橋梁建養一體化監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本本發明涉及橋梁工程監測技術領域，特別是涉及一種橋梁建養一體化監測系統。
【背景技術】
[0002]橋梁在交通運輸中占據著重要的地位，橋梁設計理論和施工技術的不斷進步使得橋梁跨度、結構有了更加復雜的變化。一方面，在橋梁的建筑施工過程中，需要對橋梁建設進度、質量跟蹤，對橋梁健康狀況監測和評估，另一方面，對于老齡橋梁，由于環境、氣候等自然因素的作用，還有日益增加的交通量及重車、超重車過橋數量等因素，不少橋梁已出現嚴重的功能退化，因此，必須對橋梁的使用狀況實施一體化監測，如有必要，提出維修養護的預警信息。
[0003]橋梁一體化監測，是對橋梁全生命周期，整體性能的監測，是用工程測量原理、技術和方法以及特種精密工程測量技術，對橋梁的荷載環境、橋梁撓曲變形、關鍵斷面應力(應變)和橋梁結構整體性能進行定期或實時監測，通過現代通信技術獲取施工及運營期結構狀態和環境信息的各種數據，對橋梁變形的顯著性進行分析，并依靠智能分析軟件評估橋梁結構的安全狀態，總體評估橋梁的施工狀態、承載能力、營運狀態和耐久能力，并在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營情況嚴重異常時發出預警信號，為橋梁維修、養護與管理決策提供依據和指導。
[0004]然而，目前的一體化監測系統對于橋梁構件施工監控、運營期疲勞程度、橋梁所處環境以及交通狀況對橋梁健康的影響等信息的綜合處理能力較差，對橋梁建、養全流程監測維護提供實時、可追溯數據的能力較差，系統和移動通訊設備的對接、人機互動軟件功能設計不完善。
[0005]因此建立功能完善的橋梁建養一體化監測系統，獲得第實時一手數據，并通過數據的分析與處理進而對橋梁狀況進行監測，已成為迫在眉睫的事情。
【實用新型內容】
[0006]為了解決上述問題，本實用新型一種橋梁建養一體化監測系統，對大型橋梁的工作環境、結構狀態以及橋梁在車載等各類外部荷載因素作用下的響應進行遠程監測，并對整個大橋的健康狀況進行智能化評估，并設立超載導引系統，避免超載車輛對橋梁的損定。其具體的技術方案如下:
[0007]橋梁建養一體化監測系統，包括:傳感器單元、中繼服務器、監控中心、超載導引系統以及客戶端，其中:
[0008]傳感器單元包括設置于橋體內的多個傳感器，用于采集橋梁各部分結構的數據；
[0009]所述傳感器單元與中繼服務器連接，所述中繼服務器設置數據采集單元，數據存儲單元、數據預處理單元，用于對采集到的數據進行暫存與預處理；
[0010]監控中心設置控制服務器、數據庫服務器、數據分析服務器，監控中心與所述中繼服務器組建局域網，用于接收中繼服務器發送來的數據并進行處理、分析、預警；
[0011]所述客戶端通過網絡與監控中心連接，客戶端設置軟件功能模塊，用于進行人機交互，以實現客戶端對各橋梁建、養狀況的一體化監測；所述軟件功能模塊包括施工進度對比模塊、數據統計分析模塊、報表生成模塊、設備自診斷模塊、歷史數據查詢模塊、預警模塊；
[0012]超載導引系統包括導引裝置與情報顯示裝置，超載導引系統通過無線數據傳輸單元與監控中心連接，對超載荷車輛進行分離導引，并通過情報顯示裝置進行信息指示。
[0013]進一步地，所述傳感器包括溫度傳感器，用于對橋梁結構溫度進行連續監測；
[0014]風速風向傳感器，用于對橋梁環境風速、風向進行連續監測；
[0015]應力應變傳感器，用于對反映橋梁健康狀況的拱肋的應力應變情況進行連續監測；
[0016]無線加速度傳感器，用于監測主橋的頻率變化，風、交通、地震等荷載作用下大橋的加速度，以及拱肋的加速度間隔監測；
[0017]稱重傳感器，用于監測橋梁載荷；
[0018]圖像采集傳感器，用于采集橋梁各部分結構與環境圖像數據。
[0019]優選地，所述客戶端為手機、計算機、平板電腦、觸摸屏中的一種或多種。
[0020]進一步地，所述的無線數據傳輸單元為GPRS系統或3G無線傳輸系統。
[0021]進一步地，所述客戶端采用菜單的操作方式，處理從控制服務器發送來的實時命令，用戶通過選擇菜單進入到相應的功能模塊，進行人機交互操作。
[0022]本實用新型所提供的橋梁建養一體化監測系統，具有以下優點:
[0023]1、采用多類型傳感器對建設施工期與使用期全方位實時監測，驗證橋梁結構的設計模型和計算假定，便于及時把握橋身質量，及早發現橋梁病害，確定橋梁損傷部位并進行定性和定量分析；
[0024]2、開發功能強大的客戶端功能模塊，并與移動終端結合，方便地實時監測橋梁工作環境和荷載、關鍵代表性構件、控制截面的應力(內力)及變形狀況、異常荷載事故，實現異常狀態下的預警，在橋梁異常時觸發預警信號，有效預防安全事故，保障人員及生命財產安全；
[0025]3、設置超載導引系統，對超載車輛提前進行信息提示，并導引至另外車道，為橋梁的安全運營提供進一步的保障。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型橋梁建養一體化監測系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖及本實用新型的實施例對本實用新型的橋梁建養一體化監測系統作進一步詳細的說明。
[0028]從圖1中可以看出，橋梁建養一體化監測系統，包括:傳感器單元、中繼服務器、監控中心、超載導引系統以及客戶端，傳感器單元包括設置于橋體內的多個傳感器，用于采集橋梁各部分結構的數據；主要包括溫度傳感器，用于對橋梁結構溫度進行連續監測；風速風向傳感器，用于對橋梁環境風速、風向進行連續監測；應力應變傳感器，用于對反映橋梁健康狀況的拱肋的應力應變情況進行連續監測；無線加速度傳感器，用于監測主橋的頻率變化，風、交通、地震等荷載作用下大橋的加速度，以及拱肋的加速度間隔監測；稱重傳感器，用于監測橋梁載荷；圖像采集傳感器，用于采集橋梁各部分結構與環境圖像數據，包括橋梁施工期與運營期的各部分結構數據、通行情況數據、車輛信息等。
[0029]主要監測對象包括:風荷載，風是橋梁結構的重要荷載源，是必須監測的內容。氣壓等因素對橋梁結構的影響較小，本系統不作監測，但這類數據可從交通工程系統得到。本系統采用風速風向儀對大橋進行連續的監測。溫度荷載:溫度也是橋梁重要的