[发明专利]一种桥梁安全在线监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁安全监控设备，具体涉及一种桥梁安全在线监控系统。

背景技术

传统桥梁检测技术是通过人工目测检查或者借助于便携式仪器测量得到的信息对桥梁结构的安全状态进行评估。人工桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。但是人工桥梁检查方法在实际应用中有很大的局限性。传统检测方式的不足之处主要表现在：需要大量人力、物力并有诸多检查盲点，这对现代大型桥梁尤为突出；主观性强，难于量化；缺少整体性，人工检查以单一构件为对象，只能提供局部的检测和诊断信息，而不能提供整体全面的结构健康检测和评估信息；影响正常的交通运行，对于较大型的桥梁通常需要搭设观察平台或者观察车辆，无法避免需要实施交通控制；周期长，时效性差，大型桥梁的检查周期可达数年，有重大交通事故或者严重自然灾害的情况下，不能向决策者和公众提供即时信息。

从上可知，人工桥梁检查程序和设施，无法直接和有效的应用于大型桥梁的检测上，为了提供一个针对桥梁的结构健康监测系统，用于监测桥梁在运营期间结构的安全性、耐久性和使用性，提出本发明。

发明内容

本发明解决了现有技术存在的传统桥梁检测技术中依靠人工检查在实际应用中存在局限性的问题，提供一种桥梁安全在线监控系统，其应用时可以对出现的安全隐患能够及时反应，实现对桥梁关键部位的温度、应力、振动、缝隙变化等各项参数进行实时监测，并根据监测数据由分析装置判断桥梁的健康情况，桥梁养护工作人员可以实时真实的了解到桥梁的安全状态，为桥梁上的各种活动提供有效的参考依据，进而通过提供所需要的早期危险报警和损伤评估来保证桥梁的安全，从而大大增强桥梁的生存能力。

本发明通过下述技术方案实现：

一种桥梁安全在线监控系统，包括光纤传感分析仪和监控设备，以及与光纤传感分析仪连接的光路接续盒、电源模块和无线传输模块，所述光路接续盒设置若干个光纤接头，所述光纤接头分别连接自温补应变传感器、可重用应变传感器、光纤测缝计、压力计、加速度计、钢筋计、温度传感器、埋入应变传感器和位移计，所述监控设备包括服务器以及与服务器连接的LED大屏，所述光纤传感分析仪通过无线传输模块与所述服务器完成信息交互。光纤光栅是以光纤为基本材料，通过激光加工形成的一种特殊器件，能够满足布拉格条件的光进行反射，在实际工程中，要检测的点如果受到应变、温度、压力、位移和加速度等变化，波长就会改变，这样通过检测波长的变化就可以检测出此点的应力情况，进而可以判断出被检测桥梁的安全状况。所述自温补应变传感器、可重用应变传感器、光纤测缝计、压力计、加速度计、钢筋计、温度传感器、埋入应变传感器和位移计等传感器将量测的非电量转换成容易量测的电量后，通过模数转换后，将数字量直接传输到光纤传感分析仪，光纤传感分析仪通过对接收到的数字量超过设定的阈值量时发出报警指令，并将数字量通过无线传输模块传输到服务器，再通过LED大屏显示。

进一步的，一种桥梁安全在线监控系统，所述电源模块包括直流电源、太阳能电池板和免维护蓄电池。直流电源用于系统正常供电；太阳能电池板用于接收太阳能为系统供电，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品；当直流电源出现供电故障时，免维护蓄电池为系统供电，从而避免停机造成的数据丢失。

进一步的，一种桥梁安全在线监控系统，所述无线传输模块为GSM无线传输模块或CDMA无线传输模块或4G无线传输模块。无线传输可以突破距离的障碍，传输时不依赖实际线路，从而避免了维修线路故障的问题。

进一步的，一种桥梁安全在线监控系统，所述光纤接头与所述自温补应变传感器、可重用应变传感器、光纤测缝计、压力计、加速度计、钢筋计、温度传感器、埋入应变传感器和位移计通过通信光缆连接。通信光缆是由若干根光纤构成的缆心和外护层所组成。光纤与传统的对称铜回路及同轴铜回路相比较，其传输容量大得多；衰耗少；传输距离长；体积小；重量轻；无电磁干扰；成本低。

进一步的，一种桥梁安全在线监控系统，还包括与所述光纤接头连接的动态地秤、风速仪和GPS。动态地秤用于监测桥梁上过往车辆的重量，风速仪用于监测桥梁周围的空气流速，GPS用于监测桥梁各部位的静态位置和静态位移。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：