CN205981287U - 桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，包括检测单元、时间单元、比较单元、存储单元以及报警单元，通过设置检测单元，对建筑物进行实时检测，另外，通过时间单元将检测的信号参数与时间单元的系统时间进行结合，从而能够清楚的查看在一个时间的建筑物的状况，同时将比较后得出的信号也同样进行存储，可以后前观测建筑物各个性能参数随时间变换的情况，当检测到不符合建筑物健康的信号，通过报警单元进行报警，从而提醒工作人员进行建筑物的进一步检测和维护，同时通过数据的储存能够及时的发现各个检测单元的状况，从而达到长时间监测而减少检测单元失误的情况。

Description

桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种检测系统，更具体地说，它涉及一种桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统。

背景技术

目前，建筑的发展越来越快，桥梁、隧道、管廊、边坡、大坝等建筑随着时间的推移，根据地势的不同进行建设，建筑也会在时间的推移其强度等会发生变换，因此需要我们去检测。传统的检测方法为工作人员携带检测设备直接进入到需要检测的建筑位置进行检测，同时为了让建筑物能够及时反应其健康状况，检测工作人员需要定期进行检测。而在建筑越来越多的情况下，工作人员检测的量越来越大，因此，目前的检测方法不适合大批量的建筑健康状况的检测。因此，在此基础上通过检测器件直接放入待检测位置，并且通过控制器控制其工作，这样，工作人员定期查看就能够获得检测数据，降低了工作人员的工作强度，但是，各类设备集成度差，部分设备不能长期、稳定的获取准确的数据。因此，为了解决上述问题，需要提出一种新的设备辅助检测。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其在于解决目前建筑物检测数据不准确稳定的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，包括检测单元，置于建筑物上用于检测待检测位置建筑物的参数，并输出检测信号；时间单元，记录系统时钟，并输出时钟信号；比较单元，接收检测信号，与比较模块预设信号进行比较，输出比较信号；存储单元，同时接收时钟信号、检测信号以及比较信号，并进行存储；报警单元，接收比较信号，并发出报警信号。

通过采用上述技术方案，设置检测单元，对建筑物进行实时检测，另外，通过时间单元将检测的信号参数与时间单元的系统时间进行结合，从而能够清楚的查看在一个时间的建筑物的状况，同时将比较后得出的信号也同样进行存储，可以后前观测建筑物各个性能参数随时间变换的情况，可以供工作人员后期分析，当检测到不符合建筑物健康的信号（与比较器的预设信号相比），通过报警单元进行报警，从而提醒工作人员进行建筑物的进一步检测和维护，同时通过数据的储存能够及时的发现各个检测单元的状况，从而达到长时间监测而减少检测单元失误的情况。

本实用新型进一步优选为：所述的检测单元包括孔隙水压计、应变计以及土压力盒，且孔隙水压计、应变计以及土压力盒分别连接单独的比较单元。

通过采用上述技术方案，采用多种传感器进行多方位的检测，从而对建筑物各个参数进行检测，达到更加准确的估算建筑物健康状况的目的，也能够将各个方面的数据进行集中观测。

本实用新型进一步优选为：所述的比较单元包括放大器以及比较器，所述放大器将检测信号进行放大并输入至比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入段接入放大器放大的检测信号，所述第二输入端接入预设信号，所述输出端输出比较信号。

通过采用上述技术方案，放大器对传感器检测得到的信号进行放大，方便后面对这个信号的处理，而不会由于信号微弱受到干扰，另外，通过将检测的信号与预设的信号进行比较，达到判断建筑物是否已经损坏或者损伤的目的，进而达到检测建筑物健康的目的。

本实用新型进一步优选为：所述的报警单元包括信号接收器以及信号发射器，所述信号发射器与比较器连接并接收比较信号，并发出报警信号，所述信号接收器接收报警信号并发出警报。

通过采用上述技术方案，将信号发射器接通比较信号，让比较信号控制信号发射器的工作，当比较信号为检测到的信号是建筑物健康受损的信号，此时信号发射器收比较信号的控制发出报警信号，而信号接收器接收到报警信号并发出警报，提醒工作人员进行进一步检测和维护。

本实用新型进一步优选为：所述的信号发射器与比较器之间设置有信号发送开关，所述信号发送开关控制信号发射器的启闭。

通过采用上述技术方案，由于信号发射器与比较器之间的电压存在差异，因此为了让信号发射器的工作更加准确，在信号发射器与比较器之间设置有信号发送开关，通过信号发送开关控制信号发射器的启闭。

本实用新型进一步优选为：所述的信号发送开关包括开关管以及继电器，所述开关管的控制端与比较器的输出端耦接，开关管的工作端与继电器的线圈耦接，所述继电器的开关端与信号发射器耦接。

本实用新型进一步优选为：所述的开关管与继电器之间连接有光电耦合器，光电耦合器的控制端与开关管的工作端耦接，光电耦合器的启闭端与继电器的线圈耦接。

通过采用上述技术方案，通过光电耦合器造成光电隔离，从而使得整个信号发射器的电路与控制电路分割开，从而电路之间不会出现干扰。

本实用新型进一步优选为：所述的信号接收器采用手机或计算机。

通过采用上述技术方案，手机能够实时接收报警信息，从而能够让工作人员及时的得知情况，从而进行建筑物的进一步检测和维护，而计算机能够大程度的调取信息，从而能够更加直观的对数据进行监测。

本实用新型进一步优选为：所述的报警单元包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与比较单元的输出端连接。

通过采用上述技术方案，蜂鸣器能够发出蜂鸣声，通过声音刺激工作人员，从而达到警报的目的。

附图说明

图1为实施例的整体结构图；

图2为报警单元的结构图。

附图标记：1、检测单元；2、比较单元；21、放大器；22、比较器；3、存储单元；4、报警单元；41、或门；42、开关管；43、光电耦合器；44、继电器；45、信号发射器；46、信号接收器；47、蜂鸣器；48、警报灯；5、时间单元；6、显示器。

V01、V02和V03为放大器的基准电压；

Vf1 、Vf2 和Vf3为比较信号；

Vr1 、Vr2 和Vr3为比较器的基准信号，用于与检测信号对比；

V1、V2和V3分别为各个电路的工作电压。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1

一种桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，如图1所示，包括检测单元1，置于建筑物上用于检测待检测位置建筑物的参数，并输出检测信号；时间单元5，记录系统时钟，并输出时钟信号，通过时钟信号能够得知检测信号输出的时间，因此，在警报之后，需要进行检修，从而能够准确的判断时间，从而根据建筑物整体检测与时间的对应，从而让建筑物后续质量的开发提供了部分数据；比较单元2，接收检测信号，与比较模块预设信号进行比较，输出比较信号；存储单元3，同时接收时钟信号、检测信号以及比较信号，并进行存储，存储单元3可以采用普通的存储器进行信号存储，同时存储器存储的信号可以输出至显示器6，将结果直观的显示出来，让工作人员检修的时候更加直观的看到建筑物不同时间段的参数的变换；报警单元4，接收比较信号，并发出报警信号。

其中，检测单元1包括孔隙水压计、应变计以及土压力盒，且孔隙水压计、应变计以及土压力盒分别连接单独的比较单元2。孔隙水压计、应变计以及土压力盒分别置于建筑物（桥梁、隧道、管廊或大坝）与大地接触位置以及建筑物自身上，放置在自身上的检测传感器没隔8米或者10米放置一组，检测的数据比较均衡，也会让检测更加准确，同时也能够充分检测建筑物对地面的压力，同时，通过检测孔隙水压计和应变计测量建筑物的本身质量的参数，从而判断建筑物本身材质是否发生质变，另外，为了让检测更加准确，可以在建筑物上加设位移计，让建筑物受力产生的位移，并且通过时间上的对比，查看位移量，达到检测建筑物是否存在下沉的目的。

比较单元2包括放大器21以及比较器22，放大器21将检测信号进行放大并输入至比较器22，比较器22包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入段接入放大器21放大的检测信号，第二输入端接入预设信号，输出端输出比较信号。其中，通过将检测得到的通过放大器21进行放大，使得信号变得更加清晰，受到干扰的影响减小，一般为了放大信号的准确，采用运算放大器21作为放大电路的元件。将经放大器21进行放大的信号与预设的信号进行对比，得出对比结果，根据实际情况，判断建筑物是否已经损坏，并将结果输出。

报警单元4（主要结构为图2所示）包括信号接收器46以及信号发射器45，信号发射器45与比较器22连接并接收比较信号，通过比较信号的启动，让信号发生器发出信号作为报警信号，信号接收器46接收报警信号并发出警报，提醒检测人员，对建筑物进行确认，然后觉定后续处理。一般而言，每个传感器检测到的数据出现建筑物损坏的比较信号后，都需要工作人员进行核准然后现场勘测，这样检测才能够让建筑物健康状况能够有所保障，因此，各个传感器在经过比较器22输出的比较信号，如Vf1 、Vf1 和Vf1，通过或门41进行连接，这样，将其汇总，从而当其中有一个传感器检测到的数据与对比数据对比存在建筑物不健康的结果后，都会让或门41输出一个报警信号，从而让检测更加准确。

很多时候，信号发射器45与比较器22之间的电压存在差异，因此为了让信号发射器45的工作更加准确，在信号发射器45与比较器22之间设置有信号发送开关，通过信号发送开关控制信号发射器45的启闭。

信号发送开关包括开关管42以及继电器44，开关管42的控制端与比较器22的输出端耦接，开关管42的工作端与继电器44的线圈耦接，继电器44的开关端与信号发射器45耦接。开关管42与继电器44之间连接有光电耦合器43，光电耦合器43的控制端与开关管42的工作端耦接，光电耦合器43的启闭端与继电器44的线圈耦接。

另外，信号接收器46采用计算机。为了方便各个单元之间的数据传送，传送模块可以采用RS-485通讯单元进行传输，提高传输的质量。而很多时候，发送信号的位置和接收信号的位置之间相距较远，因此，可以借助互联网进行传输数据。因此，存储单元3除了普通的存储器之外，可以采用云存储进行，这样借助互联网，让数据传输不受地域的限制。

实施例2

与实施例1不同的地方在于报警单元4，在实施例2中，报警单元4（主要结构为图2所示）包括蜂鸣器47，蜂鸣器47与比较单元2的输出端连接。为了简便，直接将实施例1中的信号接收器46为蜂鸣器47，让其直接发出蜂鸣来提醒工作人员，另外，为了让远处工作的工作人员能够得以迅速提醒，因此可以并联一警报灯48，让工作人员在远处得以得到提醒。另外，可以将计算机换成另外一种信号接收器46，例如手机等通讯工具，而同时，信号发射器45可以为短信发射器等。通讯工具随时带在身上，使得工作人员能够实时的到提醒。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：包括检测单元（1），置于建筑物上用于检测待检测位置建筑物的参数，并输出检测信号；

时间单元（5），记录系统时钟，并输出时钟信号；

比较单元（2），接收检测信号，与比较模块预设信号进行比较，输出比较信号；

存储单元（3），同时接收时钟信号、检测信号以及比较信号，并进行存储；

报警单元（4），接收比较信号，并发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述检测单元（1）包括孔隙水压计、应变计以及土压力盒，且孔隙水压计、应变计以及土压力盒分别连接单独的比较单元（2）。

3.根据权利要求1所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述比较单元（2）包括放大器（21）以及比较器（22），所述放大器（21）将检测信号进行放大并输入至比较器（22），所述比较器（22）包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入段接入放大器（21）放大的检测信号，所述第二输入端接入预设信号，所述输出端输出比较信号。

4.根据权利要求1所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述报警单元（4）包括信号接收器（46）以及信号发射器（45），所述信号发射器（45）与比较器（22）连接并接收比较信号，并发出报警信号，所述信号接收器（46）接收报警信号并发出警报。

5.根据权利要求4所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述信号发射器（45）与比较器（22）之间设置有信号发送开关，所述信号发送开关控制信号发射器（45）的启闭。

6.根据权利要求5所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述信号发送开关包括开关管（42）以及继电器（44），所述开关管（42）的控制端与比较器（22）的输出端耦接，开关管（42）的工作端与继电器（44）的线圈耦接，所述继电器（44）的开关端与信号发射器（45）耦接。

7.根据权利要求6所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述开关管（42）与继电器（44）之间连接有光电耦合器（43），光电耦合器（43）的控制端与开关管（42）的工作端耦接，光电耦合器（43）的启闭端与继电器（44）的线圈耦接。

8.根据权利要求4所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述信号接收器（46）采用手机或计算机。

9.根据权利要求1所述的桥梁、隧道、管廊或大坝结构健康管理系统，其特征是：所述报警单元（4）包括蜂鸣器（47），所述蜂鸣器（47）与比较单元（2）的输出端连接。