[实用新型]一种基于光纤的桥梁安全监测机构

说明书

本实用新型公开了一种基于光纤的桥梁安全监测机构，包括传感光缆、耦合器、窄线宽脉冲激光器、光纤振动信号解调系统以及缠绕有传感光缆的三维加速度结构；所述窄线宽脉冲激光器与所述耦合器通信连接，所述耦合器与所述传感光缆通信连接，且所述光纤振动信号解调系统与所述耦合器通信连接，所述传感光缆上还通信连接有光纤位移传感器，且所述光纤位移传感器位于相邻桥面连接缝隙位置处；该监测机构通过光纤振动信号解调系统拾取传感光缆所经过位置的振动信号，来判断桥梁的安全运行状况，施工方便，操作简单，监测效果好，监测精度高，适用范围广，既适用于公路、铁路桥梁，又适用于其他桥梁。

技术领域

本实用新型涉及桥梁监测技术领域，具体涉及一种基于光纤的桥梁安全监测机构。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，国家对基础设施的投入逐年加大，全国各地架设起越来越多的桥梁，桥梁的安全监测问题随之而来。桥梁结服役的过程之中，环境侵蚀、材料老化和荷载效应、人为的或自然的突变效应等灾害因素的耦合作用将不可避免的导致桥梁结构的损伤累计和抗力衰减，从而使得抵抗自然灾害、正常荷载以及坏境作用的能力下降，引发灾难性的突发事故，造成重大经济损失和人员伤亡。因此，有效的桥梁结构安全管理技术，及时监测桥梁结构安全健康状况，对桥梁结构早期损伤进行维修，不仅能显著降低维护费用，而且能够保证桥梁结构性能，延长桥梁结构寿命，具有重要的社会与经济价值。

桥梁结构损伤检测可采用外观目测、基于仪器设备的局部损伤检测、基于静态测量数据的结构损伤检测和基于动态测量数据的结构损伤检测等方法。而现有监测方法监测点少，监测精度低，施工不便，成本高，费时费力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种监测精度高、多点监测的基于光纤的桥梁安全监测机构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于光纤的桥梁安全监测机构，包括传感光缆、耦合器、窄线宽脉冲激光器、光纤振动信号解调系统以及缠绕有传感光缆的三维加速度结构；所述窄线宽脉冲激光器的输出端与所述耦合器通信连接，所述耦合器与所述传感光缆的输入端通信连接，且所述光纤振动信号解调系统与所述耦合器通信连接；

所述传感光缆上还通信连接有光纤位移传感器，且所述光纤位移传感器位于相邻桥面连接缝隙位置处。

进一步，所述三维加速度结构包括分别沿桥梁三维方向相互垂直连接的水平悬臂梁、横向悬臂梁和纵向悬臂梁，所述传感光缆分别缠绕于所述水平悬臂梁、横向悬臂梁和纵向悬臂梁上。

进一步，所述水平悬臂梁、横向悬臂梁和纵向悬臂梁上分别安装有质量块。

进一步，所述质量块为正方体结构。

进一步，所述三维加速度结构为多个，且分布在所述桥梁支座与桥面接触的位置或桥梁支座与桥墩接触的位置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所提供的一种基于光线的桥梁安全监测机构，施工方便，操作简单，适用范围广，既适用于公路、铁路桥梁，又适用于其他桥梁；通过光纤信号传输监测和相邻桥面间相对位移监测，实现对桥梁安全性能的双重监测体系，监测效果好，监测精度高；其中通过从激光器发出光进入光缆，经光缆反射传回的信息传输入光纤振动信号解调系统，经过光纤振动信号解调系统分析后得到桥梁的整体情况，监测效果好；且该光纤振动信号解调系统可实现强度解调、相位解调等；通过光纤位移传感器，有效的对相邻桥面连接处的相对位移进行可靠监测；通过三维加速度结构对桥梁多个特殊位置进行准确监测，通过质量块提高振动信号的强度，从而保证三维加速度结构的悬臂梁可以监测到每个方向上的振动，实现三维监测；且该机构采用分布式监测，实现了监测无缝式记录、监测距离长、监测范围大、几乎无监测死角，提高监测效果。

附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为本实用新型中三维加速度结构的结构示意图；