测传感器单元3包括地感传感器、红外传感器、称重传感器中的一种或几种组合；结构检测传感器单元4包括位移传感器、应变传感器、振动传感器中的一种或几种组合。
本实用新型将反应桥梁力学参数的多种传感器集成在监测系统中，实现了桥梁参数的全面检测，为力学分析评估提供了全面的数据，同时将传感器和图像数据采集后经过无线发射器发射至远端机房，实现了野外长期监测，满足了无人值守的需求。
为了克服传统多参数传感器存在的大量零散数据难以进行时间同步融合，给或许处理和分析带来的难题，本实用新型采取了将GPS时间数据和传感器的数据同步传输的方式予以克服。具体方法是，将数据采集卡8采集获得的传感器数据、图像采集卡7获得的图像数据和GPS时间数据分别接入无线发射器5的多个同步发射端进行同步发射，由于GPS的时间基准可达ms级，这样在后续的数据处理中，就可以根据当时的GPS时间信号对信号进行同步融合处理，确保了测量结果的可靠性。
本实用新型的无线数据发射器5可采用GPRS系统，也可采用RF系统或无线3G等传输终端，环境检测传感器单元2可采用气象监测用的常规传感器，流量检测传感器单元3可采用常规的汽车通行监测传感器，位移传感器可采用布置在桥梁上的远程位移传感器，应变传感器可采用光纤光栅应变传感器、振动传感器可采用电磁原理的传感器，其余的多通道数据采集卡8、图像采集卡7、GPS接收器1均为成熟器件，在实际应用中需要事先进行现场监测试验，并设定在桥梁的合适位置。以上均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种桥梁多参数综合监测装置，其特征在于：包括环境检测传感器单元（2）、流量检测传感器单元（3）、结构检测传感器单元（4）、抓拍像机（6）、GPS接收器（1）、多通道数据采集卡（8）、图像采集卡（7）和无线数据发射器（5）；
所述的环境检测传感器单元（2）、流量检测传感器单元（3）、结构检测传感器单元（4）的输出端与多通道数据采集卡（8）的输入端相联，所述的抓拍像机（6）的输出端与图像采集卡（7）的输入端相联；所述的多通道数据采集卡（8）的输出端、图像采集卡（7）的输出端和GPS接收器（1）的输出端与无线数据发射器（5）的同步发射端相联。
2.根据权利要求1所述的桥梁多参数综合监测装置，其特征在于：所述的环境检测传感器单元（2）包括温度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的桥梁多参数综合监测装置，其特征在于：所述的流量检测传感器单元（3）包括地感传感器、红外传感器、称重传感器中的一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述的桥梁多参数综合监测装置，其特征在于：所述的结构检测传感器单元（4）包括位移传感器、应变传感器、振动传感器中的一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的桥梁多参数综合监测装置，其特征在于：所述的无线数据发射器（5）为GPRS系统或3G无线传输系统。
6.根据权利要求1所述的桥梁多参数综合监测装置，其特征在于：所述的抓拍像机（6）为CCD或CMOS传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105784007A (zh) * 2016-05-21 2016-07-20 徐洪军 一种基于物联网技术的桥梁安全预警系统
CN107543670A (zh) * 2017-08-15 2018-01-05 福建省永正工程质量检测有限公司 一种城市桥梁稳定性检测装置
CN114739448A (zh) * 2022-03-09 2022-07-12 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种数据处理方法、系统、装置和存储介质

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