CN212030746U - 一种考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置，包括温度探测组件数据传输组件和控制器，温度探测组件，数据传输组件与控制器通过移动光缆连接，温度探测组件包括第一传感器组和若干个第二传感器组，第一传感器组设置在桥面上，第二传感器组设置在钢箱梁的翼缘板、腹板和/或底板上，第一传感器组和第二传感器组均为红外线温度探测器；数据传输组件为无线AP；控制器包括单片机和储存器。本实用新型获得的温度数据最为全面，可以最真实的反映钢箱梁的温度场，基于完整的实测数据，对确保桥梁的安全性、提高桥梁的耐久性和预防重大突发性事故，意义重大。

Description

一种考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置

技术领域

本实用新型涉及检测装备技术领域，具体涉及一种考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置。

背景技术

随着我国建筑业水平不断提高，城市桥梁近几年飞速发展，尤其在钢结构的设计和应用上。曲线钢箱梁桥具有施工方便快捷、自重较轻、线条平顺、与自然环境更协调的优点，这些优点不仅能给人带来美的享受还给社会带来了巨大的经济效益，所以该桥型已成为城市中不可或缺的桥型，并将在以后得到越来越多的应用。

但是钢箱梁也有其弊端，如温度膨胀系数大，对温度变化敏感。所以，曲线钢箱梁在不均匀的日照温度场下，必导致结构产生不均匀非线性的温度分布。由于材料的热胀冷缩性和桥梁结构受到多余约束的作用，不均匀非线性的温度分布必将导致结构出现应力集中和变形，除了有效温度变化引起桥梁结构变形外，截面温度梯度变化还会引起结构附加的温度应力，某些条件下甚至会超过汽车荷载或自重荷载的作用下的应力，造成较为严重的损失。

目前关于桥梁结构温度的研究基本是在桥梁施工监测的过程中实现的，由于观测时间短，观测条件受限无法得到温度场随时间变化的准确规律；另一部分则是取少量监测部位进行监测，获取的钢箱梁桥的温度数据与实际情况有所偏差，不能完整的反应桥梁的真实状况。

实用新型内容

为解决上述传统的钢箱梁桥温度监测系统获取的温度数据片面、无法真实反映钢箱梁桥的温度场的技术问题，本实用新型提供了一种可以实现长期实时监测不限于城市高架桥的钢箱梁桥各断面的结构温度，以获得不同季节的海量监测数据，且获得的温度数据最为全面，可以最真实的反映钢箱梁温度场的在役钢箱梁温度场实时监测装置。

本实用新型的技术方案为：一种考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置，包括温度探测组件数据传输组件和控制器，温度探测组件，数据传输组件与控制器通过移动光缆连接，温度探测组件包括第一传感器组和若干个第二传感器组，第一传感器组设置在桥面上，第二传感器组设置在钢箱梁的翼缘板、腹板和/或底板上，第一传感器组和第二传感器组均为红外线温度探测器；数据传输组件为无线AP；控制器包括单片机和储存器。

进一步地，第一传感器组和第二传感器组还包括温湿度仪。

进一步地，第一传感器组和第二传感器组的电缆与钢箱梁的电缆绑扎形成电缆束，电缆束沿钢箱梁的外侧表面延伸。

进一步地，第一传感器组和第二传感器组设置在钢箱梁的同一断面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型基本覆盖了钢箱梁的所有区域，可以实现长期实时监测不限于城市高架桥的钢箱梁桥各断面的结构温度，以获得不同季节的海量监测数据，且获得的温度数据最为全面，可以最真实的反映钢箱梁的温度场，基于完整的实测数据，开展城市桥梁温度效应的监测和相关研究，对确保桥梁的安全性、提高桥梁的耐久性和预防重大突发性事故，意义重大。

附图说明

图1为本实用新型实施例钢箱梁温度监测系统的原理图；

图2为本实用新型实施例钢箱梁的断面图；

图中，10-桥面；20-路灯杆；30-防撞墙；40-翼缘板；50-环境；60-腹板；70-底板；80-红外线温度探测器；90-温湿度仪；100-控制器；200-数据传输组件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，其为本实施例中钢箱梁温度监测系统的原理图；其中，所述钢箱梁温度监测系统包括控制器100、第一传感器组及至少一个第二传感器组，所述第一传感器组、所述第二传感器组均分别通过电线与所述控制器100相连，其中：所述第一传感器组固定电灯杆上，用于检测所述钢箱梁的桥面10温度及环境50温湿度；一个所述第二传感器组位于所述钢箱梁的翼缘板40、腹板60及底板70上，用于检测所述翼缘板40、腹板60及底板70的温度。

钢箱梁某一断面共设有14个监测点，所述钢箱梁某一断面腹板60的8个监测点中，左腹板外侧按等间距布置3个监测点，右腹板外侧按等间距布置3个监测点；所述钢箱梁某一断面底板70的5个监测点中，底板70外侧按等间距布置5个监测点；所述钢箱梁某一断面翼缘板40的4个监测点中，每侧均在翼缘板40中点布置1个监测点，且第2个监测点与腹板60第一个监测点重合，重合监测点记为腹板监测点；所述钢箱梁某一断面的2个桥面温度监测点，布置在此断面的路灯杆20中上侧；所述钢箱梁某一断面的1个温湿度仪，布置在此断面的路灯杆20中上侧。

其中，控制器100用于控制第一传感器组、第二传感器组的数据采集与传输。本实施例的钢箱梁温度监测系统工作时，第一传感器组实时检测钢箱梁的桥面10温度及环境50温湿度并传送至控制器100，第二传感器组实时检测钢箱梁的翼缘板40、腹板60及底板70的温度并传送至控制器100。

这样，本实施例中的钢箱梁温度监测系统可以实时监测钢箱梁桥的结构温度，且选取了桥面10、翼缘板40、腹板60及底板70四个监测部位，获得的温度数据全面，可以真实的反映钢箱梁的温度场。

可选的，控制器100包括单片机和存储器，单片机与存储器电连接。单片机起到控制作用，存储器用于储存采集的温度数据。

如图2所示，为钢箱梁桥的断面图。一般的，钢箱梁桥包括了翼缘板40、腹板60及底板70，钢箱梁桥的桥面10用于行车，钢箱梁桥的两侧为防撞墙30，防撞墙30上一般还安装有照明用的路灯。

可选的，第一传感器组包括多个红外线温度探测器80，红外线温度探测器80固定于钢箱梁的路灯杆20上，红外线温度探测器80的激光口朝向钢箱梁的桥面10。

红外线温度探测器80检测桥面10的温度时，红外线温度探测器80的激光口朝着桥面10发射激光并接收桥面10反射回来的红外数据，通过解析红外数据得到桥面10的温度数据。这样，可实现远距离检测钢箱梁的桥面温度。

可选的，第一传感器组包括至少一个温湿度仪90，温湿度仪90固定于钢箱梁的路灯杆20上，温湿度仪90用于测量钢箱梁的环境50的温度湿度。

如图1所示，对于钢箱梁的一个断面，本实施例优选钢箱梁的桥面10上设置两个监测点，分别对应两个红外线温度探测器80，即桥面10两侧的路灯杆20上各安装一个红外线温度探测器80。由于红外线温度探测器80可能受到干扰，影响检测结果，一个断面上只设置一个红外线温度探测器80，无法保证检测结果的准确性。本实施例桥面10两侧的路灯杆20上各安装一个红外线温度探测器80，可提高检测到的桥面温度的可靠性。

这样，本实施例选取了桥面10、翼缘板40、桥梁外部环境50、腹板60、底板70等多个监测部位，基本覆盖了钢箱梁的所有区域，可以实现长期实时监测不限于城市高架桥的钢箱梁桥各断面的结构温度，以获得不同季节的海量监测数据，且获得的温度数据最为全面，可以最真实的反映钢箱梁的温度场，基于完整的实测数据，开展城市桥梁温度效应的监测和相关研究，对确保桥梁的安全性、提高桥梁的耐久性和预防重大突发性事故，意义重大。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置，其特征在于，包括温度探测组件数据传输组件和控制器，所述温度探测组件，数据传输组件与控制器通过移动光缆连接，所述温度探测组件包括第一传感器组和若干个第二传感器组，所述第一传感器组设置在桥面上，所述第二传感器组设置在钢箱梁的翼缘板、腹板和/或底板上，所述第一传感器组和第二传感器组均为红外线温度探测器；所述数据传输组件为无线AP；所述控制器包括单片机和储存器。

2.根据权利要求1所述的考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置，其特征在于，所述第一传感器组和第二传感器组还包括温湿度仪。

3.根据权利要求1所述的考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置，其特征在于，所述第一传感器组和第二传感器组的电缆与钢箱梁的电缆绑扎形成电缆束，所述电缆束沿钢箱梁的外侧表面延伸。

4.根据权利要求1所述的考虑桥面温度的在役钢箱梁温度场实时监测装置，其特征在于，所述第一传感器组和第二传感器组设置在钢箱梁的同一断面。

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