橋梁大位移伸縮縫結構監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁大位移伸縮縫結構監測系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟的持續發展，我國交通基礎設施建設進入了一個高速發展的階段，而橋梁建設技術的日益進步，使得跨江、跨海、跨峽谷的大跨度橋梁如雨后春筍般地出現，與之相應的，大位移伸縮裝置在橋梁上的使用也越來越頻繁。需要使用大位移伸縮裝置的橋梁往往都是國家、地區的重大工程，對使用的橋梁部件產品都提出了相當高的要求，因此大位移伸縮裝置與普通的伸縮裝置相比，結構更復雜，設計、生產和安裝難度更高，價格也比普通伸縮裝置高出10倍以上，具有比較高的技術附加值。
[0003]眾所周知，我國的公路交通目前普遍存在超載車輛多、車流量大的現象，無論進口或是國產的大位移伸縮裝置，在使用過程中都出現過很多問題，而大位移伸縮裝置由于其體量大，結構復雜，一旦發生損壞，不管是維修還是更換，都會嚴重影響交通，造成巨大的經濟損失。要解決這些問題，除了保證施工質量之外，一方面，我們需要加強對交通的管理，減輕伸縮裝置的負擔；另一方面，更需要伸縮裝置的設計生產單位從產品的工作原理，尤其是動力學角度出發，找出產品發生早期損壞的原因，有針對性地對結構、材料、工藝等進行改進，對加工、裝配、檢驗、安裝、維護等工作出明確的指導，使產品能夠更加的適應我國的國
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【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種能夠實時監測大位移橋梁伸縮縫結構的橋梁大位移伸縮縫結構監測系統。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，包括:
[0006]光源靶標，用以安裝于伸縮縫結構移動端及型鋼處；
[0007]攝像機，用以安裝于伸縮縫結構固定端，實時監測光源靶標位移變化，以獲取伸縮縫縫寬位移變化及梁端位移變化；
[0008]溫濕度傳感器，用以安裝于伸縮縫結構型鋼底端；
[0009]拾振器，用以安裝于型鋼底端；
[0010]其中，所述攝像機接于網絡交換機，所述網絡交換機接于現場采集站，所述現場采集站通過無線網絡接于服務器，所述溫濕度傳感器及拾振器均接于采集儀，所述采集儀接于串口服務器，所述串口服務器接于網絡交換機。
[0011]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:本實用新型采用光電技術及傳感網絡可以監測伸縮縫位移變化、結構溫濕度及振動等伸縮縫結構動力特性；采用電源控制器及采集頻率控制能有效控制電源達到節能功能；采用無線傳輸技術，可以對橋梁伸縮縫結構進行遠程實時、全面監測；采用現代網絡通信技術，可以組建大型監控網。
【附圖說明】
[0012]圖1為實施例中橋梁大位移伸縮縫結構監測系統組成圖。
[0013]圖2為實施例中橋梁大位移伸縮縫結構監測系統安裝示意圖。
[0014]圖3為實施例系統供電結構圖。
[0015]圖4為實施例中信息采集流程圖。
[0016]圖5為靶標示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0018]參見圖1到圖4，一種橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，包括:光源靶標1，用以安裝于伸縮縫結構移動端及型鋼處；攝像機2，用以安裝于伸縮縫結構固定端，實時監測光源靶標位移變化，以獲取伸縮縫縫寬位移變化及梁端位移變化；溫濕度傳感器3，用以安裝于伸縮縫結構型鋼底端；拾振器4，用以安裝于型鋼底端；其中，所述攝像機接于網絡交換機，所述網絡交換機接于現場采集站，所述現場采集站通過無線網絡接于服務器，所述溫濕度傳感器及拾振器均接于采集儀，所述采集儀接于串口服務器，所述串口服務器接于網絡交換機。所述串口服務器接于激光測距儀，所述激光測距儀用于監測伸縮縫結構固定端到移動端或者型鋼的距離。
[0019]本實施例中，所述無線網絡為4G或GPRS網絡。所述串口服務器接于電源控制器。所述監測系統與太陽能供電設備連接(太陽能電池板+蓄電池)。
[0020]系統通過安裝于伸縮縫的攝像機及光源靶標可以測量伸縮縫縫寬均勻性及梁端位移變化，通過安裝于伸縮縫的溫濕度傳感器可以測量伸縮縫溫濕度，通過安裝于伸縮縫的拾振器可以測量伸縮縫的振動特性。系統所有設備均由太陽能進行供電，現場采集站通過無線傳輸模塊將采集數據實時遠程傳輸于服務器端。
[0021]靶標(靶標的設計可參考現有技術，非本申請的發明點，不作詳述，例如:參見圖5，靶標是由LED有源光組成的正方形靶標，圖中示出了 LED光源L)及攝像機測量被測結構體的二維位移，激光測距儀(圖中未示，激光測距儀接于串口服務器)測量固定體到被測體的一維距離(例如伸縮縫結構固定端到移動端或型鋼的一維距離)，電源控制器通過串口服務器對所有設備供電進行控制，激光測距儀及攝像機采集到的數據通過網絡交換機傳輸給現場采集站進行數據處理，采集站處理得到的結構信息通過4G/GPRS網絡遠程傳輸到服務器端。
[0022]由于伸縮縫安裝環境限制，現場統一采用:傳感器一一采集模塊一一傳輸系統的結構。采集箱(監測系統)采用蓄電池供電，太陽能電池板充電的結構滿足現場用電需求。采集模塊讀取傳感器數據，然后通過GPRS傳輸到本地數據中心，如此完成監控數據的采集傳輸邏輯。
[0023]圖4所示為伸縮縫結構監測系統的信息采集的流程，采集模塊發出采集指令時，電源控制器啟動電源并完成采集項的采集并進行處理，采集完畢后發送指令關閉電源達到節能的目的。
[0024]測量原理:利用激光測距設備可測量固定體到測點之間的距離，利用攝像機對靶標進行圖像采集；當被測結構發生三維位移變化時，采集的圖像上形成光斑也會位移變化，激光測距儀采集到的距離信號也會發生變化。基于靶標光斑變化前后的兩幅圖像，通過圖像處理算法(可參考現有技術，非本申請發明點，不作詳述)，找出兩次光斑的中心位置，通過計算兩次中心位置的位移變化量，可算出被測結構的二維位移變化量。
[0025]以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅限于上述實施方式，凡是屬于本實用新型原理的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。對于本領域的技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理的前提下進行的若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，其特征在于，包括: 光源靶標(1)，用以安裝于伸縮縫結構移動端及型鋼處； 攝像機(2)，用以安裝于伸縮縫結構固定端，實時監測光源靶標位移變化，以獲取伸縮縫縫寬位移變化及梁端位移變化； 溫濕度傳感器(3)，用以安裝于伸縮縫結構型鋼底端； 拾振器(4)，用以安裝于型鋼底端； 其中，所述攝像機接于網絡交換機，所述網絡交換機接于現場采集站，所述現場采集站通過無線網絡接于服務器，所述溫濕度傳感器及拾振器均接于采集儀，所述采集儀接于串口服務器，所述串口服務器接于網絡交換機。2.根據權利要求1所述的橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，其特征在于:所述無線網絡為4G或GPRS網絡。3.根據權利要求1所述的橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，其特征在于:所述串口服務器接于電源控制器。4.根據權利要求1所述的橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，其特征在于:所述監測系統與太陽能供電設備連接。5.根據權利要求1所述的橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，其特征在于:所述串口服務器接于激光測距儀，所述激光測距儀用于監測伸縮縫結構固定端到移動端或者型鋼的距離。
【專利摘要】本實用新型公開了一種橋梁大位移伸縮縫結構監測系統，包括：光源靶標，用以安裝于伸縮縫結構移動端及型鋼處；攝像機，用以安裝于伸縮縫結構固定端，實時監測光源靶標位移變化，以獲取伸縮縫縫寬位移變化及梁端位移變化；溫濕度傳感器，用以安裝于伸縮縫結構型鋼底端；拾振器，用以安裝于型鋼底端；攝像機接于網絡交換機，網絡交換機接于現場采集站，現場采集站通過無線網絡接于服務器，溫濕度傳感器及拾振器均接于采集儀，采集儀接于串口服務器，串口服務器接于網絡交換機。本實用新型采用光電技術及傳感網絡可以監測伸縮縫位移變化、結構溫濕度及振動等伸縮縫結構動力特性。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN204988369
【申請號】CN201520748818
【發明人】周逸, 唐建輝, 樊仕建, 苗秀鵬
【申請人】重慶亞派橋梁工程質量檢測有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月23日