一种高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，包括至少三个姿态传感器，各姿态传感器沿竖直方向等间距排列，且最高处的姿态传感器和桥塔的塔顶之间的距离等于相邻的姿态传感器的间距；还包括电源、控制装置和与信息接收端通信连接的通信装置，各所述姿态传感器通过接线与控制装置连接，控制装置与通信装置连接，电源与各姿态传感器、控制装置和通信装置连接。本实用新型专利技术的高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置具有简单实用、监测全面和监测效果好等优点。监测全面和监测效果好等优点。监测全面和监测效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置


[0001]本技术涉及建筑变形监测设备
，尤其涉及一种高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置。

技术介绍

[0002]现有的建筑常常采用倾角传感器对变形程度进行监测，然而高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔属于截面积较小的竖直结构，塔底固定，塔顶自由，因此桥塔的变形形式和变形方向多种多样，采用常用的倾角传感器难以做到全面监测，很可能造成疏漏，导致桥塔严重损坏和危险事故发生。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、监测全面和监测效果好的高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0005]一种高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，包括至少三个姿态传感器，各姿态传感器沿竖直方向等间距排列，且最高处的姿态传感器和桥塔的塔顶之间的距离等于相邻的姿态传感器的间距；还包括电源、控制装置和与信息接收端通信连接的通信装置，各所述姿态传感器通过接线与控制装置连接，控制装置与通信装置连接，电源与各姿态传感器、控制装置和通信装置连接。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]所述姿态传感器的输出端与控制装置之间的接线上设置有带保险丝的接线盒。
[0008]所述接线和接线盒的接口处设置相互配合的螺纹。
[0009]所述接线盒设有三个接口，一个接口与对应的姿态传感器连接，一个接口连接上一个接线盒或空置，另一个接口连接下一个接线盒或控制装置。
[0010]所述接线盒的外壳上至少设有一面透明的外壁。
[0011]所述电源为太阳能供电装置，太阳能供电装置中的太阳能板安装于桥塔外壁上，朝向东面。
[0012]相邻的两个姿态传感器之间的间距为10m。
[0013]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0014]本技术的高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，包括至少三个姿态传感器，各姿态传感器沿竖直方向等间距排列，且最高处的姿态传感器和桥塔的塔顶之间的距离等于相邻的姿态传感器的间距。姿态传感器具备监测空间姿态和水平运动的功能，可以监测结构在任意坐标下的高精度倾角，大地坐标下的三维欧拉角，高精度三轴加速度，精确测得结构物的变形位移、转动角度及震动频率等数据，相比倾角传感器来说更适用于桥梁桥塔这种变形形式较多的结构的监测。
[0015]由于桥塔为顶部自由的结构，因此桥塔最大变形量通常位于塔顶，从桥塔塔顶处
向下延伸的多个姿态传感器更容易监测到桥塔变形的最不利情况。同时，姿态传感器沿竖直方向等间距排列，一方面可以互相校正传感器之间的测量数据，保证测量数据无误，另一方面还能利用多个传感器的测量数据综合构建整个桥塔的空间变形量，获取整个桥塔的空间动态变化信息，实现桥塔变形的全面、精准和有效监测。
[0016]监测装置还包括电源、控制装置和与信息接收端通信连接的通信装置，各姿态传感器通过接线与控制装置连接，将监测数据发送至控制装置中；控制装置与通信装置连接，将数据发送至信息接收端供人查看；电源与各姿态传感器、控制装置和通信装置连接，为各设备供能。
附图说明
[0017]图1是高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置的安装位置示意图；
[0018]图2是高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置的连接结构示意图。
[0019]图例说明：1、姿态传感器；2、控制装置；3、通信装置；4、接线盒。
具体实施方式
[0020]为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0021]实施例：
[0022]如图1和图2所示，本实施例的高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，包括至少三个姿态传感器1，各姿态传感器1沿竖直方向等间距排列，且最高处的姿态传感器1和桥塔的塔顶之间的距离等于相邻的姿态传感器1的间距。姿态传感器1具备监测空间姿态和水平运动的功能，可以监测结构在任意坐标下的高精度倾角，大地坐标下的三维欧拉角，高精度三轴加速度，精确测得结构物的变形位移、转动角度及震动频率等数据，相比倾角传感器来说更适用于桥梁桥塔这种变形形式较多的结构的监测。且姿态传感器1可以实现桥梁震动的高频率监测，监测频率可达到100HZ，利用多个变形参数后期计算可以得出桥梁变形位移量，从而实现桥梁动态变形监测。
[0023]由于桥塔为顶部自由的结构，因此桥塔最大变形量通常位于塔顶，从桥塔塔顶处向下延伸的多个姿态传感器1更容易监测到桥塔变形的最不利情况。同时，姿态传感器沿竖直方向等间距排列，一方面可以互相校正传感器之间的测量数据，保证测量数据无误，另一方面还能利用多个传感器的测量数据综合构建整个桥塔的空间变形量，获取整个桥塔的空间动态变化信息，实现桥塔变形的全面、精准和有效监测。
[0024]监测装置还包括电源、控制装置2和与信息接收端通信连接的通信装置3，各姿态传感器1通过接线与控制装置2连接，将监测数据发送至控制装置2中；控制装置2与通信装置3连接，将数据发送至信息接收端供人查看；电源与各姿态传感器1、控制装置2和通信装置3连接，为各设备供能。
[0025]本实施例中，姿态传感器1设置有三个，桥塔顶端的姿态传感器1用于塔顶下方最大动态变形量的监测，第二个的姿态传感器1和第三个姿态传感器1与顶端的姿态传感器1共同构建桥塔的空间动态变形量。
[0026]本实施例中，通信装置3通过覆盖范围广、通讯障碍少的NB
‑
IOT传输信息至信息接
收端，信息接收端可以为云端或用户端。通信装置3包括无线发射器，无线发射器安装在桥塔的外侧。
[0027]本实施例中，姿态传感器1的输出端与控制装置2之间的接线上设置有带保险丝的接线盒4，接线盒4设有三个接口，连接方式为一个接口与对应的姿态传感器1连接，一个接口连接上一个接线盒4或空置，另一个接口连接下一个接线盒4或控制装置2。即与最高的姿态传感器1相连的接线盒4有一个接口空置，与最低的姿态传感器1相连的接线盒4有一个接口连接控制装置2。这种接线方式中，接线盒4可以通过保险丝与出现故障的姿态传感器1断开连接，又不会影响其他姿态传感器1。
[0028]本实施例中，接线和接线盒4的接口处设置相互配合的螺纹，螺纹配合方式既可以保证连接强度，又能方便的进行安装拆卸，不需要现场焊接接线，减少安装时间，节约成本，也不会存在脱焊缺陷。
[0029]本实施例中，接线盒4的外壳上至少设有一面透明的外壁，方便工作人员进行查看和检修。
[0030]本实施例中，电源为太阳能供电装置，太阳能供电装置包括太阳能板和100AH的蓄电池，太阳能板安装于桥塔外壁上，朝向东面，以获取足够的能源，该供电方式能满足昼夜均能正常工作。
[0031]本实施例中，为了与桥塔的结构适配，相邻的两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，其特征在于：包括至少三个姿态传感器(1)，各姿态传感器(1)沿竖直方向等间距排列，且最高处的姿态传感器(1)和桥塔的塔顶之间的距离等于相邻的姿态传感器(1)的间距；还包括电源、控制装置(2)和与信息接收端通信连接的通信装置(3)，各所述姿态传感器(1)通过接线与控制装置(2)连接，控制装置(2)与通信装置(3)连接，电源与各姿态传感器(1)、控制装置(2)和通信装置(3)连接。2.根据权利要求1所述的高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，其特征在于：所述姿态传感器(1)的输出端与控制装置(2)之间的接线上设置有带保险丝的接线盒(4)。3.根据权利要求2所述的高速铁路斜拉桥的混凝土桥塔变形监测装置，其特征在于：所述接线和接线盒(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强强，黄志斌，戴公连，王雄标，刘文硕，饶惠明，陈其强，陈乃武，陈国顺，黄永勇，陈四清，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：