基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，涉及桥梁监测领域，包括监测单元和通信单元，所述监测单元包括多个布设于桥墩结构上，用于对桥墩沉降量进行监测的光纤光栅传感器；所述通信单元用于将光纤光栅传感器监测得到的监测数据解调后发送至后台服务器，实现对桥墩的沉降判断；其中，所述光纤光栅传感器实时工作监测得到监测数据，并将监测得到的监测数据实时传输给通信单元，所述监测单元和通信单元间电连接。本发明专利技术能够实现对桥墩沉降的实时监测，有效保证桥梁结构安全。有效保证桥梁结构安全。有效保证桥梁结构安全。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统


[0001]本专利技术涉及桥梁监测领域，具体涉及一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统。

技术介绍

[0002]对于某些特殊结构的斜拉桥梁，由于其塔柱较高，悬浇过程中的施工安全和质量管控风险较大。例如大跨度斜拉桥，其对成桥后的主梁线形及斜拉索索力要求高，施工过程中任何梁段标高或斜拉索索力的微小变化，都会对成桥的结构内力及线形产生显著影响。同时，斜拉桥的结构体系较为复杂，在施工过程中易受到模型计算、现场测量等多方面的误差影响，所以在施工过程中，必须进行施工监测及控制，以尽可能较小成桥后结构实际状态与理想状态间的偏差。为保证施工过程中斜拉桥的结构的安全及控制结构的变形在合理范围内，且成桥后的主梁线形与理想线形接近或重合，结构的内力状态达到最优，必须对斜拉桥进行施工全过程控制。
[0003]特别是对于桥梁的桥墩沉降数据，其涉及桥梁的结构安全，当前却缺乏对桥墩沉降数据有效的监测方式。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，能够实现对桥墩沉降的实时监测，有效保证桥梁结构安全。
[0005]为达到以上目的，本专利技术提供的一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，包括：
[0006]监测单元，所述监测单元包括多个布设于桥墩结构上，用于对桥墩沉降量进行监测的光纤光栅传感器；
[0007]通信单元，所述通信单元用于将光纤光栅传感器监测得到的监测数据解调后发送至后台服务器，实现对桥墩的沉降判断；
[0008]其中，所述光纤光栅传感器实时工作监测得到监测数据，并将监测得到的监测数据实时传输给通信单元，所述监测单元和通信单元间电连接。
[0009]在上述技术方案的基础上，
[0010]所述监测单元还包括柔性杆件，所述柔性杆件位于桥墩底部与地面连接处；
[0011]所述光纤光栅传感器位于柔性杆件上。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述光纤光栅传感器均匀分布于柔性杆件上，所述光纤光栅传感器用于对柔性杆件表面的应变分布进行监测，得到监测数据。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述后台服务器根据监测数据中柔性杆件表面的应变分布，得到柔性杆件的沉降量，从而得到桥墩的沉降量。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述监测单元中的光纤光栅传感器通过光缆与通信单元连接。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述通信单元还包括解调器，所述解调器用于对光纤光栅传感器监测得到的监测数据进行解调，然后将解调后的数据发送至后台服务器。
[0016]在上述技术方案的基础上，
[0017]还包括调试单元；
[0018]所述调试单元用于对光纤光栅传感器和解调器进行调试，以使光纤光栅传感器和解调器满足预设要求。
[0019]在上述技术方案的基础上，所述调试单元对光纤光栅传感器的调试包括光栅阵列的布置与封装，以及性能测试。
[0020]在上述技术方案的基础上，所述性能测试包括灵敏度测试和精度测试。
[0021]在上述技术方案的基础上，所述调试单元基于多通道与谱形识别技术对解调器进行调试。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过在桥墩结构上布设多个用于对桥墩沉降量进行监测的光纤光栅传感器，且通信单元将光纤光栅传感器监测得到的监测数据解调后发送至后台服务器，实现对桥墩的沉降判断，且光纤光栅传感器实时工作监测得到监测数据，并将监测得到的监测数据实时传输给通信单元，从而实现对桥墩沉降的实时监测，有效保证桥梁结构安全。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例中一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统的结构示意图。
具体实施方式
[0025]本专利技术实施例提供一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，通过在桥墩结构上布设多个用于对桥墩沉降量进行监测的光纤光栅传感器，且通信单元将光纤光栅传感器监测得到的监测数据解调后发送至后台服务器，实现对桥墩的沉降判断，且光纤光栅传感器实时工作监测得到监测数据，并将监测得到的监测数据实时传输给通信单元，从而实现对桥墩沉降的实时监测，有效保证桥梁结构安全。
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0027]参见图1所示，本专利技术实施例提供的一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，包括监测单元、通信单元和调试单元。
[0028]监测单元包括多个布设于桥墩结构上，用于对桥墩沉降量进行监测的光纤光栅传感器。具体的，监测单元还包括柔性杆件，柔性杆件位于桥墩底部与地面连接处；光纤光栅传感器位于柔性杆件上。
[0029]进一步的，光纤光栅传感器均匀分布于柔性杆件上，光纤光栅传感器用于对柔性杆件表面的应变分布进行监测，得到监测数据。当桥墩结构发生沉降时，会引起柔性杆件表面的应力变化，此时通过光纤光栅传感器对柔性杆件表面的应变分布进行监测，得到柔性杆件表面的应变数据，即监测数据，进而便可对桥墩的沉降情况进行计算判断。
[0030]本专利技术实施例中，通信单元用于将光纤光栅传感器监测得到的监测数据解调后发送至后台服务器，实现对桥墩的沉降判断；其中，光纤光栅传感器实时工作监测得到监测数据，并将监测得到的监测数据实时传输给通信单元，监测单元和通信单元间电连接，从而实现对桥墩沉降的实时监测。
[0031]本专利技术实施例中，监测单元中的光纤光栅传感器通过光缆与通信单元连接。
[0032]后台服务器根据监测数据中柔性杆件表面的应变分布，得到柔性杆件的沉降量，从而得到桥墩的沉降量。柔性杆件的沉降量即为桥墩的沉降量。
[0033]在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质位于后台服务器中，可读存储介质上存储有计算机程序，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，其特征在于，包括：监测单元，所述监测单元包括多个布设于桥墩结构上，用于对桥墩沉降量进行监测的光纤光栅传感器；通信单元，所述通信单元用于将光纤光栅传感器监测得到的监测数据解调后发送至后台服务器，实现对桥墩的沉降判断；其中，所述光纤光栅传感器实时工作监测得到监测数据，并将监测得到的监测数据实时传输给通信单元，所述监测单元和通信单元间电连接。2.如权利要求1所述的一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，其特征在于：所述监测单元还包括柔性杆件，所述柔性杆件位于桥墩底部与地面连接处；所述光纤光栅传感器位于柔性杆件上。3.如权利要求2所述的一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，其特征在于：所述光纤光栅传感器均匀分布于柔性杆件上，所述光纤光栅传感器用于对柔性杆件表面的应变分布进行监测，得到监测数据。4.如权利要求3所述的一种基于光纤光栅的桥墩沉降数据在线测量系统，其特征在于：所述后台服务器根据监测数据中柔性杆件表面的应变分布，得到柔性杆件的沉降量，从而得到桥墩的沉降量。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，沈平，丁德平，薛维龙，杨幼江，郭安辉，盛焰正，朱禧，
申请(专利权)人：武汉大通工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：