CN209326615U - 便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，包括网关和采集器，所述网关安装在桥梁支座一侧的桥墩上方，所述采集器安装在桥墩前方，所述网关分别连接有支座转角位移检测机构、支座横向位移检测机构、支座纵向位移检测机构和梁端位移检测机构。LoRa是全世界近几年来最火热的物联网传输技术，它是一种扩频技术，能在电池供电情况下，根据功耗不同能传输2公里到8公里不等。在桥梁检测方面，对于较长的桥梁也可以信号完全覆盖。省掉了无线中继部分。这同样节省了中继采购成本、太阳能整套系统采购成本、安装成本和维护成本，同时保证了数据的更加稳定传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路行业技术领域，具体为一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置。
背景技术
高铁桥梁支座及梁端间隙检测，是对高铁桥梁多向支座的检测和两个桥梁之间的间隙进行检测。支座的检测包括：横向位移，纵向位移，转角位移的检测。梁端间隙的检测，就是桥梁和桥梁之间间隙距离的检测。高铁桥梁支座部分，没有阳光直射，无可用供电电缆，距离长，位置偏远。
目前高铁桥梁检测主要是人工检测和观测，主要使用工具是量尺，高铁桥梁多，检测任务重，人员少，实效性低，往往每年只能检查一次支座健康状况；监测手段原始，主要靠人员检测和观测，得到的数据有误差；桥梁高，日常检查人员存在较大的难度与安全隐患，所以提供一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置来解决上述出现的问题十分有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，包括网关和采集器，所述网关安装在桥梁支座一侧的桥墩上方，所述采集器安装在桥墩前方，所述网关分别连接有支座转角位移检测机构、支座横向位移检测机构、支座纵向位移检测机构和梁端位移检测机构，所述支座转角位移检测机构安装在桥梁支座外侧的桥墩与第一桥梁之间，所述支座横向位移检测机构安装在桥梁支座一侧与第一桥梁底部之间，所述支座纵向位移检测机构安装在桥梁支座前方与第一桥梁底部之间，所述梁端位移检测机构一端固定连接有连接板，所述梁端位移检测机构和连接板分别固定连接于在第一桥梁一端和第二桥梁一端。
优选的，所述支座转角位移检测机构、支座横向位移检测机构、支座纵向位移检测机构和梁端位移检测机构均包括有固定板和位移传感器，所述位移传感器固定连接于固定板上方。
优选的，所述固定板为L字型结构，所述固定板通过胶水分别粘接于桥墩上方以及第一桥梁底部和前方。
优选的，所述网关通过导线连接有太阳能电池板。
优选的，所述支座转角位移检测机构的数量为三组，且三组所述支座转角位移检测机构在桥梁支座外侧的桥墩上方呈中心对称分布。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、所有的位移传感器和采集设备都使用超低功耗器件。待机电流2.7uA。因此使用电池供电就能简单的工作10年，没有必要去使用太阳能供电。节省了太阳能整套系统采购成本和太阳能安装成本和维护成本；
2、使用低功耗超远距离的传输技术LoRa。LoRa是全世界近几年来最火热的物联网传输技术，它是一种扩频技术，能在电池供电情况下，根据功耗不同能传输2公里到8公里不等。在桥梁检测方面，对于较长的桥梁也可以信号完全覆盖。省掉了无线中继部分。这同样节省了中继采购成本、太阳能整套系统采购成本、安装成本和维护成本，同时保证了数据的更加稳定传输；
3、网关采用NB-IoT上传技术，取代了原先的GPRS技术。NB-IoT是今年来新兴的物联网技术，它是基于4G网络衍生出来的专为物联网传输的网络。NB-IoT基站的信号强度比GPRS信号强度高了23dbm，因此他的覆盖范围更加的广，使得我们能在更加偏远的地区也能接收到基站信号。NB-IoT的功耗非常的低，远远低于GPRS，因此我们在给网关供电的时候可以把太阳能供电系统做的非常小巧。同时NB-IoT的资费是固定的20元一年，这个资费远远低于GPRS的资费；
4、使用了低功耗的高精度位移传感器。铁路桥梁检测比公路桥梁检测参数需要更加精密，我们对桥梁位移的检测精度能达到0.01毫米。能解决高铁桥梁转角检测等精密检测的需求。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型支座转角位移检测机构和桥梁支座俯视结构示意图；
图3为本实用新型支座转角位移检测机构结构示意图。
图中：1、网关；2、采集器；3、太阳能电池板；4、支座转角位移检测机构；5、支座横向位移检测机构；6、支座纵向位移检测机构；7、梁端位移检测机构；8、连接板；9、固定板；10、位移传感器；11、桥墩；12、桥梁支座；13、第一桥梁；14、第二桥梁。
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1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，包括网关1和采集器2，所述网关1安装在桥梁支座12一侧的桥墩11上方，所述采集器2安装在桥墩11前方，所述网关1分别连接有支座转角位移检测机构4、支座横向位移检测机构5、支座纵向位移检测机构6和梁端位移检测机构7，所述支座转角位移检测机构4安装在桥梁支座12外侧的桥墩11与第一桥梁13之间，所述支座横向位移检测机构5安装在桥梁支座12一侧与第一桥梁13底部之间，所述支座纵向位移检测机构6安装在桥梁支座12前方与第一桥梁13底部之间，所述梁端位移检测机构7一端固定连接有连接板8，所述梁端位移检测机构7和连接板8分别固定连接于在第一桥梁13一端和第二桥梁14一端；其中采集器2采用电池供电，内部包括，超低功耗微处理器，LoRa无线传输模块，传感器采集接口，温度采集接口组成。同时连接6个超低功耗高精度位移传感器10, 整套采集器2和位移传感器10安装在桥梁支座12处便可以了,采集器2定时（每天多次采集一次发送）采集支座及梁端间隙的位移数据，通过LoRa超远距离无线发送到网关1；网关1采用小型太阳能电池板+锂电池的模式供电，内部包括微型太阳能充电管理模块，NB-IoT模块，LoRa模块，以及低功耗高速主控制器模块。网关1功耗非常低，功率只有0.1W。网关1安装在桥梁的中间位置，这样能得到半径3公里的信号覆盖范围。网关1持续工作，网关LoRa模块当接收到采集器通过LoRa发送过来的数据的时候，网关1把LoRa数据处理后，唤醒NB-IoT，通过NB-IoT模块把服务器发送到云端服务器，这时就可以在千里之外实时了解桥梁的数据。
所述支座转角位移检测机构4、支座横向位移检测机构5、支座纵向位移检测机构6和梁端位移检测机构7均包括有固定板9和位移传感器10，所述位移传感器10固定连接于固定板9上方。所述固定板9为L字型结构，所述固定板9通过胶水分别粘接于桥墩11上方以及第一桥梁13底部和前方。所述网关1通过导线连接有太阳能电池板3。所述支座转角位移检测机构4的数量为三组，且三组所述支座转角位移检测机构4在桥梁支座12外侧的桥墩11上方呈中心对称分布。
工作原理：本实用新型结构新颖，整套系统采用采集器2+网关1的星型组网方式组成，网关1安装在桥梁中点位置，采集器2分别安装在各个桥墩11位置，整套装置都是围绕着高精度，低功耗，易安装，低成本，易维护设计的。与公路桥梁检测相比，首先省掉了的中继部分，其实省掉了采集器2的太阳能供电部分，再次缩小了网关1的太阳能供电部分，同时增加的数据传输的稳定性，节省了大量的通信资费，实现了更加精密的检测。
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 (5)
1.一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，包括网关（1）和采集器（2），其特征在于：所述网关（1）安装在桥梁支座（12）一侧的桥墩（11）上方，所述采集器（2）安装在桥墩（11）前方，所述网关（1）分别连接有支座转角位移检测机构（4）、支座横向位移检测机构（5）、支座纵向位移检测机构（6）和梁端位移检测机构（7），所述支座转角位移检测机构（4）安装在桥梁支座（12）外侧的桥墩（11）与第一桥梁（13）之间，所述支座横向位移检测机构（5）安装在桥梁支座（12）一侧与第一桥梁（13）底部之间，所述支座纵向位移检测机构（6）安装在桥梁支座（12）前方与第一桥梁（13）底部之间，所述梁端位移检测机构（7）一端固定连接有连接板（8），所述梁端位移检测机构（7）和连接板（8）分别固定连接于在第一桥梁（13）一端和第二桥梁（14）一端。
2.根据权利要求1所述的一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，其特征在于：所述支座转角位移检测机构（4）、支座横向位移检测机构（5）、支座纵向位移检测机构（6）和梁端位移检测机构（7）均包括有固定板（9）和位移传感器（10），所述位移传感器（10）固定连接于固定板（9）上方。
3.根据权利要求2所述的一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，其特征在于：所述固定板（9）为L字型结构，所述固定板（9）通过胶水分别粘接于桥墩（11）上方以及第一桥梁（13）底部和前方。
4.根据权利要求1所述的一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，其特征在于：所述网关（1）通过导线连接有太阳能电池板（3）。
5.根据权利要求1所述的一种便于调节安装的高铁桥梁支座及梁端间隙自动监控装置，其特征在于：所述支座转角位移检测机构（4）的数量为三组，且三组所述支座转角位移检测机构（4）在桥梁支座（12）外侧的桥墩（11）上方呈中心对称分布。
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|---|---|---|---|---|
| CN111043982A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-04-21 | 浙江省交通运输科学研究院 | 基于无线传感网络的桥梁变形激光测量装置 |
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