CN213579770U - 一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，涉及温度监测技术领域，包含用于监测混凝土箱梁桥的桥面温度的第一传感器组；用于监测混凝土箱梁桥的顶板、翼缘板、腹板和底板的温度的第二传感器组；用于控制所述第一传感器组和所述第二传感器组进行数据采集与传输的控制装置，其分别与第一传感器组和第二传感器组连接；用于接收所述控制装置的数据并发送给移动终端的无线连接装置，其与所述控制装置连接。本申请的混凝土箱梁桥的温度场监测系统，能够对混凝土箱梁桥的温度场进行长期实时监测。

Description

一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统

技术领域

本申请涉及温度监测技术领域，特别涉及一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统。

背景技术

随着经济的发展，桥梁建设突飞猛进，各式各样的桥梁跨越河流、山谷和障碍物；其中混凝土箱梁桥因其结构轻便，组装方便，而广受欢迎。随着桥梁使用年限的增加，混凝土箱梁桥会出现不同程度的桥梁损伤，在进行大量跟踪分析之后发现，复杂多变的气候是引起混凝土箱梁桥损伤的关键性因素。

而复杂多变的气候之所以会使得混凝土箱梁桥出现损伤，主要是因为复杂多变的气候会引起混凝土箱梁桥的结构温度分布不均匀。为保证混凝土箱梁桥的强度和稳定性，提高其使用寿命，对混凝土箱梁桥的温度场和温度效应开展深入研究具有重要意义。而混凝土箱梁桥的温度效应发生过程较为复杂，且影响温度场的因素较多，怎样对混凝土箱梁桥的温度场进行长期有效的实时监测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，提供了一种温度场监测系统，能够对混凝土箱梁桥的温度场进行长期实时监测。

本申请提供了一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于，包含：用于监测混凝土箱梁桥的桥面温度的第一传感器组；

用于监测混凝土箱梁桥的顶板、翼缘板、腹板和底板的温度的第二传感器组；

用于控制所述第一传感器组和所述第二传感器组进行数据采集与传输的控制装置，其分别与第一传感器组和第二传感器组连接；

用于接收所述控制装置的数据并发送给移动终端的无线连接装置，其与所述控制装置连接。

一些实施例中，所述第一传感器组包括多个红外线温度探测器，所述红外线温度探测器的激光口朝向所述混凝土箱梁桥的桥面。

一些实施例中，所述红外线温度探测器固定于所述混凝土箱梁桥的路灯上。

一些实施例中，所述红外线温度探测器固定于所述混凝土箱梁桥的防撞墙上。

一些实施例中，所述第二传感器组包括多个温度传感器，所述温度传感器分别埋入所述混凝土箱梁桥的顶板、翼缘板、腹板和底板中。

一些实施例中，所述第二传感器组内的多个所述温度传感器在所述混凝土箱梁桥的顶板、翼缘板、腹板和底板均匀分布。

一些实施例中，所述腹板的内外侧和/或所述底板的内外侧均设有所述温度传感器。

一些实施例中，所述混凝土箱梁桥包含若干个等间距设置的监测断面，每个监测断面的桥面、顶板、翼缘板、腹板和底板在相同的位置布置有第一传感器组和第二传感器组。

一些实施例中，每个监测断面的每侧翼缘板设置有3个温度传感器，所述腹板的内外侧和所述底板的内外侧均设置有3个温度传感器，所述顶板的内表面设置有3个温度传感器。

一些实施例中，所述第一传感器组和所述第二传感器组的电线与所述混凝土箱梁桥的电缆形成线束。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，包含第一传感器组和第二传感器组，第一传感器组监测桥面的温度，第二传感器组监测顶板、翼缘板、腹板和底板的温度；全面覆盖了混凝土箱梁桥的所有区域，可以实现长期实时监测混凝土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，可以最真实的反映混凝土箱梁桥的温度场，可为混凝土箱梁桥温度效应对结构性能影响的研究提供了数据前提和基础，以便进一步深入对温度场及温度效应对混凝土箱梁结构影响规律的研究。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的混凝土箱梁桥的断面图；

图2为本申请实施例提供的混凝土箱梁桥温度场监测系统的原理图。

附图标记：10、桥面；20、路灯；30、防撞墙；40、翼缘板；50、顶板；60、腹板；70、底板；80、红外线温度探测器；90、温度传感器；100、控制装置；200、无线连接装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本申请公开了一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统的实施例，包含第一传感器组、第二传感器组、控制装置100和无线连接装置200，第一传感器组用于监测混凝土箱梁桥的桥面10温度。第二传感器组用于监测混凝土箱梁桥的顶板50、翼缘板40、腹板60和底板70的温度。控制装置100分别与第一传感器组和第二传感器组连接，用于控制第一传感器组和第二传感器组进行数据采集并进行数据传输。无线连接装置200与控制装置100连接，无线连接装置200用于接收控制装置100的数据并发送给移动终端。

在一个实施例中，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的激光口朝向混凝土箱梁桥的桥面10。红外线温度探测器80监测桥面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，可实现远距离监测混凝土箱梁桥的桥面温度，避免了在桥面10直接安装温度传感器而影响桥面10的平整性，避免了在桥面10安装温度传感器影响行车安全。

在一个实施例中，红外线温度探测器80固定于混凝土箱梁桥的路灯20上，实现远距离监测混凝土箱梁桥的桥面10温度。

在另一个实施例中，红外线温度探测器80固定于混凝土箱梁桥的防撞墙30上，且红外线温度探测器80的激光口同样朝向混凝土箱梁桥的桥面10。

在一个实施例中，第二传感器组包括多个温度传感器90，多个温度传感器90分别埋入混凝土箱梁桥的顶板50、翼缘板40、腹板60和底板70中，全面长期监测桥梁各处的温度。

如图2所示，优选地，第二传感器组内的多个温度传感器90在混凝土箱梁桥的顶板50、翼缘板40、腹板60和底板70均匀分布。若温度传感器90在混凝土中分布比较紧密，监测范围小，无法真实反映混凝土箱梁桥各个部位的温度场；若温度传感器90在混凝土中分布比较稀疏，无法保证监测结果的可靠性，继而无法真实反映混凝土箱梁桥的温度场；本申请均匀分布的温度传感器90能够保证监测结果较为可靠。

在一个实施例中，翼缘板40和顶板50的底面均匀设置多个温度传感器90，腹板60的内外侧和/或底板70的内外侧均匀设置多个温度传感器90，内外侧布置的温度传感器90能够更加全面地监测混凝土箱梁桥的温度场。

如图2所示，混凝土箱梁桥包含若干个等间距设置的监测断面，每个监测断面的桥面10、顶板50、翼缘板40、腹板60和底板70在相同的位置布置有第一传感器组和第二传感器组。每个监测断面的第一传感器组包含两个红外线温度探测器80，即桥面10两侧的路灯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，影响监测结果，一个断面上设置两个红外线温度探测器80更加能够保证监测结果的准确性。每个监测断面的第二传感器组均匀分布于顶板50、翼缘板40、腹板60和底板70。桥面10位于向光侧，翼缘板40位于背光侧，相对于在混凝土箱梁桥的内部或下方选择多个位置进行温度监测，本申请的温度场监测系统获得的混凝土箱梁桥温度场数据更加全面，可靠性、真实性更高。

如图2所示，翼缘板40在整个混凝土箱梁桥中占据的空间最大，混凝土结构最大，翼缘板40处的温度场在体现整个混凝土箱梁桥温度场真实性中的重要性显著。本申请选取翼缘板40来监测混凝土箱梁桥背光侧的温度，在节约成本的前提下可保证获得的混凝土箱梁桥温度场的真实性最高。

具体地，每个监测断面的每侧翼缘板40设置有三个温度传感器90，腹板60的内外侧和底板70的内外侧均设置有三个温度传感器90，顶板50的内表面设置有三个温度传感器90。

第一传感器组和第二传感器组的电线与混凝土箱梁桥的电缆形成线束。第一传感器组、第二传感器组与混凝土箱梁桥的电缆一起走线，无需开辟新的走线通道，走线方便，可避免增加混凝土箱梁桥线路的复杂程度。

本实施例选取了桥面10、翼缘板40、顶板50、腹板60、底板70等多个监测部位，基本覆盖了混凝土箱梁桥的所有区域，可以实现长期实时监测不限于城市高架桥的混凝土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，可以最真实的反映混凝土箱梁桥的温度场，可为混凝土箱梁桥温度效应对结构性能影响的研究提供了数据前提和基础，以便进一步深入对温度场及温度效应对混凝土箱梁结构影响规律的研究。

本申请的温度场监测系统，包含第一传感器组和第二传感器组，第一传感器组包含多个红外线温度探测器80，第二传感器组包含多个温度传感器90，第一传感器组监测桥面10的温度，第二传感器组监测顶板50、翼缘板40、腹板60和底板70的温度，第一传感器组和第二传感器组全面覆盖了混凝土箱梁桥的所有区域，可以实现长期实时监测混凝土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；无论是在混凝土箱梁桥的向光侧还是背光侧，均进行了全面的监测，获得了最为全面的温度数据，可以最真实的反映混凝土箱梁桥的温度场，可为混凝土箱梁桥温度效应对结构性能影响的研究提供了数据前提和基础，以便进一步深入对温度场及温度效应对混凝土箱梁结构影响规律的研究。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，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。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于，包含：

用于监测混凝土箱梁桥的桥面(10)温度的第一传感器组；

用于监测混凝土箱梁桥的顶板(50)、翼缘板(40)、腹板(60)和底板(70)的温度的第二传感器组；

用于控制所述第一传感器组和所述第二传感器组进行数据采集与传输的控制装置(100)，其分别与第一传感器组和第二传感器组连接；

用于接收所述控制装置(100)的数据并发送给移动终端的无线连接装置(200)，其与所述控制装置(100)连接。

2.如权利要求1所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述第一传感器组包括多个红外线温度探测器(80)，所述红外线温度探测器(80)的激光口朝向所述混凝土箱梁桥的桥面(10)。

3.如权利要求2所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述红外线温度探测器(80)固定于所述混凝土箱梁桥的路灯(20)上。

4.如权利要求2所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述红外线温度探测器(80)固定于所述混凝土箱梁桥的防撞墙(30)上。

5.如权利要求1所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述第二传感器组包括多个温度传感器(90)，所述温度传感器(90)分别埋入所述混凝土箱梁桥的顶板(50)、翼缘板(40)、腹板(60)和底板(70)中。

6.如权利要求5所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述第二传感器组内的多个所述温度传感器(90)在所述混凝土箱梁桥的顶板(50)、翼缘板(40)、腹板(60)和底板(70)均匀分布。

7.如权利要求6所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述腹板(60)的内外侧和/或所述底板(70)的内外侧均设有所述温度传感器(90)。

8.如权利要求5所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述混凝土箱梁桥包含若干个等间距设置的监测断面，每个监测断面的桥面(10)、顶板(50)、翼缘板(40)、腹板(60)和底板(70)在相同的位置布置有第一传感器组和第二传感器组。

9.如权利要求8所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：每个监测断面的每侧翼缘板(40)设置有3个温度传感器(90)，所述腹板(60)的内外侧和所述底板(70)的内外侧均设置有3个温度传感器(90)，所述顶板(50)的内表面设置有3个温度传感器(90)。

10.如权利要求1所述的一种混凝土箱梁桥的温度场监测系统，其特征在于：所述第一传感器组和所述第二传感器组的电线与所述混凝土箱梁桥的电缆形成线束。

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