基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置，其中所述激光传感器通过固定支架安装于帽梁；控制箱包含蓄电池和3G模块，通过线缆与激光传感器和太阳能电板连接；太阳能电板通过线缆与蓄电池连接进行供电；本实用新型专利技术通过计算机或手持移动端管理平台计算显示梁板实时扰度，可根据梁板扰度实时数据判断梁板病害状况，摆脱了人工巡查不及时、无实时数据的局面，可在不影响交通通行下，快速获得病害梁板扰度数据，以便掌控梁板病害发展。

Real time monitoring device for disturbance of slab girder based on bridge disease

The utility model relates to a device for bridge plate beam interference based on real-time monitoring, wherein the laser sensor through a fixed bracket mounted on the cap beam; the control box contains the battery and the 3G module, through a cable connected with the laser sensor and solar panels; solar panels through a cable connected with the battery power supply; the utility model by computer or handheld the mobile terminal management platform beam calculation shows real-time immunity, can determine the disease status of beam plate based on beam deflection data, get rid of the manual inspection is not timely, real-time data situation, can not affect the traffic, quickly get disease beam immunity data, in order to control the disease development of beam plate.

【技术实现步骤摘要】
基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置
本专利技术涉及桥梁梁板扰度监测，尤其涉及基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置。
技术介绍
众所周知，高速公路中、小桥多采用非预应力钢筋混凝土空心板梁，非预应力空心板梁虽然可以带缝工作，但在超载车辆、大交通流量、积水等情况影响下，裂缝发展较多、较快，铰缝失效、桥面反复破损，造成单梁受力，梁板扰度较大或超限，甚至引起梁板断裂。传统上，对桥梁板梁的评估通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量(如使用百分表固定于跨中落地支架或相邻梁板上，测量梁板最大扰度或梁板间扰度差)。人工桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。但是人工桥梁检查方法在实际应用中有很大的局限性。传统检测方式的不足之处主要表现在：1)需要大量人力物力，并有诸多检查盲点；2)主观性强，难于量化：经过半个多世纪的发展，虽然桥梁的分析设计与施工技术已日趋完善，但对某些响应现象，尤其是损伤的发展过程，尚处于经验积累中，因此定量化的描述是很重要的；3)缺少整体性：人工检查以单一构件为对象，只能提供即时的、局部的检测和诊断信息，而不能提供实时的监测信息；4)影响正常交通运行：传统的人工检测需要中断交通或者封闭部分车道从而影响桥上车辆的行驶；5)周期长，时效性差，在突发事件时不能向决策者提供即时信息。6)在桥下有河流、净空较高的复杂环境条件时，检测尤为困难。在以上背景下，借鉴现有桥梁常规定期检测系统和移动互联网技术，开发基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置，用于梁板扰度实时监测，是本技术专利技术实现的最终目的。
技术实现思路
为了克服传统梁板扰度监测的诸多缺点和不足，本技术的目的在于提供桥梁病害梁板扰度实时监测的装置。为实现上述目的，本技术采用的技术方案包括激光传感器、可持续供电电源、3G模块、管理平台，激光传感器测量梁板下扰所产生的扰度，通过移动GPRS网络上传数据至管理，该管理可应用计算机或手持移动端管理，显示梁板实时扰度，并可根据梁板扰度实时数据，依据《公路桥梁技术状况评定标准》的规定的评定指标，判断梁板病害状况，摆脱了人工巡查不及时、无实时数据的局面，可在不影响交通通行下，快速获得病害梁板扰度数据，以便掌控梁板病害发展。桥梁扰度监测装置序号监测内容监测部位监测方式传感器监测目的1桥梁静挠度跨中断面实时激光传感器桥梁变形进一步地，所述激光传感器包括固定支架，通过固定支架安装于帽梁，通过激光传感器对桥梁梁板跨中的静挠度进行观测，基于此对梁板的扰度做进一步的评估。进一步地，所述控制箱包括蓄电池和3G模块，通过线缆与激光传感器和太阳能电板连接，以持续供电和传输数据。进一步地，所述太阳能电板通过固定支架安装于护栏上，用于通过蓄电池持续供电。进一步地，所述管理平台为计算机或手持移动端应用程序，采用移动GPRS网络上传至远程服务器，用户登录计算机或手持移动端管理平台进行管理。本技术采用的技术方案是：激光传感器通过固定支架安装于帽梁，通过线缆与控制箱和太阳能电板连接，控制箱内置蓄电池和3G模块，该装置用于桥梁病害梁板进行扰度实时观测，适用于桥下有河流、净空较高和无法经常性检查的环境条件。在不影响交通通行下，安装自动监测设备，实时收集数据，通过移动GPRS网络上传至远程服务器，应用管理平台实时预警。对于病害梁板的扰度，做到实施监测、超值报警，可组织快速修复，保障通行安全。本技术的有益效果：施工简便易行，不破坏原结构；数据获取及时、便捷、准确，可设预警等级并报警，同时可以根据监测数据对病害梁板扰度变化进行分析，确保桥梁使用安全。附图说明图1为基于桥梁病害板梁扰度实时监测装置安装示意图。图2、图3为基于桥梁病害板梁扰度实时监测装置系统架构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术的具体实施方法作进一步描述。该实施例用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。参见图1-图3，本实施例包括基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置，本实施例采用激光传感器通过固定支架安装于帽梁，通过线缆与控制箱和太阳能电板连接，控制箱内置蓄电池和3G模块，该装置用于桥梁病害梁板进行扰度实时观测，可在不影响交通通行下，快速获得病害梁板扰度数据，根据桥梁上部结构构件评定指标的类别标度设置预警等级并报警，同时可以根据监测数据对病害梁板扰度变化进行分析，确保桥梁使用安全。为实现上述结构应用，按以下步骤进行实施：第一步：筛选病害板梁通过巡检筛选病害非预应力板梁：选择板梁裂缝已发展较多，存在裂缝渗水、析白现象；桥面屡次破损，铰缝失效，可观察到单板扰度较大。第二步：安装监测装置根据传感器形状设计，制作传感器安装盒、线缆固定环和底座。对于混凝土结构则主要是采用膨胀螺栓表面安装，使用线缆支撑系统(穿线孔、线缆槽支架、固定环等)来保证传感器线缆的走线顺畅、合理。传感器安装盒及底座采用密闭设计，完成安装的传感器安装盒及底座均具有良好的防尘和防水功能。参见图1，根据测点的测量要求来选择实际安装的位置。选小桥其中一跨L/2跨中位置为挠度测量控制截面，分别于纵向两个方向分别布设一个激光传感器，对跨中位置进行测量。除了选择合适的测量位置外，还要考虑方便以后的维护工作，控制箱选择安装在防撞护栏外侧，并设置太阳能电池板供电。传感器在使用前均作了稳定性试验，以免影响到长期观测的精度。第三步：监测报警值设定根据《公路桥梁技术状况评定标准》的规定，梁式桥的上部结构为桥梁的主要部件，不仅对安全使用至关重要，而且维修工作量和难度较大，所以上部结构构件评定指标的类别标度≥3类就需要及时进行维修。针对非预应力简支梁桥梁板，以跨中扰度作为重点监测，监测报警值根据跨中扰度5个标度中的3、4、5标度设置，标度3：跨中最大扰度≤计算跨径的1/1000；标度4：跨中最大扰度>计算跨径的1/1000且≤1/600；标度5：跨中最大扰度>计算跨径的1/600。第四步：数据上传管理平台和报警对上传至管理平台的监测数据信息，能实现以下功能：1)能实时监测和记录梁板扰度数值，记录每日扰度最大值产生时刻；第1周监测时段：2015年8月14日-8月20日2)能分析监测时段内测量数值的变化，是否有超出预警值的趋势；3)超出预警值时，能通过信息报警，为抢修提供技术支持；4)通过管理平台数据查询，对梁板病害发展进行系统分析；第五步：警报的应急预案通过自动监测，力求桥梁病害在超限报警值时通过短信自动通知相关人员。达到标度3时，由巡查人员立即到现场进行勘察；达到标度4，立即组织应急抢险人员对桥梁进行应急抢修加固；达到标度5，立即采取组织紧急封交措施。第六步：装置应用效果本实施例在某桥梁监测时发出标度5报警，显示梁板结构出现明显的永久变形，梁板出现严重病害，显著影响承载力和行车安全。赶赴自动监测装置报警的桥梁后，发现该梁板断裂下扰约8cm，对通行车辆有重大交通安全隐患，立即组织人员封闭损坏梁板所在车道，紧急寻找可更换新梁，通过紧张施工，在48小时内完成了紧急抢修任务，恢复了交通。本实施例应用于某高速空心板梁桥梁板扰度监测，该桥梁结构自动监测装置，是一个以桥梁结构为平台，应用现代传感技术、通信网络技术、综合报警、信息网络分析处理各功能为一体的监测系统。在使用该监测装置情况下，事实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置，其特征在于，包括激光传感器、控制箱、太阳能电板、管理平台,其中所述激光传感器通过固定支架安装于帽梁；所述控制箱包含蓄电池和3G模块，通过线缆与激光传感器和太阳能电板连接；所述太阳能电板通过线缆与蓄电池连接进行供电；该装置适用于桥梁病害梁板扰度实时观测，适用于桥下有河流、净空较高和无法经常性检查的环境条件；所述激光传感器包括固定支架，通过固定支架安装于帽梁，通过激光传感器对桥梁梁板跨中的静挠度进行观测，基于此对梁板的扰度做进一步的评估；所述控制箱包括蓄电池和3G模块，通过线缆与激光传感器和太阳能电板连接，以持续供电和传输数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置，其特征在于，包括激光传感器、控制箱、太阳能电板、管理平台,其中所述激光传感器通过固定支架安装于帽梁；所述控制箱包含蓄电池和3G模块，通过线缆与激光传感器和太阳能电板连接；所述太阳能电板通过线缆与蓄电池连接进行供电；该装置适用于桥梁病害梁板扰度实时观测，适用于桥下有河流、净空较高和无法经常性检查的环境条件；所述激光传感器包括固定支架，通过固定支架安装于帽梁，通过激光传感器对桥梁梁板跨中的静挠度进行观测，基于此对梁板的扰度做进一步的评估；所述控制箱包括蓄电池和3G模块，通过线缆与激光传感器和太阳能电板连接，以持续供电和传输数据。2.根据权利要求1所述的基于桥梁病害板梁扰度实时监测的装置，其特征在于，所述太阳能电板通过固定支架安装于护栏上，用于通过蓄电池持续供电。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丰，周一晨，黄海涛，
申请(专利权)人：上海浦江桥隧运营管理有限公司嘉青分公司，
类型：新型
国别省市：上海,31