[发明专利]钢管混凝土拱桥的温度监控系统

说明书

本发明涉及钢管混凝土拱桥的温度监控系统，包括前端采集子系统、后端监控子系统和位于拱桥外部的加热盒，前端采集子系统与后端监控子系统进行无线通信，前端采集子系统包括第一金属线、第二金属线、电压测量模块、温度测量模块、通信模块和控制模块，后端监控子系统包括接收模块和处理模块；第一金属线和第二金属线的两端分别拧成热接头和冷接头，热接头位于混凝土中，热接头位于拱桥外部的加热盒中，温度测量模块位于加热盒，第一金属线电连接电压测量模块；电压测量模块的输出端电连接控制模块，温度测量模块电连接控制模块，控制模块电连接通信模块，接收模块电连接处理模块。本发明对混凝土内部温度进行监控，监测拱桥内部温度更准确。

技术领域

本发明涉及桥梁建筑监测技术领域，具体涉及钢管混凝土拱桥的温度监控系统。

背景技术

钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度，钢管混凝土技术解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题。拱桥在受到风吹、日晒和雨淋等作用时，拱桥内部的混凝土会因温度应力而产生裂纹，如不及时获知该裂纹情况容易导致拱桥发严重裂损事故。温度应力是物体由于温度升降不能自由伸缩或物体内各部分的温度不同而产生的应力。在混凝土施工过程中，混凝土温度应力常常会导致温度裂缝，从而影响整体的结构和耐久性，所以对拱桥温度的监测然后根据温度作出修复对策显得尤为重要。

现有专利CN102681567B公开了一种混凝土坝混凝土温度远程监控系统，手持式数字测温仪采集混凝土温度、序列号和检测时间，并传送至数据集成与无线发送装置；数据集成及无线发送装置获取当前位置坐标，将混凝土温度、序列号、检测时间和当前位置坐标以IP 数据包的形式传输至数据库及应用服务器系统；数据库及应用服务器系统判断混凝土温度是否符合设计标准，当不符合设计标准时，数据库及应用服务器系统通过网络自动向温度实时监控IE客户端发出报警信息，并通过警报无线传输模块向移动报警接收终端发送报警短信，移动报警接收终端接收报警信息，对混凝土温度进行及时调整和控制。实现了混凝土温度的自动化采集与远程监控，避免人为更改。

在使用上述系统进行温度监控时，由于只是测量到浇筑混凝土时的温度，在混凝土凝固后，拱桥内部温度变化很难测量到；如果将温度传感器直接埋入混凝土中，温度传感器容易 被压碎，同时埋在混凝土中的温度传感器还容易让混凝土压不实形成安全隐患。

发明内容

本发明意在提供一种钢管混凝土拱桥的温度监控系统，以解决拱桥的混凝土浇筑后检测内部温度较困难的问题。

本方案中的钢管混凝土拱桥的温度监控系统，包括前端采集子系统和后端监控子系统，所述前端采集子系统与后端监控子系统进行无线通信，还包括位于拱桥外部的加热盒，所述前端采集子系统包括第一金属线、第二金属线、电压测量模块、温度测量模块、通信模块和控制模块，所述后端监控子系统包括接收模块和处理模块；

所述第一金属线和第二金属线的一端拧成热接头，所述第一金属线和第二金属线的另一端拧成冷接头，所述冷接头位于拱桥内部的混凝土中，所述热接头位于拱桥外部的加热盒中，所述温度测量模块位于加热盒，所述第一金属线中部断开形成连接热接头的第一端子和连接冷接头的第二端子，所述第一端子电连接电压测量模块的正极，所述第二端子电连接电压测量模块的负极；

所述电压测量模块的输出端电连接控制模块，所述电压测量模块测量第一金属线和第二金属线间的电压差并发送至控制模块，所述温度测量模块电连接控制模块，所述温度测量模块测量加热盒中的温度值并发送至控制模块，所述控制模块电连接通信模块，所述控制模块获取电压差值和温度值，所述控制模块控制通信模块将电压差值和温度值发送至接收模块，所述接收模块电连接处理模块，所述接收模块将电压差值和温度值发送至处理模块，所述处理模块根据电压差值和温度值得到温度值。