CN206635640U - 桥梁支座智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种桥梁支座智能监测装置，包括卡设于支座外的承载件，所述承载件上固设电源模块、振动传感器、NFC模块、天线、存储模块、第一比较器和无线通讯模块，所述振动传感器、存储模块、第一比较器和无线通讯模块均与电源模块电连接，振动传感器通过存储模块与无线通讯模块的输入端电连接，NFC模块与无线通讯模块的输入端电连接，振动传感器的输出端还通过第一比较器与无线通讯模块的输入端电连接，无线通讯模块的输出端通过天线与远程终端设备电连接。本实用新型结构简单，成本低廉，能够监测支座的实时振动情况，进而监测到支座是否失效，从而及时更换支座，工作可靠性高，消除了安全隐患，延长了桥梁的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁监测领域，特别涉及一种桥梁支座智能监测装置。
背景技术
桥梁支座为桥梁梁体与桥梁墩台之间的支撑连接件，支座的底面架设于墩台上，顶面支承桥梁上部结构。支座将桥梁上部结构固定于墩台，承受作用在上部结构的各种力，并将它可靠地传给墩台，在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下，支座能适应上部结构的转角和位移，使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力。当有行人或车辆等移动荷载从桥上经过时，支座会上下振动，不同重量的移动荷载会引起支座不同程度的振动。当支座老化异常或被架空时，需要及时更换以延长桥梁的整体使用寿命，保障桥梁运营安全。
在现有技术中，不存在对桥梁支座进行监测的装置，因而完全依靠维护人员的经验把控更换支座的时间，工作可靠性低，当更换过早时，会造成浪费；当未及时更换时，又会缩短桥梁的寿命，存在较大的安全隐患。
发明内容
现有技术中，依靠维护人员的经验把控更换桥梁支座的时间，工作可靠性低，易造成浪费且存在安全隐患。本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种桥梁支座智能监测装置，能够监测支座的实时振动情况，进而监测到支座是否失效，从而及时更换支座，工作可靠性高，节约了成本，延长了桥梁的使用寿命，消除了安全隐患。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种桥梁支座智能监测装置，其结构特点是包括卡设于支座外的承载件，所述承载件上固设电源模块、振动传感器、NFC模块、天线、存储模块、第一比较器和无线通讯模块，所述振动传感器、存储模块、第一比较器和无线通讯模块均与电源模块电连接，振动传感器通过存储模块与无线通讯模块的输入端电连接，NFC模块与无线通讯模块的输入端电连接，振动传感器的输出端还通过第一比较器与无线通讯模块的输入端电连接，无线通讯模块的输出端通过天线与远程终端设备电连接。
借由上述结构，当有移动荷载从桥上经过时，振动传感器会振动（不同特征的移动荷载对应不同程度的振动，从而振动传感器输出不同幅度的监测信号），振动传感器将感测到的压力信号转换为电信号输出至存储模块缓存，继而存储模块将电信号通过无线通讯模块和天线输出至远程终端设备，从而为管理维护人员提供桥梁的实时使用情况数据。同时，在安装时，NFC模块内写入了承载件对应的支座编号，每个支座有一个唯一的ID编号，ID编号信息也通过无线通讯模块和天线输出至远程终端设备，从而管理维护人员可以方便地区分不同支座对应的承载件内振动传感器发送的信号。当某个支座异常时，管理维护人员可以根据相应的ID编号及时找到对应的支座并对其进行更换，消除了安全隐患，延长了桥梁的使用寿命。当监测值瞬间增大时（如桥上出现爆炸事故），可以及时记录和报告。同时，若某个振动传感器监测到的值超过了第一比较器的预设值时，第一比较器通过无线通讯模块和天线向远程终端设备发出报警信号，从而管理维护人员可以及时得知超载或异常状况。
作为一种优选方式，所述电源模块包括压电振动发电机，所述振动传感器、存储模块、第一比较器和无线通讯模块均与压电振动发电机的输出端电连接。
当有移动荷载从桥上经过时，压电振动发电机振动发电，为本实用新型各模块提供所需电源，实现自供电，绿色环保，节约成本。
作为一种优选方式，所述电源模块包括蓄电池，所述振动传感器、存储模块、第一比较器和无线通讯模块均与蓄电池电连接。
作为一种优选方式，所述电源模块包括可接外部电源的供电接口，所述振动传感器、存储模块、第一比较器和无线通讯模块均与供电接口的输出端电连接。
电源模块配备供电接口，可以外接电源和扩容。
进一步地，还包括与电源模块电连接的无线定位模块，所述无线定位模块的输出端与无线通讯模块电连接。
无线定位模块赋予每一个支座一个三维坐标，配合无线定位模块对相应的承载件进行定位，同时定位信息通过无线通讯模块和天线发送至远程终端设备进行实时显示，监测结果更直观。当有多座桥梁需要监测时，定位更方便。
作为一种优选方式，所述承载件为马蹄形，支座卡设于马蹄形承载件的开口内。
承载件为马蹄形，可以直接将承载件卡设在已有或新建的支座外，拆装简单方便。
进一步地，所述承载件上还固设用于监测梁体与墩台之间距离的位移传感器，位移传感器与电源模块电连接，所述位移传感器的输出端与无线通讯模块的输入端电连接。
借由上述结构，位移传感器可以监测梁体与墩台之间的距离，若工作人员在远程终端设备上发现位移传感器的监测值异常，则可以及时处理。
进一步地，所述承载件上还固设第二比较器，位移传感器的输出端通过第二比较器与无线通讯模块的输入端电连接。
借由上述结构，若位移传感器的监测值超出第二比较器的预设值，则第二比较器通过无线通讯模块和天线向远程终端设备发出报警信号。
本实用新型结构简单，成本低廉，能够为桥梁养护提供实时的基础数据，能够监测支座的实时振动情况，进而监测到支座是否失效，从而及时更换支座，能够及时记录和报告桥梁重大事故，工作可靠性高，消除了安全隐患，延长了桥梁的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
图2为图1的电路结构示意图。
图3为图1的安装示意图。
其中，1为承载件，2为电源模块，21为压电振动发电机，22为蓄电池，23为供电接口，3为振动传感器，4为NFC模块，5为天线，6为存储模块，7为无线通讯模块，8为无线定位模块，9为远程终端设备，10为支座，11为第一比较器，12为位移传感器，13为第二比较器。
具体实施方式
如图1至图3所示，本实用新型的一实施例包括卡设于支座10外的承载件1，所述承载件1上固设电源模块2、振动传感器3、NFC模块4、天线5、存储模块6、第一比较器11和无线通讯模块7，所述振动传感器3、存储模块6、第一比较器11和无线通讯模块7均与电源模块2电连接，振动传感器3通过存储模块6与无线通讯模块7的输入端电连接，NFC模块4与无线通讯模块7的输入端电连接，振动传感器3的输出端还通过第一比较器11与无线通讯模块7的输入端电连接，无线通讯模块7的输出端通过天线5与远程终端设备9电连接。全桥的各个支座10通过无线连接，使用区块链技术进行管理。无线通讯模块7负责全桥各支座10及远程终端设备9的连接和管理，无线通讯模块7优选为中国电信物联网专用sim卡。当电力不足时，可使用NFC模块4进行近场通讯。
所述电源模块2包括压电振动发电机21，所述振动传感器3、存储模块6、第一比较器11和无线通讯模块7均与压电振动发电机21的输出端电连接。
所述电源模块2包括蓄电池22，所述振动传感器3、存储模块6、第一比较器11和无线通讯模块7均与蓄电池22电连接。
所述电源模块2包括可接外部电源的供电接口23，所述振动传感器3、存储模块6、第一比较器11和无线通讯模块7均与供电接口23的输出端电连接。
实施例一还包括与电源模块2电连接的无线定位模块8，所述无线定位模块8的输出端与无线通讯模块7电连接。
所述承载件1为马蹄形，支座10卡设于马蹄形承载件1的开口内。
压电振动发电机21高度/厚度可调，其它模块体积小，各模块在承载件1上的位置可灵活调整，因此，此支座可适用于各种新建或现有桥梁。各模块损坏时，可单独更换，节约成本，延长本实用新型的整体使用寿命。
所述承载件1上还固设用于监测梁体与墩台之间距离的位移传感器12和第二比较器13，位移传感器12与电源模块2电连接，所述位移传感器12的输出端与无线通讯模块7的输入端电连接；所述位移传感器12的输出端还通过第二比较器13与无线通讯模块7的输入端电连接。
管理维护人员可以根据远程终端设备9上接收到的监测信息识别车辆的行驶速度、重量、轴距、轴载、车辆类型（小客车、大货车等）、轴数等。同时，配合桥头的摄像头，可识别车辆牌照，可进一步确定超载、超长车辆的信息并实时通知交警和路政部门。本实用新型仅用于提供实时的基础数据，后续的数据处理过程不在保护范围之内。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种桥梁支座智能监测装置，其特征在于，包括卡设于支座（10）外的承载件（1），所述承载件（1）上固设电源模块（2）、振动传感器（3）、NFC模块（4）、天线（5）、存储模块（6）、第一比较器（11）和无线通讯模块（7），所述振动传感器（3）、存储模块（6）、第一比较器（11）和无线通讯模块（7）均与电源模块（2）电连接，振动传感器（3）通过存储模块（6）与无线通讯模块（7）的输入端电连接，NFC模块（4）与无线通讯模块（7）的输入端电连接，振动传感器（3）的输出端还通过第一比较器（11）与无线通讯模块（7）的输入端电连接，无线通讯模块（7）的输出端通过天线（5）与远程终端设备（9）电连接。
2.如权利要求1所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，所述电源模块（2）包括压电振动发电机（21），所述振动传感器（3）、存储模块（6）、第一比较器（11）和无线通讯模块（7）均与压电振动发电机（21）的输出端电连接。
3.如权利要求1所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，所述电源模块（2）包括蓄电池（22），所述振动传感器（3）、存储模块（6）、第一比较器（11）和无线通讯模块（7）均与蓄电池（22）电连接。
4.如权利要求1至3任一项所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，所述电源模块（2）包括可接外部电源的供电接口（23），所述振动传感器（3）、存储模块（6）、第一比较器（11）和无线通讯模块（7）均与供电接口（23）的输出端电连接。
5.如权利要求1至3任一项所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，还包括与电源模块（2）电连接的无线定位模块（8），所述无线定位模块（8）的输出端与无线通讯模块（7）电连接。
6.如权利要求1至3任一项所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，所述承载件（1）为马蹄形，支座（10）卡设于马蹄形承载件（1）的开口内。
7.如权利要求1至3任一项所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，所述承载件（1）上还固设用于监测梁体与墩台之间距离的位移传感器（12），位移传感器（12）与电源模块（2）电连接，所述位移传感器（12）的输出端与无线通讯模块（7）的输入端电连接。
8.如权利要求7所述的桥梁支座智能监测装置，其特征在于，所述承载件（1）上还固设第二比较器（13），位移传感器（12）的输出端通过第二比较器（13）与无线通讯模块（7）的输入端电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720095367.5U CN206635640U (zh) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | 桥梁支座智能监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720095367.5U CN206635640U (zh) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | 桥梁支座智能监测装置 |
Publications (1)
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| CN206635640U true CN206635640U (zh) | 2017-11-14 |
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Family Applications (1)
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| CN201720095367.5U Active CN206635640U (zh) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | 桥梁支座智能监测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN206635640U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021046842A1 (zh) * | 2019-09-14 | 2021-03-18 | 南京东南建筑机电抗震研究院有限公司 | 一种桥梁抗震工程构件编码与识别方法 |
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2017
- 2017-01-25 CN CN201720095367.5U patent/CN206635640U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2021046842A1 (zh) * | 2019-09-14 | 2021-03-18 | 南京东南建筑机电抗震研究院有限公司 | 一种桥梁抗震工程构件编码与识别方法 |
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