[发明专利]一种桥梁箱梁相对位移监测系统及方法

权利要求书

1.一种桥梁箱梁相对位移监测系统，其特征在于：包括位移监测装置和运算器，所述位移监测装置包括传感基板(1)和对向设置的测点固定架(3)，所述传感基板(1)中非共线的设置有三个拉线长度传感器(2)，所述拉线长度传感器(2)的拉线伸出端共点的固定在所述固定架(3)中，所述传感基板(1)和所述固定架(3)分别固定在桥梁中的两个相邻箱梁中，三个所述拉线长度传感器(2)分别电性连接运算器，通过运算器计算所述传感基板(1)和所述固定架(3)之间的相对位移变化量；

所述所述传感基板(1)和所述固定架(3)之间的外侧包覆有防水橡胶护套(4)，所述橡胶护套(4)中设置有螺旋骨架(401)；

所述传感基板(1)、所述固定架(3)和橡胶护套(4)共同构成密封容腔(5)，所述拉线长度传感器(2)设置在所述密封容腔(5)内，所述密封容腔(5)内具有一定的真空度，所述密封容腔(5)内填充有氮气。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁箱梁相对位移监测系统，其特征在于：所述拉线长度传感器(2)包括固定在所述传感基板(1)上的光电编码器(2a),

所述光电编码器(2a)的转轴端同轴的固定有绕线轴(201a)，所述绕线轴(201a)内缠绕有拉线(202a)，所述拉线(202a)的伸出端固定在所述固定架(3)中，所述绕线轴(201a)与所述光电编码器(2a)之间连接有回旋弹簧(203a)。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁箱梁相对位移监测系统，其特征在于：所述拉线长度传感器(2)为一端球铰接在传感基板(1)上的拉伸复位型位移传感器(2b)，所述拉伸复位型位移传感器(2b)的另一端通过拉线(202b)固定在所述固定架(3)中。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁箱梁相对位移监测系统，其特征在于：所述拉伸复位型位移传感器(2b)为电感式、霍尔式、电位器式中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁箱梁相对位移监测系统，其特征在于：所述运算器连接有远程通信模块，所述运算器通过远程通信模块将固定架(3)的空间坐标信息发送给中央预警平台。

6.一种桥梁箱梁相对位移监测方法，利用上述权利要求1至5中任意一项所述一种桥梁箱梁相对位移监测系统进行位移监测，其特征在于包括以下步骤：

St1：建立空间坐标系，设定三个拉线长度传感器(2)与传感基板(1)的连接点分别为A、B、C，将三个所述拉线长度传感器(2)与所述固定架(3)的连接点设为D，以A、B、C三点确定坐标系的X-Y平面，设定C点为坐标系原点，设定CA为空间坐标系X轴；

St2：采集三个拉线长度传感器(2)的拉伸长度信息DA、DB、DC，分别设定为L1、L2和L3；

St3：根据A、B、C三点在坐标系中的坐标位置和对应的拉线长度L1、L2、L3，通过解析几何或者空间矢量的数学方法运算D的在St1中建立坐标系的坐标值(X,Y,Z)；

St4：设定一定时间间隔的采样频率，通过对比D点的坐标值判断桥梁箱梁间的相对位移变化。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁箱梁相对位移监测方法，其特征在于：St2之前还设置有校准步骤，通过现场安装时的校准的相对坐标原点以及D点解算出的坐标数据计算出相对于坐标原点的相对位移。