基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在橋墩上的多段梁身，相鄰兩段梁身端面之間設(shè)置有伸縮縫，其創(chuàng)新在于：在橋墩上設(shè)置有固定架，固定架位于伸縮縫跨度范圍內(nèi)梁身的外側(cè)，固定架上設(shè)置有兩組激光測(cè)距裝置；相鄰兩段梁身上各設(shè)置有一個(gè)激光反射靶，兩組激光測(cè)距裝置能分別對(duì)兩側(cè)的激光反射靶與固定架之間的距離進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：為梁身位移量和伸縮縫位移量的測(cè)量提供了一種全新手段，能實(shí)時(shí)高效地獲取到相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量過程比現(xiàn)有技術(shù)更加方便、成本更低、測(cè)量結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
【專利說明】基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橋梁安全監(jiān)測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁上的梁身與橋墩的相對(duì)位移量以及梁身之間的伸縮縫寬度位移量是橋梁健康監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵參數(shù)，目前為止，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有能夠直接測(cè)量前述兩種位移量的儀器，一般都采用人工定期檢測(cè)的方式來進(jìn)行測(cè)量，人工檢測(cè)的可靠性和靈活性都較差，不僅測(cè)量成本高，而且無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，同時(shí)高空作業(yè)存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)【背景技術(shù)】中的問題，本發(fā)明提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在橋墩上的多段梁身，相鄰兩段梁身端面之間設(shè)置有伸縮縫，其創(chuàng)新之處在于:在橋墩上設(shè)置有固定架，固定架位于伸縮縫跨度范圍內(nèi)梁身的外側(cè)，固定架上設(shè)置有兩組激光測(cè)距裝置；相鄰兩段梁身上各設(shè)置有一個(gè)激光反射靶，兩組激光測(cè)距裝置能分別對(duì)兩側(cè)的激光反射靶與固定架之間的距離進(jìn)行測(cè)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，激光測(cè)距中存在短距盲區(qū)的問題，因此在設(shè)置激光反射靶時(shí)，應(yīng)使激光反射靶與激光測(cè)距裝置之間的間距大于短距盲區(qū)的長度。
[0004]前述方案的原理是:按本發(fā)明的方案將激光測(cè)距裝置和激光反射靶安裝到位后，采用激光測(cè)距技術(shù)對(duì)固定架和激光反射靶的距離進(jìn)行初次測(cè)定，從而獲得原始數(shù)據(jù)；在后續(xù)監(jiān)測(cè)過程中，通過激光測(cè)距裝置獲取固定架和激光反射靶的當(dāng)前距離數(shù)據(jù)，通過當(dāng)前距離數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)的差值就能計(jì)算出固定架和激光反射靶之間的位移量，由于固定架和激光反射靶分別設(shè)置于橋墩和梁身上，故固定架和激光反射靶之間的位移量實(shí)質(zhì)就上等同于橋墩和梁身之間的位移量，這就實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋墩和梁身位移量的檢測(cè)，當(dāng)我們獲取到固定架與其兩側(cè)的激光反射靶之間的位移量這兩個(gè)位移量數(shù)據(jù)后，結(jié)合已知的伸縮縫的原始寬度，通過簡單的計(jì)算，我們就能獲得伸縮縫的寬度變化量。
[0005]激光測(cè)距技術(shù)是現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)性并不體現(xiàn)在測(cè)量技術(shù)本身上，正如【背景技術(shù)】中所說的，現(xiàn)有技術(shù)中在測(cè)量橋墩和梁身位移量以及相鄰梁身之間位移量這兩種參數(shù)時(shí)，需要人工攀爬至現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，這不僅存在安全隱患，而且還存在測(cè)量成本大、測(cè)量結(jié)果誤差大的問題，而采用本發(fā)明的方案后，技術(shù)人員只需通過遠(yuǎn)程控制驅(qū)動(dòng)激光測(cè)距裝置工作，就能獲取到相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果，測(cè)量過程快捷方便，且測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確，保證了橋梁安全監(jiān)測(cè)所需數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，為橋梁安全監(jiān)測(cè)提供了一種新的手段。
[0006]基于前述方案，優(yōu)選地，所述激光測(cè)距裝置由一個(gè)激光發(fā)射器和一個(gè)探測(cè)器組成，同一激光測(cè)距裝置的激光發(fā)射器和探測(cè)器設(shè)置于固定架的同側(cè)；其原理為:激光發(fā)射器發(fā)出的激光束被激光反射靶反射后被探測(cè)器捕獲到，根據(jù)發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間之間的差值就能計(jì)算出激光發(fā)射器和激光反射靶之間的距離。
[0007]有賴于現(xiàn)有成熟的通信技術(shù)，本發(fā)明還可作如下改進(jìn):所述固定架上還設(shè)置有通信模塊，通信模塊將探測(cè)器采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)后向外發(fā)送。發(fā)送的目的端為后端的數(shù)據(jù)處理終端，技術(shù)人員可在后方通過操作數(shù)據(jù)處理終端來完成對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析后處理。
[0008]橋梁上一般都設(shè)置有為照明系統(tǒng)供應(yīng)電力的市電線路，本發(fā)明的裝置可與照明系統(tǒng)共用市電線路，也可另行架設(shè)供電線路，除此之外，為了節(jié)省能源，還可將本發(fā)明與成熟的太陽能供電技術(shù)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)裝置的自供能，具體方案為:所述激光測(cè)距裝置采用太陽能電池板供能，太陽能電池板設(shè)置于橋身上。
[0009]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:為梁身位移量和伸縮縫位移量的測(cè)量提供了一種全新手段，能實(shí)時(shí)高效地獲取到相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量過程比現(xiàn)有技術(shù)更加方便、成本更低、測(cè)量結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中各個(gè)標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的裝置分別為:激光反射靶1、梁身2、激光發(fā)射器3、探測(cè)器4、固定架5、太陽能電池板6、伸縮縫7。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在橋墩上的多段梁身2，相鄰兩段梁身2端面之間設(shè)置有伸縮縫，其創(chuàng)新之處在于:在橋墩上設(shè)置有固定架5，固定架5位于伸縮縫跨度范圍內(nèi)梁身2的外側(cè)，固定架5上設(shè)置有兩組激光測(cè)距裝置；相鄰兩段梁身2上各設(shè)置有一個(gè)激光反射靶1，兩組激光測(cè)距裝置能分別對(duì)兩側(cè)的激光反射靶I與固定架5之間的距離進(jìn)行測(cè)量。
[0012]進(jìn)一步地，所述激光測(cè)距裝置由一個(gè)激光發(fā)射器和一個(gè)探測(cè)器組成，同一激光測(cè)距裝置的激光發(fā)射器和探測(cè)器設(shè)置于固定架5的同側(cè)。
[0013]進(jìn)一步地，所述固定架5上還設(shè)置有通信模塊，通信模塊將探測(cè)器采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)后向外發(fā)送。
[0014]進(jìn)一步地，所述激光測(cè)距裝置采用太陽能電池板供能，太陽能電池板設(shè)置于橋身上。
【權(quán)利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，包括鋪設(shè)在橋墩上的多段梁身(2)，相鄰兩段梁身(2)端面之間設(shè)置有伸縮縫，其特征在于:在橋墩上設(shè)置有固定架(5)，固定架(5)位于伸縮縫跨度范圍內(nèi)梁身(2)的外側(cè)，固定架(5)上設(shè)置有兩組激光測(cè)距裝置；相鄰兩段梁身(2)上各設(shè)置有一個(gè)激光反射靶(I)，兩組激光測(cè)距裝置能分別對(duì)兩側(cè)的激光反射靶(I)與固定架(5)之間的距離進(jìn)行測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述激光測(cè)距裝置由一個(gè)激光發(fā)射器和一個(gè)探測(cè)器組成，同一激光測(cè)距裝置的激光發(fā)射器和探測(cè)器設(shè)置于固定架(5)的同側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述固定架(5)上還設(shè)置有通信模塊，通信模塊將探測(cè)器采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)后向外發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)和激光的橋梁位移和伸縮縫寬度遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述激光測(cè)距裝置采用太陽能電池板供能，太陽能電池板設(shè)置于橋身上。
【文檔編號(hào)】G01B11/14GK103615981SQ201310657644
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】朱濤, 史磊磊, 張敬棟 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)