一种连续桥梁施工过程应力监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种连续桥梁施工过程应力监控系统，监控系统包括设置于应力采集截面上的应力传感器组、用于控制传感器组的分站、用于汇聚分站信息的总站、用于将各个分站信息传输至总站的Zigbee传输模块、远程无线传输模块、用于分析、处理及储存数据的服务器和查询、显示数据的终端；应力传感器均与分站相连接，分站的信号输出端通过Zigbee传输模块连接总站的信号输入端；总站通过远程无线传输模块与服务器相连接，服务器与终端相连接。本实用新型专利技术通过设置于关键截面上的振弦传感器自动采集应力数据，效率高，受时间、空间等制约小，全称自动采集和分析，既节约了人力资源，采集数据量大容易对于应力数据进行校正分析。

A Stress Monitoring System for Continuous Bridge Construction

The utility model discloses a stress monitoring system for continuous bridge construction process. The monitoring system includes a stress sensor set on the stress acquisition cross section, a sub-station for controlling the sensor set, a master station for gathering sub-station information, a Zigbee transmission module for transmitting sub-station information to the master station, a remote wireless transmission module, and a data analysis, processing and storage module. Servers and terminals for querying and displaying data; stress sensors are connected with sub-stations; signal output terminals of sub-stations are connected with signal input terminals of main stations through Zigbee transmission module; master stations are connected with servers through remote wireless transmission module, and servers are connected with terminals. The utility model can automatically collect stress data by a vibrating string sensor installed on the key section, with high efficiency, small time and space constraints, and full-name automatic collection and analysis, which not only saves human resources, but also can easily correct and analyze stress data by collecting large amount of data.

【技术实现步骤摘要】
一种连续桥梁施工过程应力监控系统
本技术涉及连续桥梁施工过程监控
，尤其涉及一种连续桥梁施工过程应力监控系统。
技术介绍
连续梁桥在跨越深谷、大河和急流的跨越结构中具有广泛的应用。近年来，随着国家加大基础设施方面的投资，穿越山岭重丘区架设在陡坡深谷之间的大跨度桥梁日益增多，给高墩、大跨度连续梁桥的发展带来了新的机遇，然而由于高墩、大跨径桥梁对于施工精度、安全性要求较高，因此如何有效地提高该类桥梁的施工控制水平，确保结构安全和稳定，保证结构的受力合理和线形平顺，为大桥安全、顺利地建成提供技术保障，是施工中特别需要关注的问题。连续桥梁截面中的应力，是表征桥梁状态的重要参数之一，现有施工过程中，通常通过采集桥梁关键截面的应力数据，对于桥梁施工过程进行分析，并对于后续施工进行指导。对于连续桥梁关键截面应力采集节点的应力数据，传统采集方法多为人工现场采集，限于施工环境和条件的限制，在需要多个数据时无法集成使用；同时数据采集受环境、天气、时间等制约较大；尤是某些特殊施工阶段人工采集数据困难且容易发生危险；人工数据采集也无法持续进行，显示的只是特定时期的数值，其他时间段的数据无法查询，无法掌握数据的持续变化情况，更无法实现实时监控。数据处理仍然依赖于人工处理；数据展示只是简单的列表显示，无法对于桥梁施工状态进行直观显示。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种桥梁应力监控系统及方法，能够自动、连续采集桥梁施工过程中关键截面的应力数据，并对于数据进行处理、分析，对于连续梁桥施工过程进行全称监控，对于施工中应力状态进行直观显示。本技术采用的技术方案为：一种连续桥梁施工过程应力监控系统，包括设置于应力采集截面上的传感器组、用于控制传感器组的分站、用于汇聚分站信息的总站、用于将各个分站信息传输至总站的Zigbee传输模块、远程无线传输模块、用于分析、处理及储存数据的服务器和查询、显示数据的终端；所述的传感器组包括多个应力传感器；所述的Zigbee传输模块包括与分站一一对应的信号发射端和设置于主站的信号接收端，所述的信号发射端通过Zigbee网络传输与信号接收端相连接；所述的传感器组中的应力传感器均与分站相连接，所述的分站的信号输出端通过Zigbee传输模块连接总站的信号输入端；所述总站通过远程无线传输模块与服务器相连接，所述服务器与终端相连接。所述的传感器组还包括与应力传感器一一对应的温度传感器，所述的温度传感器均与分站相连接。所述的终端为计算机。所述的远程无线传输模块为GPRS无线通讯模块。所述的连续桥梁施工过程应力监控系统还包括声光报警控制电路和声光报警器，所述的声光报警器通过声光报警控制电路连接服务器的报警信号输出端。所述的连续桥梁施工过程应力监控系统，所述的应力采集截面的数目为多个，每个应力采集截面上设置有一个传感器组，所述的分站与传感器组一一对应。所述的应力采集截面的数目为5个，所述的应力采集截面分别为桥梁的两个端头截面、1/4截面、1/2截面和3/4截面。本技术通过设置于关键截面上的振弦传感器自动采集应力数据，效率高，受时间、空间等制约小，全称自动采集和分析，既节约了人力资源，采集数据量大容易对于应力数据进行校正分析。振弦传感器能够对桥梁进行自桥梁施工开始至运营期的长期、连续监控，实现应力数据的连续采集，从而长期监控桥梁服役状态，中央处理器将实际应力和模拟分析应力进行对比，便于设计人员对于桥梁模型进行修正和指导后续施工，即在施工过程中发生应力不对称或应力异常现象，在下一模块浇筑中进行调整，保证桥梁施工过程的应力状态、成桥后的线形与设计保持一致，从而满足桥梁的设计指标要求。附图说明图1为本技术的原理框图。具体实施方式如图1所示，本技术包括设置于应力采集截面上的传感器组、用于控制传感器组的分站、用于汇聚分站信息的总站、用于将各个分站信息传输至总站的Zigbee传输模块、远程无线传输模块、用于分析、处理及储存数据的服务器和查询、显示数据的终端；所述的传感器组包括多个应力传感器；所述的Zigbee传输模块包括与分站一一对应的信号发射端和设置于主站的信号接收端，所述的信号发射端通过Zigbee网络传输与信号接收端相连接；分站和总站之间的信号传输距离近，因此，采用Zigbee传输模块，价格低廉。所述的传感器组中的应力传感器均与分站相连接，所述的分站的信号输出端通过Zigbee传输模块连接总站的信号输入端；所述总站通过远程无线传输模块与服务器相连接，所述服务器与终端相连接。所述的传感器组还包括与应力传感器一一对应的温度传感器，所述的温度传感器均与分站相连接。所述的终端为计算机。所述的远程无线传输模块为GPRS无线通讯模块。优选的，所述的应力采集截面的数目为多个，每个应力采集截面上设置有一个传感器组，所述的分站与传感器组一一对应。所述的应力采集截面的数目为5个桥梁关键截面，所述的应力采集截面分别为桥梁的两个端头截面、1/4截面、1/2截面和3/4截面。所述的连续桥梁施工过程应力监控系统，还包括声光报警控制电路和声光报警器，所述的声光报警器通过声光报警控制电路连接服务器的报警信号输出端。本技术的工作过程如下：在桥梁的施工过程中，根据设计要求，选择若干个关键截面作为应力采集截面，本实施例中，应力采集截面分别为桥梁的两个端头截面、1/4截面、1/2截面和3/4截面。选择应力采集截面的若干个关键节点为应力采集节点，在每个应力采集点布置振弦传感器和温度传感器，分别采集应力采集点的应力信号和温度信号。分站通过四芯线与对应传感器组中的振弦传感器和温度传感器连接，并向振弦传感器和温度传感器发送激发信号，接收其反馈的应力信号和温度信号。分站通过Zigbee传输模块把反馈的应力信号和温度信号发给总站，总站汇聚多个应力采集截面中传感器组的数据后，通过GPRS无线通讯模块将应力信号和温度信号发送至服务器中，根据桥梁的三维设计模型，在服务器中设置每个应力采集点的模拟应力以及应力阈值，振弦传感器采集的采集点处的应力数据为实测应力，实测应力受到温度影响，因此，中央处理器根据实测温度数据对应力数据进行补偿修正，修正后的应力数据为实际应力。服务器将实际应力和模拟应力作对比，当任意应力采集点的实际应力超出应力阈值时，服务器通过声光报警控制电路控制声光报警器进行预警。服务器可通过控制终端，在终端上进行显示预警。本技术采集应力采集截面上应力采集点的实际应力，并自动和对应应力采集点的模拟应力作对比，便于连续桥梁设计人员对桥梁模型以及施工进行检验，并在桥梁进行下一模块浇筑时进行调整，保证桥梁施工的受力状态和成桥后的线形与设计保持一致；从而满足桥梁的设计指标要求。且本技术所述的监控系统能够对桥梁进行自桥梁施工开始至桥梁运营整个长期、连续监控，实现应力数据的连续采集，从而长期监控桥梁的应力数据，进一步保证桥梁运营安全；本技术操作方便，可靠性高，适合大多数施工现场的环境和桥梁健康监测应用，能够同时采集多个应力采集截面中多个应力采集点的应力数据，效率高，受环境、天气、时间等制约小，且无需人工操作，既节约了人力资源，也从根源上防止采集应力数据过程中出现意外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续桥梁施工过程应力监控系统，其特征在于：包括设置于应力采集截面上的传感器组、用于控制传感器组的分站、用于汇聚分站信息的总站、用于将各个分站信息传输至总站的Zigbee传输模块、远程无线传输模块、用于分析、处理及储存数据的服务器和查询、显示数据的终端；所述的传感器组包括多个应力传感器；所述的Zigbee传输模块包括与分站一一对应的信号发射端和设置于主站的信号接收端，所述的信号发射端通过Zigbee网络传输与信号接收端相连接；所述的传感器组中的应力传感器均与分站相连接，所述的分站的信号输出端通过Zigbee传输模块连接总站的信号输入端；所述总站通过远程无线传输模块与服务器相连接，所述服务器与终端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种连续桥梁施工过程应力监控系统，其特征在于：包括设置于应力采集截面上的传感器组、用于控制传感器组的分站、用于汇聚分站信息的总站、用于将各个分站信息传输至总站的Zigbee传输模块、远程无线传输模块、用于分析、处理及储存数据的服务器和查询、显示数据的终端；所述的传感器组包括多个应力传感器；所述的Zigbee传输模块包括与分站一一对应的信号发射端和设置于主站的信号接收端，所述的信号发射端通过Zigbee网络传输与信号接收端相连接；所述的传感器组中的应力传感器均与分站相连接，所述的分站的信号输出端通过Zigbee传输模块连接总站的信号输入端；所述总站通过远程无线传输模块与服务器相连接，所述服务器与终端相连接。2.根据权利要求1所述的连续桥梁施工过程应力监控系统，其特征在于：所述的传感器组还包括与应力传感器一一对应的温度传感器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯金言，银晓东，李思达，傅海龙，李传启，焦明东，乔华龙，王涛，印振华，胡诚轶，张代，胡胜召，尹晓凡，闫伟，刘皓楠，范广宇，闫永亮，刘海宽，马艺菲，王晖晖，马跃文，
申请(专利权)人：河南小榆树工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41