基于光纖傳感的橋梁健康監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種橋梁安全預警裝置，具體涉及一種基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，包括應力檢測裝置，所述應力檢測裝置包括應力光纜、報警器和拉桿，所述拉桿上設置凹槽，應力光纜固定在凹槽內，凹槽處采用絕熱外殼進行封裝，拉桿通過固定組件固定在橋梁下表面，應力光纜一端連接激光源，另一端連接解調儀輸入端，解調儀輸出端連接至控制單元，控制單元連接至報警器和監控平臺，所述應力檢測裝置沿橋梁延伸方向設置若干個。本實用新型在橋梁表面應力發生變化后及時報警，幫助監控人員快速鎖定事故區域，傳感性能可靠。
【專利說明】
基于光纖傳感的橋梁健康監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種橋梁安全預警裝置，具體涉及一種基于光纖傳感的橋梁健康監控系統。【背景技術】
[0002]各種橋梁結構在我國經濟建設和社會發展過程中發揮著極其重要的作用，其安全和健康狀況的長期監測受到國內外廣泛的關注和研究。其中應變作為一種最基本的物理量最能夠直接反映出橋梁結構的運行狀態和承載能力，通過對應變信息的分析處理可以獲取橋梁結構的關鍵參量并作出實時健康評估。
[0003]光纖光柵被認為是最具發展潛力的光無源傳感器件之一，其具有體積小、柔性可彎曲、本征安全、適應惡劣環境能力強等特點。并且，根據當前橋梁結構安全監測的需要，利用光纖光柵涉及的傳感元件具有安裝方便、測量范圍大、長期可靠性好的特點，并且可以實現對梁板應變的實時、準確、有效的健康監測，然而目前市場上的傳感器卻不具有這些特點。【實用新型內容】
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于:提供一種基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，橋梁表面應力發生變化后及時報警，幫助監控人員快速鎖定事故區域，傳感性能可靠。
[0005]本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案為:
[0006]所述基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，包括應力檢測裝置，所述應力檢測裝置包括應力光纜、報警器和拉桿，所述拉桿上設置凹槽，應力光纜固定在凹槽內，凹槽處采用絕熱外殼進行封裝，拉桿通過固定組件固定在橋梁下表面，應力光纜一端連接激光源，另一端連接解調儀輸入端，解調儀輸出端連接至控制單元，控制單元連接至報警器和監控平臺， 所述應力檢測裝置沿橋梁延伸方向設置若干個。
[0007]本實用新型可根據橋梁所需監控情況合理分布應力檢測裝置，每套應力檢測裝置負責其可分辨區域內的應力檢測，如監測到橋梁應力變化，則通過報警器報警并通過控制單元將危險情報發送至監控平臺，以提醒監控人員及時發現險情，及時妥當處理。使用過程中，應力光纜用于檢測橋梁各區域應力變化，并及時將檢測結果通過解調儀傳遞至控制單元，一旦檢測到某區域內應力變化值異常，報警器立即報警，并將信息發送至監控平臺，控制單元信息傳輸方式可以為無線通信，也可以為有線通信。
[0008]其中，優選方案為:
[0009]所述應力光纜包括外護套和傳感光纖，傳感光纖兩端伸出外護套和凹槽，傳感光纖一端連接激光源，另一端連接解調儀輸入端，所述的傳感光纖拉絲時直接在線刻入一個布拉格光柵，在線制備的全同光柵陣列光纖上無熔接點，強度高，傳輸損耗小，一致性好，所制備的光柵陣列光纖可以直接一次成纜，提高生產效率。
[0010]所述應力檢測裝置數量為5?30個，上述數值都可以根據橋梁的具體規格進行設定。
[0011]所述固定組件包括一對橋梁固定夾，兩個橋梁固定夾分別通過固定螺栓固定于橋梁被測位置，拉桿焊接于兩個橋梁固定夾之間，應力檢測裝置固定牢靠，防止其本身松動， 造成測量誤差。
[0012]所述絕熱外殼由內而外設置3層，分別是基體聚苯乙烯板、有機硅耐溫膠層和蛭石乳液膜層，蛭石乳液膜層通過有機硅耐溫膠層粘接在基體聚苯乙烯板表面，絕熱外殼有效阻隔外界溫度對應力光纜的影響，確保測量精度。
[0013]需要說明的是，本實用新型功能實現所依賴的計算機程序屬于本領域技術人員公知技術，該方案的保護的重點是上述提及的機械結構及硬件連接關系，與計算機程序無關。
[0014]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0015]本實用新型在橋梁表面應力發生變化后及時報警，幫助監控人員快速鎖定事故區域，傳感性能可靠。施工人員根據橋梁所需監控情況合理分布應力檢測裝置，每套應力檢測裝置負責其可分辨區域內的應力檢測，如監測到橋梁應力變化，則通過報警器報警并通過控制單元將危險情報發送至監控平臺，以提醒監控人員及時發現險情，及時妥當處理。【附圖說明】
[0016]圖1本實用新型結構簡圖。
[0017]圖2應力光纜截面圖。[〇〇18]圖中:1、應力光纜;2、報警器;3、拉桿;4、激光源；5、解調儀;6、外護套；7、傳感光纖;8、橋梁;9、橋梁固定夾;10、固定螺栓;11、絕熱外殼。【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型實施例做進一步描述:
[0020]實施例1:
[0021]如圖1所示，本實用新型所述基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，包括應力檢測裝置，所述應力檢測裝置包括應力光纜1、報警器2和拉桿3,所述拉桿3上設置凹槽，應力光纜1 固定在凹槽內，凹槽處采用絕熱外殼11進行封裝，拉桿3通過固定組件固定在橋梁8下表面， 應力光纜1 一端連接激光源4，另一端連接解調儀5輸入端，解調儀5輸出端連接至控制單元， 控制單元連接至報警器2和監控平臺，所述應力檢測裝置沿橋梁8延伸方向設置若干個。
[0022]如圖2所不，應力光纜1包括外護套6和傳感光纖7，傳感光纖7兩端伸出外護套6和凹槽，傳感光纖7—端連接激光源4，另一端連接解調儀5輸入端，所述的傳感光纖7拉絲時直接在線刻入一個布拉格光柵，在線制備的全同光柵陣列光纖上無熔接點，強度高，傳輸損耗小，一致性好，所制備的光柵陣列光纖可以直接一次成纜，提高生產效率;應力檢測裝置數量為5?30個，上述數值都可以根據橋梁8的具體規格進行設定；固定組件包括一對橋梁固定夾9,兩個橋梁固定夾9分別通過固定螺栓10固定于橋梁8被測位置，拉桿3焊接于兩個橋梁固定夾9之間，應力檢測裝置固定牢靠，防止其本身松動，造成測量誤差;絕熱外殼11由內而外設置3層，分別是基體聚苯乙烯板、有機硅耐溫膠層和蛭石乳液膜層，蛭石乳液膜層通過有機硅耐溫膠層粘接在基體聚苯乙烯板表面，絕熱外殼11有效阻隔外界溫度對應力光纜的影響，確保測量精度。
[0023]本實用新型在橋梁8表面應力發生變化后及時報警，幫助監控人員快速鎖定事故區域，傳感性能可靠。施工人員根據橋梁8所需監控情況合理分布應力檢測裝置，每套應力檢測裝置負責其可分辨區域內的應力檢測，如監測到橋梁8應力變化，則通過報警器2報警并通過控制單元將危險情報發送至監控平臺，以提醒監控人員及時發現險情，及時妥當處理。使用過程中，應力光纜1用于檢測橋梁8各區域應力變化，并及時將檢測結果通過解調儀 5傳遞至控制單元，一旦檢測到某區域內應力變化值異常，報警器2立即報警，并將信息發送至監控平臺，控制單元信息傳輸方式可以為無線通信，也可以為有線通信。[〇〇24]需要說明的是，本實用新型功能實現所依賴的計算機程序屬于本領域技術人員公知技術，該方案的保護的重點是上述提及的機械結構及硬件連接關系，與計算機程序無關。
【主權項】
1.一種基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，其特征在于，包括應力檢測裝置，所述應力 檢測裝置包括應力光纜(1)、報警器(2)和拉桿(3)，所述拉桿(3)上設置凹槽，應力光纜(1) 固定在凹槽內，凹槽處采用絕熱外殼(11)進行封裝，拉桿(3)通過固定組件固定在橋梁(8) 下表面，應力光纜(1) 一端連接激光源(4)，另一端連接解調儀(5)輸入端，解調儀(5)輸出端 連接至控制單元，控制單元連接至報警器(2)和監控平臺，所述應力檢測裝置沿橋梁(8)延 伸方向設置若干個。2.根據權利要求1所述的基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，其特征在于，所述應力光 纜(1)包括外護套(6)和傳感光纖(7 )，傳感光纖(7)兩端伸出外護套(6)和凹槽，傳感光纖 (7) —端連接激光源(4)，另一端連接解調儀(5)輸入端，所述的傳感光纖(7)拉絲時直接在 線刻入一個布拉格光柵。3.根據權利要求2所述的基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，其特征在于，所述應力檢 測裝置數量為5?30個。4.根據權利要求1所述的基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，其特征在于，所述固定組 件包括一對橋梁固定夾(9)，兩個橋梁固定夾(9)分別通過固定螺栓(10)固定于橋梁(8)被 測位置，拉桿(3)焊接于兩個橋梁固定夾(9)之間。5.根據權利要求1所述的基于光纖傳感的橋梁健康監控系統，其特征在于，所述絕熱外 殼(11)由內而外設置3層，分別是基體聚苯乙烯板、有機硅耐溫膠層和蛭石乳液膜層，蛭石 乳液膜層通過有機硅耐溫膠層粘接在基體聚苯乙烯板表面。
【文檔編號】G01L1/24GK205620056SQ201620454303
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】耿玉桐, 高歆苑
【申請人】淄博國脈通信工程有限公司