[发明专利]一种桥梁结构健康状况检测系统

说明书

本发明公开了一种桥梁结构健康状况检测系统，包括：钢筋混凝土，光源、光纤耦合器、光纤环形器、光纤光栅传感器、滤波器、光电探测器、放大器、A/D转换器、数据采集器、计算机；光源发射的光经过光纤耦合器和光纤环形器后，传输到光纤光栅传感器，当桥梁结构信息发生变化时，光纤光栅传感器中光栅的栅距将发生改变，从而导致在光纤光栅传感器内传输的波长信息变化，波长信息经过滤波器、光电探测器、放大器、A/D转换器、数据采集器处理后，最后通过计算机将结果进行显示，并对处理后的数据进行保存和管理；本发明的有益效果是：对桥梁结构的健康检测更准确、方便、高效，提高了工作效率和管理效率。

技术领域

本发明涉及桥梁检测领域，尤其涉及桥梁结构健康状况检测系统。

背景技术

我国经济更加飞速发展，国家对基础设施的投入增多，在土木工程的建设上取得了非凡的成就。然而，因环境的侵蚀、材料的老化、建筑材料的疲劳效应、突变效应的影响，桥梁在运营时期难免地出现损伤、承载能力下降等问题，遇到特殊路况时较易出现重大的事故。对桥梁建筑进行实时的健康监测并及时发现其损伤情况、运营状况等，对有可能出现的问题做出提前判断，不仅可以提高桥梁的安全性等问题，还能降低桥梁的运行和维护费用。传统的有线检测技术，需要布置大量的电缆，成本高、难度大、检测周期长、维修困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定性好、灵敏度高、实时检测的桥梁结构健康状况检测系统。

本发明提供的技术方案是：一种桥梁结构健康状况检测系统，包括：钢筋混凝土，光源、光纤耦合器、光纤环形器、光纤光栅传感器、滤波器、光电探测器、放大器、A/D转换器、数据采集器、计算机；光源发射的光经过光纤耦合器和光纤环形器后，传输到光纤光栅传感器，光纤光栅传感器预埋在钢筋混凝土中，当桥梁结构信息发生变化时，这种变化作用到光纤光栅传感器上，光纤光栅传感器中光栅的栅距将发生改变，从而导致在光纤光栅传感器内传输的波长信息变化，在光栅的反射作用下，光波返回到光纤环形器，再由光纤环形器传输到滤波器中，滤波器筛选出特定波长的光强，光强信息便携带了桥梁结构的变化信息，光电探测器获取到经滤波器传输过来的光强信息后，将光强信号转变成电信号，放大器讲电信号进行放大处理后传输到A/D转换器，A/D转换器将放大的电信号转换成数字信号，数据采集器对数字信号进行处理和保存，计算机通过软件对数据进行分析处理，并对结果进行实时显示，根据显示的信息可对桥梁结构的健康状况进行综合评估。

优选的，所述的光源选用ASE光源，具有稳定性好、宽光谱、输出功率高、寿命长特点；

优选的，所述的光纤耦合器选用四光纤耦合器，具有结构小巧、插入损耗低、均匀性好、环境稳定性好、偏振相关损耗低等特点；

优选的，所述的光纤环形器选用三端口光纤环形器，从第一个端口进入的光仅能从第二个端口射出，从第二个端口进入的光仅能从第三个端口射出；

优选的，所述的滤波器选用FFP-TF2型滤波器，具有容量大、价格低廉、高分辨率的精细光谱分析、热稳定性好、抗冲击和振动及多波段均可调谐等特点；

优选的，所述的光电探测器选用雪崩光电二级管探测器，具有体积小、可靠性高、响应速度快等特点；

优选的，所述的放大器选用一种高输入阻抗运算放大器，不仅提高了信号的信噪比还对解调系统的灵敏度和精度都有了改善；

本发明的有益效果是：应用先进的光电技术、计算机网络技术，使检测更加方便、高效；采用光纤光栅传感器代替传统电类及机械类传感器件，检测更准确、适用环境更广、使用寿命更长；智能化实时检测，提高了工作效率和管理效率。

附图说明

图1为：系统结构示意图