[发明专利]一种市政桥梁养护管理系统

权利要求书

1.一种市政桥梁养护管理系统，其特征在于：包括桥梁环境监测模块、桥梁结构监测检测单元、数据管理中心、养护决策单元；桥梁环境监测模块和桥梁结构监测检测单元将获得的桥梁监测数据传输至数据管理中心，数据管理中心将获得的桥梁监测数据和桥梁基础数据传输至养护决策单元，经统计分析处理，为养护决策提供支持；

所述的桥梁结构监测检测单元包括主梁和主塔位移倾斜沉降监测模块、桥梁结构件关键部位的应变及动力特性监测模块、钢索索力监测及损伤检测模块、数据采集模块和控制中心；所述的数据采集模块获得主梁和主塔位移倾斜沉降监测模块、桥梁结构件关键部位的应变及动力特性监测模块、钢索索力监测及损伤检测模块的监测数据，并通过无线或有线的方式发送至控制中心，控制中心对监测结果进行实时显示、自动报警和数据存储，并将监测结果传输至数据管理中心；

所述的主梁和主塔位移倾斜沉降监测模块采用GPS、自动全站仪、位移传感器和倾角传感器实现参数测量；所述的桥梁结构件关键部位的应变及动力特性监测模块采用应变传感器或加速度传感器实现参数测量；所述钢索索力监测及损伤检测模块采用索力传感器实现钢索索力监测，以及基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置实现钢索的外观和内部钢丝绳断丝腐蚀检测；

所述的基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置包括电池(28)、控制单元(27)、机架(2)、前导向套(1)、后导向套(3)、爬索机构(24)、CCD相机(25)和电磁无损检测单元(26)；所述的前导向套(1)和后导向套(3)分别设置在机架(2)的前端和后端，实现爬索机器人的移动导向；CCD相机(25)实现钢索(4)外观检测，电磁无损检测单元(26)实现内部钢丝绳断丝腐蚀检测；

所述的爬索机构(24)包括动力传动单元、摆动单元和抓绳轮(6)，其中动力传动单元包括动力电机(15)和动力电机(15)驱动下同步转动的第一带轮(11)、第二带轮(21)、第三带轮(31)、第四带轮(41)和抓绳轮(6)；摆动单元包括蜗轮(10)、蜗杆(12)、摆臂(7)和摆动电机(16)，摆动电机(16)驱动蜗杆(12)转动，带动蜗轮(10)和摆臂(7)绕固定芯轴(5)转动，使得抓绳轮(6)靠近或远离钢索(4)；蜗轮(10)和第二带轮(21)、第三带轮(31)设置在固定芯轴(5)上，摆臂(7)的固定端和蜗轮(10)固联在一起，并绕固定芯轴(5)转动；

所述的控制单元(27)控制CCD相机(25)和电磁无损检测单元(26)的检测及数据存储，以及动力电机(15)和摆动电机(16)转动，所述的电池(28)为动力电机(15)、摆动电机(16)、CCD相机(25)和电磁无损检测单元(26)提供动力；控制单元(27)通过无线传输模块与地面的地面控制设备(29)或手机进行远程控制；

所述的电磁无损检测单元(26)包括沿钢索(4)外圈均布的若干只测量模块，每只测量模块包括固定在固定套(74)上的永久磁铁(71)、磁阻传感器(72)和衔铁(73)；电磁无损检测单元(26)为半环型结构，与后导向套(3)固定在同一只底座(19)的内部，所述的底座(19)固定在机架(2)上，固定套(74)的内圈尺寸小于或等于滚珠支撑环(65)的内圈尺寸且二者同轴设置；

前导向套(1)和后导向套(3)均为剖分的环型结构，将钢索(4)嵌入在环型结构的内部；机架(2)的上端设置有供钢索(4)穿过的开口(68)；前导向套(1)和后导向套(3)均为半环状的结构；前导向套(1)和后导向套(3)分别包括底座(19)、滚珠支撑环(65)、弹性挤压环(64)和若干只滚珠(63)，滚珠(63)被限制在滚珠支撑环(65)和弹性挤压环(64)之间，滚珠(63)的外圆贴在钢索(4)的表面。

2.根据权利要求1所述的市政桥梁养护管理系统，其特征在于：所述的抓绳轮(6)沿转轴轴线剖面的结构为V字型，抓绳轮(6)的工作面上设置有橡胶垫(20)。

3.根据权利要求1所述的市政桥梁养护管理系统，其特征在于：弹性挤压环(64)对应滚珠(63)的位置处设置有压簧。

4.根据权利要求1所述的市政桥梁养护管理系统，其特征在于：控制单元(27)上设置有加速度传感器，动力电机(15)的转轴上安装有编码器。