[发明专利]一种混凝土结构实时监测装置以及方法

权利要求书

1.一种混凝土结构实时监测装置，其特征在于，包括：预警子系统、数据处理子系统、无线传输子系统、数据采集子系统以及混凝土结构健康监测子系统；

所述混凝土结构健康监测子系统包括：埋设在混凝土结构内的第一监测装置和敷设在混凝土结构表面的第二监测装置；所述第一监测装置包括环绕钢筋布设的多条环向传感光纤，且环向传感光纤每隔一段设置一环，垂直钢筋布设的多条纵向传感光纤，且每条纵向传感光纤位于相邻两个环向传感光纤之间；所述第二监测装置包括超声波发射器和励磁发生装置；

所述数据采集子系统包括：磁场检测仪、超声波检测仪、定向耦合器、光学滤波器和光电转换器；所述定向耦合器、所述光学滤波器和所述光电转换器依次连接，用于对环向传感光纤和纵向传感光纤输出的光信号进行采集和转换，并将转换后得到的多个电信号均通过无线传输子系统发送至数据处理子系统；所述磁场检测仪用于实时监测产生的感应磁场，并将产生的感应磁场数据通过无线传输子系统发送至数据处理子系统；其中，所述感应磁场为励磁发生装置产生的磁场与混凝土内钢筋接触后产生的磁场为感应磁场；所述超声波检测仪用于，接收超声波发射器产生的超声波信号进入经混凝土结构内产生的超声回波信号，并将放大后的超声回波信号通过无线传输子系统发送至数据处理子系统；

所述数据处理子系统接收到无线传输子系统发送的多个电信号后，对多个电信号进行叠加，对叠加后的电信号对与预定阈值进行比较得到第一比较结果，并将第一比较结果通过预警子系统进行判定后，发送预警信息；

所述数据处理子系统将接收到的超声回波信号的振幅与预设振幅进行比较得到第二比较结果，并将第二比较结果通过预警子系统进行判定后，发送预警信息；

所述数据处理子系统将接收到的感应磁场数据进行分析，得出监测结果，并将监测结果通过预警子系统进行判定后，发送预警信息。

2.根据权利要求1所述的混凝土结构实时监测装置，其特征在于，所述预警子系统包括安全预警平台以及与安全预警平台相连的短信发送服务器；所述预警信息依次通过安全预警平台以及短信发送服务器发送。

3.根据权利要求1所述的混凝土结构实时监测装置，其特征在于，所述无线传输子系统包括数据传输接口以及所述数据传输接口相连接的无线数据发送系统。

4.根据权利要求3所述的混凝土结构实时监测装置，其特征在于，所述数据传输接口是USB接口；所述无线数据发送系统是GPRS数据发送系统。

5.根据权利要求1所述的混凝土结构实时监测装置，其特征在于，数据处理子系统为PC机。

6.一种混凝土结构实时监测方法，其特征在于，所述方法包括：

预先将第一监测装置埋设在混凝土结构内，并将第二监测装置敷设在混凝土结构表面；所述第一监测装置包括环绕钢筋布设的多条环向传感光纤，且环向传感光纤每隔一段设置一环，垂直钢筋布设的多条纵向传感光纤，且每条纵向传感光纤位于相邻两个环向传感光纤之间；所述第二监测装置包括超声波发射器和励磁发生装置；

利用所述数据采集子系统中的定向耦合器、光学滤波器和光电转换器对环向传感光纤和纵向传感光纤分别输出的光信号进行采集和转换，并将转换后得到的多个电信号均通过无线传输子系统发送至数据处理子系统；

利用所述数据采集子系统中的磁场检测仪实时监测产生的感应磁场，并将产生的感应磁场数据通过无线传输子系统发送至数据处理子系统；其中，所述感应磁场为励磁发生装置产生的磁场与混凝土内钢筋接触后产生的磁场为感应磁场；

利用所述数据采集子系统中的超声波检测仪接收超声波发射器产生的超声波信号进入经混凝土结构内产生的超声回波信号，并将放大后的超声回波信号通过无线传输子系统发送至数据处理子系统；

所述数据处理子系统接收到无线传输子系统发送的多个电信号后，对多个电信号进行叠加，对叠加后的电信号对与预定阈值进行比较得到第一比较结果，并将第一比较结果通过预警子系统进行判定后，发送预警信息；

所述数据处理子系统将接收到的超声回波信号的振幅与预设振幅进行比较得到第二比较结果，并将第二比较结果通过预警子系统进行判定后，发送预警信息；

所述数据处理子系统将接收到的感应磁场数据进行分析，得出监测结果，并将监测结果进行判定后，发送预警信息。