CN211477235U - 一种桥面铺装材料层健康监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种桥面铺装材料层健康监测系统，包括微处理器、积水监测模块、温度监测系统、电源模块、形变监测模块和摄像模块；所述积水监测模块包括积水高度传感器和雨量传感器，所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器；所述温度监测系统包括短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器，所述短波辐射传感器对太阳辐射变量的变化情况实时监测，所述长波辐射传感器对桥面铺装层向上发射的长波辐射变量的变化情况实时监测，并将监测的数据传递至微处理器；所述摄像模块将拍摄到的图像数据传输到微处理器。本实用新型能够对桥面的形变、温度和积水情况进行实时监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁安全监测技术领域，具体涉及一种桥面铺装材料层健康监测系统。
背景技术
桥面铺装层与面板、伸缩缝一起，都直接承受车轮荷载的作用，应力集中显著。常常会因为施工不当、铺装材料老化等方面的原因，致使结构产生不同程度的病害，如开裂，车辙、破损等，由于桥面铺装层的破损，会引起桥面平整度差，并且，温度对桥面铺装层的影响也很大，及早发现桥面铺装病害并进行维护可以及时避免铺装层病害进一步发展造成的严重影响，具有重要的现实意义。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是：提供一种桥面铺装材料层健康监测系统，能够对桥面的形变、温度和积水情况进行实时监测。
本实用新型为解决上述问题所提供的技术方案为：一种桥面铺装材料层健康监测系统，包括微处理器、积水监测模块、温度监测系统、电源模块、形变监测模块和摄像模块；
所述电源模块给系统整体供电；
所述积水监测模块包括积水高度传感器和雨量传感器，所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器，所述积水高度传感器与所述微处理器电连接，所述翻斗式雨量传感器通过信号转换模块与所述微处理器电连接；
所述温度监测系统包括短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器，所述短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器均和所述微处理器连接，所述短波辐射传感器对太阳辐射变量的变化情况实时监测，所述长波辐射传感器对桥面铺装层向上发射的长波辐射变量的变化情况实时监测，并将监测的数据传递至微处理器；
所述摄像模块将拍摄到的图像数据传输到微处理器。
优选的，还包括太阳能辅助供电模块，所述太阳能辅助供电模块和所述电源模块电连接。
优选的，还包括无线通讯模块和客户端，所述客户端通过所述无线通讯模块和所述微处理器连接。
优选的，所述微处理器为S3C2440嵌入微处理器。
优选的，所述长波辐射传感器为CGR4长波辐射传感器，其短波辐射传感器为CMP3短波辐射传感器，所述温度传感器为灵敏度高，响应速度快的NTC温度传感器。
优选的，所述翻斗式雨量传感器采用JDZ05-1不锈钢翻斗式雨量传感器。
优选的，无线通讯模块采用GSM/GPRS无线通信网络模块。
优选的，所述形变监测模块包括静力水准仪和倾角仪。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、通过形变传感器能够实时监测铺装面的倾斜度和整体沉降；
2、通过设置的短波辐射传感器和长波辐射传感器，以及设置温度监测传感器，使得温度监测系统具备两套监测数据采集系统，能够最大限度的确保温度监测数据的精确性，以及数据监测的完整性；与此同时通过短波辐射传感器所监测的太阳短波辐射的变化情况，还能起到良好的天气预测的效果，为城市的交通出行管理提供了便利。
3、通过积水高度传感器和雨量传感器共同对桥面铺装层积水量和雨水量采集，且雨量传感器采用翻斗式雨量传感器，翻斗式雨量传感器能够实现以mm计的降水量进行监测，提高了降水量的测量精度。
4、摄像模块采集桥面铺装层车辙、裂缝、破损等病害边缘测点的三维位置变化图像，使监测结果更加准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型的系统框图；
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本实用新型的具体实施例如图1所示，一种桥面铺装材料层健康监测系统，包括微处理器、积水监测模块、温度监测系统、电源模块和摄像模块；
所述电源模块给系统整体供电；
所述积水监测模块包括积水高度传感器和雨量传感器，所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器，所述积水高度传感器与所述微处理器电连接，所述翻斗式雨量传感器通过信号转换模块与所述微处理器电连接；
所述温度监测系统包括短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器，所述短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器均和所述微处理器连接，所述短波辐射传感器对太阳辐射变量的变化情况实时监测，所述长波辐射传感器对桥面铺装层向上发射的长波辐射变量的变化情况实时监测，并将监测的数据传递至微处理器；
所述摄像模块将拍摄到的图像数据传输到微处理器，摄像模块采集桥面铺装层车辙、裂缝、破损等病害边缘测点的三维位置变化图像，使监测结果更加准确。
翻斗式雨量传感器是一种水文、气象测量仪器，用来测量自然界的降雨量。翻斗式雨量传感器主要由承雨器部件、计量部件和翻斗部件组成，承雨器部件的承雨口采用国际标准的Φ200mm的口径，计量部件是一个翻斗式双稳态秤重部件，用来实现将以mm计的降雨量转换成开关信号形式输出。目前，具有0.2mm和0.5mm的翻斗式雨量传感器，该翻斗式雨量传感器与记录设备和显示设备配套使用，可实现有线的雨量数据传输、显示、记录。
翻斗式雨量传感器的翻斗部件具有支承结构制造精良、摩阻力矩较小、翻斗部件翻转灵敏、工作性能稳定可靠等特点，同时承雨器部件的承雨口通常采用不锈钢皮整体冲拉制成，光洁度高，滞水产生的误差较小。因此，采用翻斗式雨量传感器能够明显提高整个桥面铺装层积水自动监测系统的测量精度、提高可靠稳定性。
其中，短波辐射传感器对太阳辐射变量的变化情况实时监测，长波辐射传感器对桥面铺装层向上发射的长波辐射(即：地面辐射)变量的变化情况实时监测，并将监测的数据传递至微处理器内，再由微处理器运用斯蒂芬-玻尔兹曼辐射公式反演得出桥面铺装层所吸收的热量数据，最终得出桥面铺装层温度的精确数据，与此同时，温度监测传感器实时传输温度数据，至此使得温度监测系统具备双重数据采集的效果，能够避免因外界环境因素而造成监测数据出现误差，另外，短波辐射传感器监测的太阳辐射变量数据，在经过反演后得出该区域的大气气溶胶的变化，以此了解颗粒污染等大气环境的情况以及了解大气组成的变化，为政府相关部门的工作提供了便利。
作为本实用新型的另一个实施例，还包括太阳能辅助供电模块，所述太阳能辅助供电模块和所述电源模块电连接，太阳能辅助供电模块能够对系统整体进行辅助供电，使得系统整体更加节能。
作为本实用新型的另一个实施例，还包括无线通讯模块和客户端，所述客户端通过所述无线通讯模块和所述微处理器连接。
作为本实用新型的另一个实施例，所述微处理器为S3C2440嵌入微处理器。
作为本实用新型的另一个实施例，所述长波辐射传感器为CGR4长波辐射传感器，其短波辐射传感器为CMP3短波辐射传感器，所述温度传感器为灵敏度高，响应速度快的NTC温度传感器。
作为本实用新型的另一个实施例，所述翻斗式雨量传感器采用JDZ05-1不锈钢翻斗式雨量传感器。
作为本实用新型的另一个实施例，无线通讯模块采用GSM/GPRS无线通信网络模块。
作为本实用新型的另一个实施例，所述形变监测模块包括静力水准仪和倾角仪，静力水准仪和倾角仪均设置在待测桥面铺装层处。
以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型保护范围内。
Claims (8)
1.一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：包括微处理器、积水监测模块、温度监测系统、电源模块、形变监测模块和摄像模块；
所述电源模块给系统整体供电；
所述积水监测模块包括积水高度传感器和雨量传感器，所述雨量传感器为翻斗式雨量传感器，所述积水高度传感器与所述微处理器电连接，所述翻斗式雨量传感器通过信号转换模块与所述微处理器电连接；
所述温度监测系统包括短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器，所述短波辐射传感器、长波辐射传感器和温度传感器均和所述微处理器连接，所述短波辐射传感器对太阳辐射变量的变化情况实时监测，所述长波辐射传感器对桥面铺装层向上发射的长波辐射变量的变化情况实时监测，并将监测的数据传递至微处理器；
所述摄像模块将拍摄到的图像数据传输到微处理器。
2.根据权利要求1所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：还包括太阳能辅助供电模块，所述太阳能辅助供电模块和所述电源模块电连接。
3.根据权利要求1所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：还包括无线通讯模块和客户端，所述客户端通过所述无线通讯模块和所述微处理器连接。
4.根据权利要求1所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：所述微处理器为S3C2440嵌入微处理器。
5.根据权利要求1所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：所述长波辐射传感器为CGR4长波辐射传感器，其短波辐射传感器为CMP3短波辐射传感器，所述温度传感器为灵敏度高，响应速度快的NTC温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：所述翻斗式雨量传感器采用JDZ05-1不锈钢翻斗式雨量传感器。
7.根据权利要求3所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：所述无线通讯模块采用GSM/GPRS无线通信网络模块。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种桥面铺装材料层健康监测系统，其特征在于：所述形变监测模块包括静力水准仪和倾角仪。
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2020
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