[发明专利]一种桥梁振动变形的监测装置及实时监测方法

权利要求书

1.一种桥梁振动变形的监测装置，其特征在于，包括设置在桥长方向任一位置的一个激光发射器，在激光发射器出射光束直线方向延伸的桥梁上设置有多个监测点，每个监测点上都设置一套同步光接收及传递装置；各同步光接收及传递装置通过各自的信号线输出连接一根现场总线，该现场总线连接到处于激光发射器位置的集中控制及通讯装置，该集中控制及通讯装置与一个远程监测中心通过无线或有线方式实现同步光接收及传递装置监测数据的传输；所述同步光接收及传递装置包括一个置于在出射光束上的反射透射棱镜，在垂直于反射透射棱镜反射光方向设置有成像屏、光学放大器和光电转换及数据存储器，光电转换及数据存储器通过信号线连接现场总线；其中第一套同步光接收及传递装置中的反射透射棱镜按一定比例将激光发射器的出射光束进行分光，一部分透射并往后面的同步光接收及传递装置传递；一部分反射到成像屏；其后各同步光接收及传递装置对前面的同步光接收及传递装置的出射光进行同样处理；所述反射透射棱镜按一定比例将激光发射器的出射光束进行分光是指：第一套同步光接收及传递装置的反射透射棱镜的反射率按10％计，其后的各同步光接收及传递装置的反射透射棱镜的反射率按5％递增，使测点数满足所要测量桥梁的长度及精度要求。

2.一种用权利要求1的桥梁振动变形的监测装置实时监测方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)首先在桥梁的桥长方向任一位置安装一个激光发射器，在激光发射器出射光束直线方向延伸的桥梁上设置有多个监测点，每个监测点上都设置一套同步光接收及传递装置，激光发射器向离其最近监测点上的第一套同步光接收及传递装置发射激光；

所述同步光接收及传递装置包括一个置于在出射光束上的反射透射棱镜，在垂直于反射透射棱镜反射光方向设置有成像屏、光学放大器和光电转换及数据存储器，光电转换及数据存储器通过信号线连接现场总线；

(2)其中第一套同步光接收及传递装置中的反射透射棱镜按一定比例将激光发射器的出射光束进行分光，一部分透射并往后面的同步光接收及传递装置传递；一部分反射到成像屏，形成一个均匀的光斑，再经过光学放大器输入到光电转换及数据存储器中，光电转换及数据存储器将其最初采集的光斑数据设置为基准点，当桥梁发生振动变形时，光斑在成像屏上会发生移动，这时光电转换及数据存储器将采集到的光斑变化量与基准点进行比较，通过其连接现场总线的信号线准确输出桥梁在本测点横向和纵向的变形量；其后各同步光接收及传递装置对前面的同步光接收及传递装置的出射光进行同样处理；

(3)各测点的同步光接收及传递装置将存储的光成像数据通过各自的信号线输出到现场总线，经过该现场总线同步传输到处于激光发射器位置的集中控制及通讯装置，集中控制及通讯装置通过无线或有线传输到远程监测中心；

步骤(2)中所述反射透射棱镜按一定比例将激光发射器的出射光束进行分光是指：第一套同步光接收及传递装置的反射透射棱镜的反射率按10％计，其后的各同步光接收及传递装置的反射透射棱镜的反射率按5％递增，使测点数满足所要测量桥梁的长度及精度要求。