[发明专利]混凝土基础设施的耐久性在线监测与预警系统

摘要

本发明公开了一种混凝土基础设施的耐久性在线监测与预警系统，其包括多个探测感应器，其平行等距设置于被监测的混凝土基础设施内部，每个探测感应器均包括外壳、用于检测氯离子浓度的氯离子探针、可伸缩的pH值探针、监测每个探测感应器具体位置的GPS和电源模块；还包括数据处理装置，其与所述多个探测感应器通信连接，包括接收器、分析器和存储器；还包括与所述数据处理装置通信连接的预警装置；本发明有的有益效果是可通过所述探测感应器探测氯离子浓度以及被测混凝土基础设施各深度的pH值，并通过所述数据处理装置分析数据，再通过所述预警系统通过将接收到的数据与氯离子浓度临界值、碳化程度临界值比较，发出预警信息。

主权项

一种混凝土基础设施的耐久性在线监测与预警系统，其特征在于，包括：多个探测感应器，其平行等距设置于被监测的混凝土基础设施内部，每个探测感应器均包括：外壳、用于检测氯离子浓度的氯离子探针、可伸缩的pH值探针、监测每个探测感应器具体位置的GPS和电源模块，其中所述氯离子探针一端设置于探测感应器内部第一凹槽中，另一端位于探测感应器外部；所述可伸缩的pH值探针一端内置于探测感应器内部第二凹槽中，另一端位于探测感应器外部，且所述可伸缩的pH值探针与所述氯离子探针平行；所述GPS内置于探测感应器内部第三凹槽中；所述电源模块内置于探测感应器内部第四凹槽中，并分别与所述氯离子探针、可伸缩的pH值探针以及GPS电连接；其中所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，平行设置在所述多个探测感应器内部；其中通过改变所述可伸缩的pH值探针的长度以探得所测混凝土基础设施不同深度的pH值，以进而划分出未碳化区、部分碳化区和完全碳化区；数据处理装置，其与所述多个探测感应器通信连接，所述数据处理装置包括接收器、分析器和存储器，其中接收器用以实时接收所述氯离子探针、可伸缩的pH值探针以及GPS传递的信息，并将信息传递至所述分析器，所述分析器根据接收的所测混凝土基础设施不同深度的pH值得到所述可伸缩的pH值探针的探测深度与其碳化程度的关系，并作出每个探测感应器监测时段内的碳化程度与监测时间段柱状图；所述分析器根据得到的被测混凝土基础设施的氯离子浓度作出每个探测感应器监测时段内的所述氯离子浓度与监测时间的函数图像，并拟合得到所述氯离子浓度与监测时间的关系函数，进而计算得出被测混凝土基础设施的氯离子扩散速度；所述分析器根据接收的所述GPS的位置信息得到每个探测感应器的位置；所述分析器将得到的数据及图像存储在所述存储器中，并将得到的数据及图像发送至预警装置；预警装置，其与所述数据处理装置通信连接，以接收所述数据处理装置发送的数据及图像，所述预警装置包括数据比较系统、蓝色预警指示灯和红色预警指示灯，在所述数据比较系统中设置氯离子浓度临界值，根据所述数据处理装置中的氯离子浓度与监测时间的关系函数，实时推算出被测混凝土基础设施中的氯离子浓度达到所述氯离子浓度临界值所需时间，当所述所需时间小于一年时，所述蓝色预警指示灯发出预警；并且在所述数据比较系统中设置碳化程度临界值，将所述数据处理装置得到的柱状图中的部分碳化区的深度与完全碳化区的深度分别与将所述碳化程度临界值进行比较，若部分碳化区的深度与碳化程度临界值之差，或者完全碳化区的深度与碳化程度临界值之差不大于1mm，则所述数据比较系统中的红色预警指示发出预警。