一种桥梁位移检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及桥梁位移检测领域,公开了一种桥梁位移检测装置，包括电源、检测传感器、信号处理模块、控制器、通讯模块、上支架和下支架，上支架两端通过两第一直杆活动连接第一横板，下支架两端通过两第二直杆活动连接第二横板，检测传感器包括基座和相对基座水平运动的滑块，上支架背离第一横板一侧连接基座，下支架背离第二横板一侧活动连接两第三直杆，两第三直杆连接滑块。电源提供工作电压，检测传感器电连接信号处理模块，信号处理模块电连接控制器，控制器通过通讯模块远程发送桥梁位移。通过在桥梁四周安装固定用的支架，避免在桥梁上打孔安装传感器，操作简便。

A bridge displacement detection device

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁位移检测装置
本技术涉及桥梁位移检测领域，具体涉及一种桥梁位移检测装置。
技术介绍
桥梁建设完成后，在长期的使用过程以及面对的自然环境中会产生老化和损伤，桥梁的老化和损伤会带来结构上的位移，因此及时知道桥梁的位移距离对桥梁的安全使用至关重要。传统的桥梁位移检测主要靠人工检测，通过人工读取桥梁上安装的游标卡尺得到桥梁位移数据，但是在长时间的使用或者自然环境中，游标卡尺等桥梁测量工具会出现破坏，得到的数据往往不可靠。在专利号为CN105277173B的专利文献中公开了一种检测桥梁倾斜位移的装置，该文献中通过传感器检测桥梁位移参数，通讯模块将桥梁位移参数发送给计算机处理平台，虽然实现了桥梁位移参数检测和替代人工巡检，但是在传感器安装时需多处安装，而且要重新寻找固定位置，比如打孔安装固定平台。其次桥梁位移检测装置使用时存在电力消耗，而桥梁位移变化是逐渐形成的，装置如果一直处于工作状态，会对供电的要求比较高。如果采用交流电源，前期布置成本增加，如果采用电池供电，需要大容量电池，而且定时更换，增加维护成本。最后传感器在使用中由于温度影响会存在测量误差。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
的不足，本技术提供了一种桥梁位移检测装置，所要解决的技术问题是现有技术中的桥梁位移检测装置在固定传感器时操作不便。为解决以上技术问题，本技术提供了如下技术方案：一种桥梁位移检测装置，包括电源、检测传感器、信号处理模块、控制器、通讯模块、上支架和下支架。上支架两端通过两第一直杆活动连接第一横板，上支架、两第一直杆和第一横板环绕固定在上桥墩四周，下支架两端通过两第二直杆活动连接第二横板，下支架、两第二直杆和第二横板环绕固定在下桥墩四周，检测传感器包括基座和相对基座水平运动的滑块，上支架背离第一横板一侧连接基座，下支架背离第二横板一侧活动连接两第三直杆，两第三直杆连接滑块。检测传感器电连接信号处理模块，控制器分别电连接电源、信号处理模块和通讯模块。其中，电源提供工作电压，检测传感器被配置于检测桥梁位移，信号处理模块将检测传感器输出的模拟量转换为数字量，控制器对信号处理模块输出的数字量进行运算处理，控制器通过通讯模块将桥梁位移远程发送给服务器。进一步，控制器电连接RTC时钟模组，RTC时钟模组包括低功耗的控制芯片和中控通讯模块，控制芯片通过中控通讯模块唤醒主控制器。进一步，上支架上连接控制盒。进一步，控制器还电连接PGA电路。进一步，检测传感器初始安装时有一量程电压，桥梁发生位移时检测传感器输出测量电压。进一步，信号处理模块为AD转换器，AD转换器的输入接口分别接入检测传感器的量程电压、检测传感器的测量电压和PGA电路的采样电阻的电压。一种桥梁位移检测方法，应用上述的一种桥梁位移检测装置，包括如下步骤：1：在主控芯片设置控制器的唤醒时间，主控芯片内部计时达到设置的唤醒时间时，主控芯片通过中控通讯模块唤醒控制器进行桥梁位移检测；2：AD转换器将检测传感器的量程电压、输出电压和采样电阻的电压由模拟量转换为数字量并传递给控制器；3：控制器对接收的数字量进行处理，如果测量电压小于量程电压的三分之二，PGA电路的自动增益切换模组会根据测量电压值去切换采样电阻的大小，调节放大倍数，使AD转换器满量程信号达到均一化，以此来提高测量精度；4：控制器控制AD转换器快速使能50次，对三路信号值进行均方差运算和中值滤波，然后进行比例运算，得到当前位移量占总体可移动位移的百分比；5：控制器根据步骤4得到的百分比计算桥梁位移量；6：控制器通过通讯模块将桥梁位移量发送给服务器，并发送给控制芯片一反馈信号，控制芯片接收反馈信号后重新计时。本技术与现有技术相比所具有的有益效果是：1：检测时传感器固定在上支架上，安装简便，避免了在桥墩上重新打孔安装固定平台，另外上支架与第一横板通过两直杆活动连接，能安装在大小不同的桥墩上，适用性广。2：通过设置主控制器的唤醒时间对桥梁进行周期性的位移检测，降低了电力消耗，提高电源的使用寿命。3：检测传感器有总体可移动位移和量程电压，桥梁发生位移时输出测量电压，根据测量电压和量程电压的比值计算位移长度避免了温度对检测传感器的影响。附图说明本技术有如下附图：图1为本技术的控制结图示意图；图2为本技术实际安装示意图；图3为本技术的检测传感器连接示意图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1-3所示，一种桥梁位移检测装置，包括电源25、检测传感器8、信号处理模块20、控制器22、通讯模块23、上支架1和下支架4。上支架1两端通过两第一直杆2活动连接第一横板3，下支架4两端通过两第二直杆5活动连接第二横板6，检测传感器8包括基座8a和相对基座8a水平运动的滑块8b，上支架1背离第一横板3一侧连接基座8a，下支架4背离第二横板6一侧活动连接两第三直杆7，两第三直杆7连接滑块8b。本实施例中，上支架1、两第一直杆2和第一横板3环绕固定在上桥墩10四周，下支架4、两第二直杆5和第二横板6环绕固定在下桥墩11四周，具体的安装需要根据实际桥墩情况来决定。检测传感器8电连接信号处理模块20，控制器22分别电连接电源25、信号处理模块20和通讯模块23。电源25提供工作电压，其中电源25为电池。检测传感器8被配置于检测桥梁位移。信号处理模块20将检测传感器8输出的模拟量转换为数字量。控制器22对信号处理模块20输出的数字量进行运算处理。控制器22还电连接通讯模块23，控制器22通过通讯模块23将桥梁位移远程发送给服务器。本实施例中，控制器通过GPRS通讯模块，将桥梁位移数据封成JSON格式，按照MQTT协议发送给服务器。控制器22还电连接RTC时钟模组21，RTC时钟模组21包括低功耗的控制芯片和中控通讯模块。本实施例中，在控制芯片里设置控制器22的唤醒时间，控制芯片计时达到设置的唤醒时间时，控制芯片通过中控通讯模块唤醒控制器进行桥梁位移检测。上支架1上连接控制盒9，控制盒9内部安装有电源25、信号处理模块20、RTC时钟模组21、控制器22、通讯模块23和PGA电路24，为了提高通讯模块23的发射能力，安装盒9外部安装有天线12，天线12电连接通讯模块23。控制器22还电连接PGA电路24。PGA电路24是一种通用性很强的放大器，包括全平衡差动放大器模块、译码器模块和电阻开关阵列模块，全平衡差动放大器模块中的负反馈电阻分压器的电阻比确定该放大器的最大增益，通过译码器模块的译码结果控制电阻开关阵列模块衰减输入信号的衰减量，最终实现该放大器的增益的可调节。采用这种放大器，调节放大倍数，使AD转换器满量程信号达到均一化，因而提高测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁位移检测装置，包括电源、检测传感器、信号处理模块、控制器和通讯模块，其特征在于：还包括上支架和下支架，所述上支架两端通过两第一直杆活动连接第一横板，所述上支架、两第一直杆和第一横板环绕固定在上桥墩四周，所述下支架两端通过两第二直杆活动连接第二横板，所述下支架、两第二直杆和第二横板环绕固定在下桥墩四周，所述检测传感器包括基座和相对基座水平运动的滑块，所述上支架背离第一横板一侧连接所述基座，所述下支架背离第二横板一侧活动连接两第三直杆，两所述第三直杆连接所述滑块；/n所述检测传感器电连接所述信号处理模块，所述控制器分别电连接所述电源、信号处理模块和通讯模块；/n所述电源提供工作电压；/n所述检测传感器被配置于检测桥梁位移；/n所述信号处理模块将检测传感器输出的模拟量转换为数字量；/n所述控制器对信号处理模块输出的数字量进行运算处理，所述控制器通过所述通讯模块将桥梁位移远程发送给服务器。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁位移检测装置，包括电源、检测传感器、信号处理模块、控制器和通讯模块，其特征在于：还包括上支架和下支架，所述上支架两端通过两第一直杆活动连接第一横板，所述上支架、两第一直杆和第一横板环绕固定在上桥墩四周，所述下支架两端通过两第二直杆活动连接第二横板，所述下支架、两第二直杆和第二横板环绕固定在下桥墩四周，所述检测传感器包括基座和相对基座水平运动的滑块，所述上支架背离第一横板一侧连接所述基座，所述下支架背离第二横板一侧活动连接两第三直杆，两所述第三直杆连接所述滑块；
所述检测传感器电连接所述信号处理模块，所述控制器分别电连接所述电源、信号处理模块和通讯模块；
所述电源提供工作电压；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨传国，许腾午，黄昊丹，刘邓博，
申请(专利权)人：无锡市高桥检测科技有限公司，无锡数桥测控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32