[发明专利]桥梁阻尼器减震监测系统及方法

说明书

本发明涉及桥梁阻尼器减震监测系统及方法，所述系统包括阻尼器、传感器节点、无线网络节点和桥梁监测终端；阻尼器安装于桥梁并对桥梁起到减震作用，传感器节点采集阻尼器的工作数据，转换后上传无线网络节点，继而发送给桥梁监测终端。本发明能通过阻尼器对桥梁结构起到减震作用，记录减震数据加以分析，能获得震动数据的变化曲线，根据震动曲线变化规律，推理桥梁量变引起质变问题可能发生的时间点，进而预测桥梁使用时间，在质变发生前组织相关工作人员对桥梁结构进行维护。

技术领域

本发明涉及桥梁建设工程技术领域，具体涉及一种桥梁阻尼器减震监测系统及方法。

背景技术

随着桥梁建设的快速发展，桥梁结构的跨度不断增加，导致桥梁结构的柔性越来越大，阻尼比越来越小，在外荷载的激励下极易发生大幅振动，尤其在强风和强震的作用下，桥梁结构的大幅振动容易导致致命损害、威胁居民和行车安全。

现有的应用于桥梁结构的调谐质量阻尼器主要由调节质量块、可变刚度弹簧和阻尼器系统三部分组成，因其结构简单、造价低廉的优点，使其在大型桥梁结构抗风、抗震中被广泛采用。但是调谐质量阻尼器的抑振效果对结构的振动频率十分敏感，只有当结构振动频率与调谐质量阻尼器系统特征频率接近时才有较好的减振效果。现有的调谐质量阻尼器主要采用固定刚度的弹簧系统，其特征频率基本保持不变，而现实中桥梁结构的特征频率和荷载的频率受环境气候等诸多因素的影响时刻在发生变化，容易偏离预设的频率的敏感区，导致其减振效果不佳。并且目前没有针对桥梁阻尼器的工作状况以及震数据进行实时检测。

因此需要设计一种对大型桥梁结构减震控制且性能优越的阻尼器以及能够对其数据进行实时检测是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁阻尼器减震监测系统及方法，解决现有梁阻尼器存在的减震效果差、不能对其数据进行实时检测的技术问题，通过阻尼器对桥梁结构起到减震作用，并记录减震数据加以分析，对桥梁质量进行有效监测。

本发明所采用的技术方案为：

桥梁阻尼器减震监测系统，其特征在于：

所述系统包括阻尼器、传感器节点、无线网络节点和桥梁监测终端；

阻尼器安装于桥梁并对桥梁起到减震作用，传感器节点采集阻尼器的工作数据，转换后上传无线网络节点，继而发送给桥梁监测终端。

阻尼器包含有可调节质量块、可变刚度弹簧、阻尼系统和定位芯片；

可调节质量块和可变刚度弹簧产生的位移形变和阻尼系统产生的震动频率变化为阻尼器的工作数据，将被传感器节点采集；

定位芯片的位置信息实施发送给桥梁监测终端。

传感器节点包括传感单元、数模转换单元、数据处理与储存单元以及无线通信单元；

传感单元采集阻尼器的工作数据，通过数模转换单元进行模拟信号与数字信号的转换，转换后的数据将储存于数据处理与储存单元中；当工作数据数值大于设定的阈值上限数值时，无线通信单元将数据上传至无线网络节点。

无线网络节点包括数据输入单元和数据输出单元；

传感器节点的数据通过数据输入单元被接收，再通过数据输出单元被发送。

桥梁监测终端包括数据通信单元、储存单元和数据处理与分析单元；

数据通信单元接收无线网络节点发送的数据，存储于储存单元，并发送给数据处理与分析单元分析处理。

桥梁阻尼器减震监测方法，其特征在于：