CN207066704U - 一种用于桥梁的监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于桥梁的监测预警系统，包括供电模块、受力采集分析模块、GPRS网关、远程监控中心、通信网关以及桥梁维修服务器，所述供电模块包括市电电源、变压器以及稳压器，且市电电源的输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端与受力采集分析模块的输入端连接。该用于桥梁的监测预警系统，便于对桥梁各处实时采集的数据进行汇总分析，其分析结果准确，可降低发生误报警的概率；且在桥梁某处或多处的受力过大时，自动进行现场报警以及远程报警，还可及时维修，方便快捷，简单实用；其次，该用于桥梁的监测预警系统，可达到双存储的效果，可提高存储数据的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁监测技术领域，具体为一种用于桥梁的监测预警系统。
背景技术
桥梁在人们生活中起着重要作用。桥梁给我们生产生活带来了便利，但同时也存在着许多的安全隐患。例如：桥梁经长期使用后，桥梁的刚度和承载能力会出现不同程度的衰减，所以对桥梁的健康参数监测变得尤为重要，特别是对桥梁各处的受力进行监控。
然而，传统的桥梁监测系统，容易发生误报警的情况，且在桥梁某处或多处的受力过大时，不可自动进行现场报警以及远程报警，不便于及时维修；其次，传统的桥梁监测系统，不可达到双存储的效果。为此，我们提出一种用于桥梁的监测预警系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于桥梁的监测预警系统，以解决上述背景技术中提出传统的桥梁监测系统，容易发生误报警的情况，且在桥梁某处或多处的受力过大时，不可自动进行现场报警以及远程报警，不便于及时维修；其次，传统的桥梁监测系统，不可达到双存储效果的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于桥梁的监测预警系统，包括供电模块、受力采集分析模块、GPRS网关、远程监控中心、通信网关以及桥梁维修服务器，所述供电模块包括市电电源、变压器以及稳压器，且市电电源的输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端与受力采集分析模块的输入端连接。
所述受力采集分析模块包括若干个铝电池、若干个分别设置在桥梁各处的振弦传感器、模拟量采集模块、模数转换器、可编程控制器、声光报警器、存储模块以及GPRS通信模块。
所述铝电池与振弦传感器的数量相同，且每个振弦传感器的电源输入端均与一个铝电池的输出端连接，若干个振弦传感器的输出端均与模拟量采集模块的输入端连接，且模拟量采集模块的输出端通过模数转换器与可编程控制器的输入端连接，该可编程控制器的输出端与声光报警器的输入端连接，且可编程控制器与存储模块双向连接，该可编程控制器通过GPRS通信模块与GPRS网关双向信号连接。
所述远程监控中心包括GPRS信号收发器、中央控制器、蜂鸣报警器、数据存储器以及网络通信模块，且中央控制器通过GPRS信号收发器与GPRS网关双向信号连接，该中央控制器的输出端与蜂鸣报警器的输入端连接，且中央控制器与数据存储器双向连接，该中央控制器还依次通过网络通信模块以及通信网关与桥梁维修服务器双向信号连接。
优选的，所述存储模块采用型号为MC9S12UF32的嵌入式数据存储模块。
优选的，所述中央控制器采用型号为Pentium E2210的集成CPU，该中央控制器外设有多个接线端口。
优选的，所述数据存储器采用型号为MT46V8M16TG-75的双倍数据速率RAM存储器。
优选的，所述网络通信模块采用无线网络通信模块。
优选的，所述通信网关采用无线通信网关。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(一)、该用于桥梁的监测预警系统，通过供电模块内市电电源输出电力，再通过变压器对输出的电力进行变压，再通过稳压器对变压后的输出电进行稳压，再将稳压后的输出电输入至受力采集分析模块内的用电器，能更好地对受力采集分析模块内的各个用电器执行电力供应。
(二)、该用于桥梁的监测预警系统，通过若干个分别设置在桥梁内各处的振弦传感器对桥梁各处的受力信息进行实时采集，再通过受力采集分析模块内的模拟量采集模块对各处实时采集的受力模拟信息进行采集，可达到信息汇总的效果，便于数据汇总分析。
(三)、该用于桥梁的监测预警系统，通过受力采集分析模块内的模数转换器对汇总的受力模拟信息进行模数转换，转换后的受力数字信息便于可编程控制器分析判断，可提高判断结果的准确性。
(四)、该用于桥梁的监测预警系统，在可编程控制器分析的结果为桥梁某处或多处的受力过大时，可自动驱使声光报警器进行现场报警，再通过GPRS通信模块、GPRS网关以及GPRS信号收发器的配合，将远程报警信息发送至中央控制器内，完成远程报警，在远程监控中心的工作人员在中央控制器处，可通过网络通信模块以及通信网关的配合，可及时与桥梁维修服务器进行通信，可及时维修，方便快捷，简单实用。
(五)、该用于桥梁的监测预警系统，通过受力采集分析模块内的存储模块对现场采集的实时信息进行存储，再通过远程监控中心内的数据存储器进行存储，从而达到双存储的效果，可提高存储数据的安全性。
综上所述：该用于桥梁的监测预警系统，便于对桥梁各处实时采集的数据进行汇总分析，其分析结果准确，可降低发生误报警的概率；且在桥梁某处或多处的受力过大时，自动进行现场报警以及远程报警，还可及时维修，方便快捷，简单实用；其次，该用于桥梁的监测预警系统，可达到双存储的效果，可提高存储数据的安全性。
附图说明
图1为本实用新型系统原理示意图。
图中：10供电模块、101市电电源、102变压器、103稳压器、20受力采集分析模块、201铝电池、202振弦传感器、203模拟量采集模块、204模数转换器、205可编程控制器、206声光报警器、207存储模块、208GPRS通信模块、30GPRS网关、40远程监控中心、401GPRS信号收发器、402中央控制器、403蜂鸣报警器、404数据存储器、405网络通信模块、50通信网关、60桥梁维修服务器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种用于桥梁的监测预警系统，包括供电模块(10)、受力采集分析模块(20)、GPRS网关(30)、远程监控中心(40)、通信网关(50)以及桥梁维修服务器(60)，供电模块(10)包括市电电源(101)、变压器(102)以及稳压器(103)，且市电电源(101)的输出端通过变压器(102)与稳压器(103)的输入端连接，该稳压器(103)的输出端与受力采集分析模块(20)的输入端连接。
受力采集分析模块(20)包括若干个铝电池(201)、若干个分别设置在桥梁各处的振弦传感器(202)、模拟量采集模块(203)、模数转换器(204)、可编程控制器(205)、声光报警器(206)、存储模块(207)以及GPRS通信模块(208)。
铝电池(201)与振弦传感器(202)的数量相同，且每个振弦传感器(202)的电源输入端均与一个铝电池(201)的输出端连接，若干个振弦传感器(202)的输出端均与模拟量采集模块(203)的输入端连接，且模拟量采集模块(203)的输出端通过模数转换器(204)与可编程控制器(205)的输入端连接，该可编程控制器(205)的输出端与声光报警器(206)的输入端连接，且可编程控制器(205)与存储模块(207)双向连接，该可编程控制器(205)通过GPRS通信模块(208)与GPRS网关(30)双向信号连接。
远程监控中心(40)包括GPRS信号收发器(401)、中央控制器(402)、蜂鸣报警器(403)、数据存储器(404)以及网络通信模块(405)，且中央控制器(402)通过GPRS信号收发器(401)与GPRS网关(30)双向信号连接，该中央控制器(402)的输出端与蜂鸣报警器(403)的输入端连接，且中央控制器(402)与数据存储器(404)双向连接，该中央控制器(402)还依次通过网络通信模块(405)以及通信网关(50)与桥梁维修服务器(60)双向信号连接。
本实用新型中：存储模块(207)采用型号为MC9S12UF32的嵌入式数据存储模块。
本实用新型中：中央控制器(402)采用型号为Pentium E2210的集成CPU，该中央控制器(402)外设有多个接线端口。
本实用新型中：数据存储器(404)采用型号为MT46V8M16TG-75的双倍数据速率RAM存储器。
本实用新型中：网络通信模块(405)采用无线网络通信模块。
本实用新型中：通信网关(50)采用无线通信网关。
本实用新型中：振弦传感器(202)工作原理是钢弦振动，以振弦频率的变化量来表征受力的大小，输出信号是频率信号，不存在应变片现场标定、信号漂移、远距传输、长期使用等问题，鲁棒性好，耐久性与稳定性上远超应变片，是目前桥梁施工监控中主流的使用产品。
另外，振弦传感器(202)的寿命，需要从两个方面加以说明，一方面是仪器自身的因素，振弦传感器(202)在制造上由钢弦、弹性变形外壳、紧固夹头、激振和接受线圈等组成，应变计的每一零件及相互间的组装连接都会对寿命产生影响，不同的生产厂家在原材料的选择以及生产制造工艺上各有不同，例如钢弦应变计内部的钢弦一般是通过螺钉紧固在传感器基座上，长期使用中会逐渐松弛而导致失效，因此这种钢弦应变计的寿命一般都在一年左右，然而国外十年之前即已采用焊接方法固定钢弦的工艺，可使传感器的寿命延长到十余年以上，但其价格为国产传感器的数倍。
另一方面，外界因素如温度变化引起的仪器各零部件的温度起伏伸缩变化，以及伸缩系数不同导致伸缩差异，必然会使传感器逐步老化、性能降低、最终失效；在使用上使用次数多，过频的振动也会加快钢弦自身的疲劳松弛。传感器的寿命就在于其内在品质如各种材料材质及组装连接工艺等抵抗外界因素作用的能力。
本实用新型的有益效果是：
(一)、该用于桥梁的监测预警系统，通过供电模块(10)内市电电源(101)输出电力，再通过变压器(102)对输出的电力进行变压，再通过稳压器(103)对变压后的输出电进行稳压，再将稳压后的输出电输入至受力采集分析模块(20)内的用电器，能更好地对受力采集分析模块(20)内的各个用电器执行电力供应。
(二)、该用于桥梁的监测预警系统，通过若干个分别设置在桥梁内各处的振弦传感器(202)对桥梁各处的受力信息进行实时采集，再通过受力采集分析模块(20)内的模拟量采集模块(203)对各处实时采集的受力模拟信息进行采集，可达到信息汇总的效果，便于数据汇总分析。
(三)、该用于桥梁的监测预警系统，通过受力采集分析模块(20)内的模数转换器(204)对汇总的受力模拟信息进行模数转换，转换后的受力数字信息便于可编程控制器(205)分析判断，可提高判断结果的准确性。
(四)、该用于桥梁的监测预警系统，在可编程控制器(205)分析的结果为桥梁某处或多处的受力过大时，可自动驱使声光报警器(206)进行现场报警，再通过GPRS通信模块(208)、GPRS网关(30)以及GPRS信号收发器(401)的配合，将远程报警信息发送至中央控制器(402)内，完成远程报警，在远程监控中心(40)的工作人员在中央控制器(402)处，可通过网络通信模块(405)以及通信网关(50)的配合，可及时与桥梁维修服务器(60)进行通信，可及时维修，方便快捷，简单实用。
(五)、该用于桥梁的监测预警系统，通过受力采集分析模块(20)内的存储模块(207)对现场采集的实时信息进行存储，再通过远程监控中心(40)内的数据存储器(404)进行存储，从而达到双存储的效果，可提高存储数据的安全性。
综上所述：该用于桥梁的监测预警系统，便于对桥梁各处实时采集的数据进行汇总分析，其分析结果准确，可降低发生误报警的概率；且在桥梁某处或多处的受力过大时，自动进行现场报警以及远程报警，还可及时维修，方便快捷，简单实用；其次，该用于桥梁的监测预警系统，可达到双存储的效果，可提高存储数据的安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于桥梁的监测预警系统，包括供电模块(10)、受力采集分析模块(20)、GPRS网关(30)、远程监控中心(40)、通信网关(50)以及桥梁维修服务器(60)，其特征在于：所述供电模块(10)包括市电电源(101)、变压器(102)以及稳压器(103)，且市电电源(101)的输出端通过变压器(102)与稳压器(103)的输入端连接，该稳压器(103)的输出端与受力采集分析模块(20)的输入端连接；
所述受力采集分析模块(20)包括若干个铝电池(201)、若干个分别设置在桥梁各处的振弦传感器(202)、模拟量采集模块(203)、模数转换器(204)、可编程控制器(205)、声光报警器(206)、存储模块(207)以及GPRS通信模块(208)；
所述铝电池(201)与振弦传感器(202)的数量相同，且每个振弦传感器(202)的电源输入端均与一个铝电池(201)的输出端连接，若干个振弦传感器(202)的输出端均与模拟量采集模块(203)的输入端连接，且模拟量采集模块(203)的输出端通过模数转换器(204)与可编程控制器(205)的输入端连接，该可编程控制器(205)的输出端与声光报警器(206)的输入端连接，且可编程控制器(205)与存储模块(207)双向连接，该可编程控制器(205)通过GPRS通信模块(208)与GPRS网关(30)双向信号连接；
所述远程监控中心(40)包括GPRS信号收发器(401)、中央控制器(402)、蜂鸣报警器(403)、数据存储器(404)以及网络通信模块(405)，且中央控制器(402)通过GPRS信号收发器(401)与GPRS网关(30)双向信号连接，该中央控制器(402)的输出端与蜂鸣报警器(403)的输入端连接，且中央控制器(402)与数据存储器(404)双向连接，该中央控制器(402)还依次通过网络通信模块(405)以及通信网关(50)与桥梁维修服务器(60)双向 信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的监测预警系统，其特征在于：所述存储模块(207)采用型号为MC9S12UF32的嵌入式数据存储模块。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的监测预警系统，其特征在于：所述中央控制器(402)采用型号为Pentium E2210的集成CPU，该中央控制器(402)外设有多个接线端口。
4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁的监测预警系统，其特征在于：所述数据存储器(404)采用型号为MT46V8M16TG-75的双倍数据速率RAM存储器。
5.根据权利要求1-4任何一项所述的一种用于桥梁的监测预警系统，其特征在于：所述网络通信模块(405)采用无线网络通信模块。
6.根据权利要求1-4任何一项所述的一种用于桥梁的监测预警系统，其特征在于：所述通信网关(50)采用无线通信网关。
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Cited By (2)
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| CN111130549A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-08 | 山东博远重工有限公司 | 一种桥梁模板现场智能监控系统和方法 |
| TWI754895B (zh) * | 2020-02-15 | 2022-02-11 | 國立中興大學 | 無線動態應變之預力混凝土橋梁結構監測系統及監測方法 |
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| CN111130549B (zh) * | 2020-02-14 | 2020-09-22 | 山东博远重工有限公司 | 一种桥梁模板现场智能监控系统和方法 |
| TWI754895B (zh) * | 2020-02-15 | 2022-02-11 | 國立中興大學 | 無線動態應變之預力混凝土橋梁結構監測系統及監測方法 |
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