CN215164580U - 一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，包括桥墩本体和设置在所述桥墩本体外围一圈的自浮式防撞船装置，其特征在于，所述自浮式防撞船装置包括内部中空的自浮式钢套箱，所述自浮式钢套箱的内竖向设置有安装内板，所述安装内板的外侧面设置有无线信号传递装置、信号采集装置和水位传感器，所述水位传感器设置在所述安装内板外侧面的底部，所述安装内板的内侧面设置有多个压力传感器，所述水位传感器和每个所述压力传感器的输出口均连接于所述无线信号采集装置的输入口，所述无线信号采集装置的输出口连接于所述无线信号传递装置的输入口，所述无线信号传递装置的输出口连接有河岸上设置的总控室。

Description

一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统

技术领域

本实用新型属于海洋工程安全防护设备的相关技术领域，具体而言，涉及一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统。

背景技术

随着我国基础建设及航运业的迅猛发展，桥梁数量及航道通航密度逐年增加，桥梁与船舶之间的矛盾日益突出，船舶撞击桥梁事故屡见不鲜且呈上升趋势，由船撞事故导致的人员伤亡、财产损失以及环境破坏令人触目惊心，其他间接损失如航道阻塞、列车停运、公众心理冲击等更是难以估量。船撞事故的分析表明，桥梁事故发生部位主要是由于桥墩结构受到破坏，因此需要提高桥墩的抗撞性能。市面上已应用多种类型的防撞设施，其基本原理是基于能量吸收、动量缓冲而设计，根据自身特点和适用范围进行分类，目前常用的是钢型箱防撞船装置，该装置利用钢材塑性变形进行消能。然而，对于传统的防撞设施，在受到船舶撞击后，很难判断其内部构件是否损伤严重，很多设施在抵御一次船撞后基本失去抗撞性，因为船舶撞击产生的破损没能及时发现和处理，导致下次承受撞击能力大幅降低，从而导致一系列事故出现。

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，要解决的技术问题是现有防撞船设施的耐撞度较低，影响防撞船设施防撞度的问题。

有鉴于此，本实用新型提出了一种新的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，包括桥墩本体和设置在所述桥墩本体外围一圈的自浮式防撞船装置，所述自浮式防撞船装置包括内部中空的自浮式钢套箱，所述自浮式钢套箱的内竖向设置有安装内板，所述安装内板的外侧面设置有无线信号传递装置、信号采集装置和水位传感器，所述水位传感器设置在所述安装内板外侧面的底部，所述安装内板的内侧面设置有多个压力传感器，所述水位传感器和每个所述压力传感器的输出口均连接于所述无线信号采集装置的输入口，所述无线信号采集装置的输出口连接于所述无线信号传递装置的输入口，所述无线信号传递装置的输出口连接有河岸上设置的总控室。

在该技术方案中，防撞系统的自浮式防撞船装置包括内部中空的自浮式钢套箱，其中压力传感器安装在安装内板的外侧，压力传感器能够有效测出安装内板与桥墩之间的相互作用力，水位传感器设置在安装内板外侧面的底部，该水位传感器的探头与自浮式钢套箱的底部之间设置有间隙，用于检测自浮式钢套箱内的水位，信号采集装置和无线信号传递装置均分别连接于所述压力传感器和水位传感器后设置在安装内板上，能够将压力传感器测出的安装内板与桥墩之间的相互作用力、水位传感器检测到的自浮式钢套箱内部的实时水位传送至总控室，以便总控室内的控制器根据传输的数据判断套箱的受损程度、根据传输的实时水位判断自浮式钢套箱的漏水情况，以便在判断出自浮式防撞船装置的耐撞度出现问题时，及时发出警报，通过总控室提醒监控人员注意对该自浮式钢套箱进行维修保养，以保证其抗撞性，维护自浮式防撞船装置的防撞度。

在上述技术方案中，可选地，所述自浮式钢套箱的顶部外侧面设置有水平仪，所述水平仪通过所述信号采集装置和所述无线信号传递装置连接于所述总控室。

在该技术方案中，水平仪能够检测在自然因素或船舶撞击下自浮式防撞船装置在水平面上的偏载程度，该水平仪的外壳采用防水材料制作，安装时需安装在被撞率较小的地方，以避免船舶撞击能量过大，使自浮式防撞船装置的自浮式钢套箱外壳局部屈曲影响水平仪的检测结果。

在上述技术方案中，可选地，所述自浮式钢套箱的顶部外侧面还设置有太阳能电池，所述太阳能电池分别连接于所述传感器故障检测仪、所述压力传感器、所述水位传感器、所述无线信号传递装置和所述信号采集装置。

在该技术方案中，自浮式钢套箱顶部的太阳能电池能够利用太阳能资源为各个设备供电，各个设备包括传感器故障检测仪、压力传感器、水位传感器、无线信号传递装置和信号采集装置，较为节约资源。

在上述技术方案中，可选地，所述太阳能电池板的外侧面设置有一层透明防水膜。

在该技术方案中，太阳能电池膜表面的透明防水膜能够有效避免恶劣天气影响而损坏。

在上述技术方案中，可选地，所述安装内板与所述自浮式钢套箱外侧壁之间的间隙内设置有波折式夹层板。

在上述技术方案中，可选地，所述波折式夹层板之间的间隙之间填充有聚氨酯泡沫。

在该技术方案中，在自浮式防撞船装置的内部间隙处设置波折夹层板，并在波折夹层板的间隙填充聚氨酯泡沫，能够达到吸收船舶撞击力的目的，也能有效保护自浮式钢套箱内的各个设备；另一方面，也能够减小自浮式防撞船装置的整体密度，使其漂浮于水面，随着水位的升降上下移动。

在上述技术方案中，可选地，所述安装内板朝向所述自浮式钢套箱内侧壁的内侧面上设置两个橡胶护舷，两个所述橡胶护舷分别对称设置在所述安装内板的顶部和底部。

在该技术方案中，橡胶护舷能够有效避免在自浮式钢套箱受到碰撞时，冲撞力与桥墩支撑力之间的相互作用直接施加在设置在安装内板上的各个设备上，引起不必要的损失。

在上述技术方案中，可选地，所述压力传感器和所述水位传感器的表面均设置有强力磁铁。

在该技术方案中，强力磁铁能够有效增大压力传感器和水位传感器固定在安装内板上的稳固度。

在上述技术方案中，可选地，所述安装内板的外侧面上还间隔设置有应变传感器，所述应变传感器通过所述信号采集装置和所述无线信号传递装置连接于所述总控室。

在该技术方案中，应变传感器设置在自浮式钢套箱上弯矩和剪力较大的位置，能够对自浮式钢套箱的局部强度实时监测，保证其抗撞性。

在上述技术方案中，可选地，所述安装内板的外侧面上还设置有传感器故障检测仪，所述传感器故障检测仪分别连接于所述压力传感器、所述水位传感器、所述信号采集装置和所述无线信号传递装置。

在该技术方案中，安装内板上的传感器故障检测仪能够通过测定各个设备的工作电压来判断其运作状态，并通过信号采集装置和无线信号传递装置传输至总控室，以便及时进行预警。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：提供了一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，结构简单，通过设置无线信号传递装置、信号采集装置、水位传感器和多个压力传感器，能够有效将监测到的桥段承受撞击的耐受度实时传递至总控室，以进行预警，有效避免了自浮式防撞船装置在抵御一次船撞后基本失去抗撞性，因为船舶撞击产生的破损没能及时发现和处理，导致下次承受撞击能力大幅降低，从而导致一系列事故出现的情况，有效提高了防撞系统的防撞度。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为: 自浮式钢套箱101、安装内板102、无线信号传递装置103、信号采集装置104、水位传感器105、压力传感器106、水平仪107、太阳能电池108、传感器故障检测仪109、波折式夹层板110、聚氨酯泡沫111、橡胶护舷112、应变传感器113、桥墩本体114。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义以及实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步的说明。

如图1所示，一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，包括桥墩本体114和设置在所述桥墩本体114外围一圈的自浮式防撞船装置，所述自浮式防撞船装置包括内部中空的自浮式钢套箱101，所述自浮式钢套箱101的内竖向设置有安装内板102，所述安装内板102的外侧面设置有无线信号传递装置103、信号采集装置104和水位传感器105，所述水位传感器105设置在所述安装内板102外侧面的底部，所述安装内板102的内侧面均匀设置有多个压力传感器106，所述水位传感器105和每个所述压力传感器106的输出口均连接于所述无线信号采集装置104的输入口，所述无线信号采集装置104的输出口连接于所述无线信号传递装置103的输入口，所述无线信号传递装置103的输出口连接有河岸上设置的总控室（图中未示出）。

其中，防撞系统的自浮式防撞船装置包括内部中空的自浮式钢套箱101，其中压力传感器106安装在安装内板102的外侧，压力传感器106能够有效测出安装内板102与桥墩本体114之间的相互作用力，水位传感器105设置在安装内板102外侧面的底部，该水位传感器105的探头与自浮式钢套箱101的底部之间设置有间隙，用于检测自浮式钢套箱101内的水位，信号采集装置104和无线信号传递装置103均分别连接于所述压力传感器106和水位传感器105后设置在安装内板102上，能够将压力传感器106测出的安装内板102与桥墩本体114之间的相互作用力、水位传感器105检测到的自浮式钢套箱101内部的实时水位传送至总控室，以便总控室内的控制器根据传输的数据判断套箱的受损程度、根据传输的实时水位判断自浮式钢套箱101的漏水情况，以便在判断出自浮式防撞船装置的耐撞度出现问题时，及时发出警报，通过总控室提醒监控人员注意对该自浮式钢套箱101进行维修保养，以保证其抗撞性，维护自浮式防撞船装置的防撞度。

进一步地，所述自浮式钢套箱101的顶部外侧面设置有水平仪107，所述水平仪107通过所述信号采集装置104和所述无线信号传递装置103连接于所述总控室；所述自浮式钢套箱101的顶部外侧面还设置有太阳能电池108，所述太阳能电池108分别连接于所述传感器故障检测仪109、所述压力传感器106、所述水位传感器105、所述无线信号传递装置103和所述信号采集装置104；所述太阳能电池108板的外侧面设置有一层透明防水膜（图中未示出）；所述安装内板102与所述自浮式钢套箱101外侧壁之间的间隙内设置有波折式夹层板110，所述波折式夹层板110之间的间隙之间填充有聚氨酯泡沫111，所述安装内板102朝向所述自浮式钢套箱101内侧壁的内侧面上设置两个橡胶护舷112，两个所述橡胶护舷112分别对称设置在所述安装内板102的顶部和底部；所述压力传感器106和所述水位传感器105的表面均设置有强力磁铁（图中未示出）；所述安装内板102的外侧面上还间隔设置有应变传感器113，所述应变传感器113通过所述信号采集装置104和所述无线信号传递装置103连接于所述总控室；所述安装内板102的外侧面上还设置有传感器故障检测仪109，所述传感器故障检测仪109分别连接于所述压力传感器106、所述水位传感器105、所述信号采集装置104和所述无线信号传递装置103。

其中，水平仪107能够检测在自然因素或船舶撞击下自浮式防撞船装置在水平面上的偏载程度，该水平仪107的外壳采用防水材料制作，安装时需安装在被撞率较小的地方，以避免船舶撞击能量过大，使自浮式防撞船装置的自浮式钢套箱101外壳局部屈曲影响水平仪107的检测结果；自浮式钢套箱101顶部的太阳能电池108能够利用太阳能资源为各个设备供电，各个设备包括传感器故障检测仪109、压力传感器106、水位传感器105、无线信号传递装置103和信号采集装置104，较为节约资源；太阳能电池108膜表面的透明防水膜能够有效避免恶劣天气影响而损坏；在自浮式防撞船装置的内部间隙处设置波折夹层板，并在波折夹层板的间隙填充聚氨酯泡沫111，能够达到吸收船舶撞击力的目的，也能有效保护自浮式钢套箱101内的各个设备；另一方面，也能够减小自浮式防撞船装置的整体密度，使其漂浮于水面，随着水位的升降上下移动；橡胶护舷112能够有效避免在自浮式钢套箱101受到碰撞时，冲撞力与桥墩本体114支撑力之间的相互作用直接施加在设置在安装内板102上的各个设备上，引起不必要的损失；强力磁铁能够有效增大压力传感器106和水位传感器105固定在安装内板102上的稳固度；应变传感器113设置在自浮式钢套箱101上弯矩和剪力较大的位置，能够对自浮式钢套箱101的局部强度实时监测，保证其抗撞性；安装内板102上的传感器故障检测仪109能够通过测定各个设备的工作电压来判断其运作状态，并通过信号采集装置104和无线信号传递装置103传输至总控室，以便及时进行预警。

其工作原理为：发生船舶撞击时，压力传感器106能监测桥墩本体114与自浮式防撞船装置之间的相对压力，信号采集装置104收集压力传感器106监测的信息，并通过无线信号传递装置103传输至总控室，水位传感器105和水平仪107监测自浮式防撞船装置底部的水位差和倾斜角度，数据采集装置采集水位传感器105和水平仪107监测的信息，并通过无线信号传递装置103传输至总控室，总控室的控制器在确认当前出现预警信息时，及时提醒监控人员注意，以对该自浮式钢套箱101进行维修保养，以保证其抗撞性，维护自浮式防撞船装置的防撞度。

上述自浮式防撞船装置的形状可以依照桥墩本体的具体形状设置，例如圆柱状桥墩本体外围设置一圈圆形的自浮式防撞船装置；又例如方形桥墩本体外围设置一圈方形的自浮式防撞船装置。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型的技术方案提出了一种新的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，结构简单，通过设置无线信号传递装置、信号采集装置、水位传感器和多个压力传感器，能够有效将监测到的桥段承受撞击的耐受度实时传递至总控室，以进行预警，有效避免了自浮式防撞船装置在抵御一次船撞后基本失去抗撞性，因为船舶撞击产生的破损没能及时发现和处理，导致下次承受撞击能力大幅降低，从而导致一系列事故出现的情况，有效提高了防撞系统的防撞度，便于推广使用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，包括桥墩本体和设置在所述桥墩本体外围一圈的自浮式防撞船装置，其特征在于，所述自浮式防撞船装置包括内部中空的自浮式钢套箱，所述自浮式钢套箱的内竖向设置有安装内板，所述安装内板的外侧面设置有无线信号传递装置、信号采集装置和水位传感器，所述水位传感器设置在所述安装内板外侧面的底部，所述安装内板的内侧面均匀设置有多个压力传感器，所述水位传感器和每个所述压力传感器的输出口均连接于无线信号采集装置的输入口，所述无线信号采集装置的输出口连接于所述无线信号传递装置的输入口，所述无线信号传递装置的输出口连接有河岸上设置的总控室。

2.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述自浮式钢套箱的顶部外侧面设置有水平仪，所述水平仪通过所述信号采集装置和所述无线信号传递装置连接于所述总控室。

3.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述自浮式钢套箱的顶部外侧面还设置有太阳能电池，所述太阳能电池分别连接所述压力传感器、所述水位传感器、所述无线信号传递装置和所述信号采集装置。

4.根据权利要求3所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述太阳能电池板的外侧面设置有一层透明防水膜。

5.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述安装内板与所述自浮式钢套箱外侧壁之间的间隙内设置有波折式夹层板。

6.根据权利要求5所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述波折式夹层板之间的间隙之间填充有聚氨酯泡沫。

7.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述安装内板朝向所述自浮式钢套箱内侧壁的内侧面上设置两个橡胶护舷，两个所述橡胶护舷分别对称设置在所述安装内板的顶部和底部。

8.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述压力传感器和所述水位传感器的表面均设置有强力磁铁。

9.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述安装内板的外侧面上还间隔设置有应变传感器，所述应变传感器通过所述信号采集装置和所述无线信号传递装置连接于所述总控室。

10.根据权利要求1所述的基于监控桥墩耐撞度的防撞系统，其特征在于，所述安装内板的外侧面上还设置有传感器故障检测仪，所述传感器故障检测仪分别连接于所述压力传感器、所述水位传感器、所述信号采集装置和所述无线信号传递装置。

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