基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種橋梁安全預(yù)警裝置，具體涉及一種基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，包括應(yīng)力檢測(cè)裝置，所述應(yīng)力檢測(cè)裝置包括應(yīng)力光纜、報(bào)警器和拉桿，所述拉桿上設(shè)置凹槽，應(yīng)力光纜固定在凹槽內(nèi)，凹槽處采用絕熱外殼進(jìn)行封裝，拉桿通過(guò)固定組件固定在橋梁下表面，應(yīng)力光纜一端連接激光源，另一端連接解調(diào)儀輸入端，解調(diào)儀輸出端連接至控制單元，控制單元連接至報(bào)警器和監(jiān)控平臺(tái)，所述應(yīng)力檢測(cè)裝置沿橋梁延伸方向設(shè)置若干個(gè)。本實(shí)用新型在橋梁表面應(yīng)力發(fā)生變化后及時(shí)報(bào)警，幫助監(jiān)控人員快速鎖定事故區(qū)域，傳感性能可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋梁安全預(yù)警裝置，具體涉及一種基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]各種橋梁結(jié)構(gòu)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用，其安全和健康狀況的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)受到國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注和研究。其中應(yīng)變作為一種最基本的物理量最能夠直接反映出橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和承載能力，通過(guò)對(duì)應(yīng)變信息的分析處理可以獲取橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參量并作出實(shí)時(shí)健康評(píng)估。
[0003]光纖光柵被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ墓鉄o(wú)源傳感器件之一，其具有體積小、柔性可彎曲、本征安全、適應(yīng)惡劣環(huán)境能力強(qiáng)等特點(diǎn)。并且，根據(jù)當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)的需要，利用光纖光柵涉及的傳感元件具有安裝方便、測(cè)量范圍大、長(zhǎng)期可靠性好的特點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)梁板應(yīng)變的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效的健康監(jiān)測(cè)，然而目前市場(chǎng)上的傳感器卻不具有這些特點(diǎn)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于:提供一種基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，橋梁表面應(yīng)力發(fā)生變化后及時(shí)報(bào)警，幫助監(jiān)控人員快速鎖定事故區(qū)域，傳感性能可靠。
[0005]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:
[0006]所述基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，包括應(yīng)力檢測(cè)裝置，所述應(yīng)力檢測(cè)裝置包括應(yīng)力光纜、報(bào)警器和拉桿，所述拉桿上設(shè)置凹槽，應(yīng)力光纜固定在凹槽內(nèi)，凹槽處采用絕熱外殼進(jìn)行封裝，拉桿通過(guò)固定組件固定在橋梁下表面，應(yīng)力光纜一端連接激光源，另一端連接解調(diào)儀輸入端，解調(diào)儀輸出端連接至控制單元，控制單元連接至報(bào)警器和監(jiān)控平臺(tái)， 所述應(yīng)力檢測(cè)裝置沿橋梁延伸方向設(shè)置若干個(gè)。
[0007]本實(shí)用新型可根據(jù)橋梁所需監(jiān)控情況合理分布應(yīng)力檢測(cè)裝置，每套應(yīng)力檢測(cè)裝置負(fù)責(zé)其可分辨區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力檢測(cè)，如監(jiān)測(cè)到橋梁應(yīng)力變化，則通過(guò)報(bào)警器報(bào)警并通過(guò)控制單元將危險(xiǎn)情報(bào)發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)，以提醒監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)妥當(dāng)處理。使用過(guò)程中，應(yīng)力光纜用于檢測(cè)橋梁各區(qū)域應(yīng)力變化，并及時(shí)將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)解調(diào)儀傳遞至控制單元，一旦檢測(cè)到某區(qū)域內(nèi)應(yīng)力變化值異常，報(bào)警器立即報(bào)警，并將信息發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)，控制單元信息傳輸方式可以為無(wú)線(xiàn)通信，也可以為有線(xiàn)通信。
[0008]其中，優(yōu)選方案為:
[0009]所述應(yīng)力光纜包括外護(hù)套和傳感光纖，傳感光纖兩端伸出外護(hù)套和凹槽，傳感光纖一端連接激光源，另一端連接解調(diào)儀輸入端，所述的傳感光纖拉絲時(shí)直接在線(xiàn)刻入一個(gè)布拉格光柵，在線(xiàn)制備的全同光柵陣列光纖上無(wú)熔接點(diǎn)，強(qiáng)度高，傳輸損耗小，一致性好，所制備的光柵陣列光纖可以直接一次成纜，提高生產(chǎn)效率。
[0010]所述應(yīng)力檢測(cè)裝置數(shù)量為5?30個(gè)，上述數(shù)值都可以根據(jù)橋梁的具體規(guī)格進(jìn)行設(shè)定。
[0011]所述固定組件包括一對(duì)橋梁固定夾，兩個(gè)橋梁固定夾分別通過(guò)固定螺栓固定于橋梁被測(cè)位置，拉桿焊接于兩個(gè)橋梁固定夾之間，應(yīng)力檢測(cè)裝置固定牢靠，防止其本身松動(dòng)， 造成測(cè)量誤差。
[0012]所述絕熱外殼由內(nèi)而外設(shè)置3層，分別是基體聚苯乙烯板、有機(jī)硅耐溫膠層和蛭石乳液膜層，蛭石乳液膜層通過(guò)有機(jī)硅耐溫膠層粘接在基體聚苯乙烯板表面，絕熱外殼有效阻隔外界溫度對(duì)應(yīng)力光纜的影響，確保測(cè)量精度。
[0013]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型功能實(shí)現(xiàn)所依賴(lài)的計(jì)算機(jī)程序?qū)儆诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，該方案的保護(hù)的重點(diǎn)是上述提及的機(jī)械結(jié)構(gòu)及硬件連接關(guān)系，與計(jì)算機(jī)程序無(wú)關(guān)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型在橋梁表面應(yīng)力發(fā)生變化后及時(shí)報(bào)警，幫助監(jiān)控人員快速鎖定事故區(qū)域，傳感性能可靠。施工人員根據(jù)橋梁所需監(jiān)控情況合理分布應(yīng)力檢測(cè)裝置，每套應(yīng)力檢測(cè)裝置負(fù)責(zé)其可分辨區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力檢測(cè)，如監(jiān)測(cè)到橋梁應(yīng)力變化，則通過(guò)報(bào)警器報(bào)警并通過(guò)控制單元將危險(xiǎn)情報(bào)發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)，以提醒監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)妥當(dāng)處理。【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0017]圖2應(yīng)力光纜截面圖。[〇〇18]圖中:1、應(yīng)力光纜;2、報(bào)警器;3、拉桿;4、激光源；5、解調(diào)儀;6、外護(hù)套；7、傳感光纖;8、橋梁;9、橋梁固定夾;10、固定螺栓;11、絕熱外殼?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
[0020]實(shí)施例1:
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型所述基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，包括應(yīng)力檢測(cè)裝置，所述應(yīng)力檢測(cè)裝置包括應(yīng)力光纜1、報(bào)警器2和拉桿3,所述拉桿3上設(shè)置凹槽，應(yīng)力光纜1 固定在凹槽內(nèi)，凹槽處采用絕熱外殼11進(jìn)行封裝，拉桿3通過(guò)固定組件固定在橋梁8下表面， 應(yīng)力光纜1 一端連接激光源4，另一端連接解調(diào)儀5輸入端，解調(diào)儀5輸出端連接至控制單元， 控制單元連接至報(bào)警器2和監(jiān)控平臺(tái)，所述應(yīng)力檢測(cè)裝置沿橋梁8延伸方向設(shè)置若干個(gè)。
[0022]如圖2所不，應(yīng)力光纜1包括外護(hù)套6和傳感光纖7，傳感光纖7兩端伸出外護(hù)套6和凹槽，傳感光纖7—端連接激光源4，另一端連接解調(diào)儀5輸入端，所述的傳感光纖7拉絲時(shí)直接在線(xiàn)刻入一個(gè)布拉格光柵，在線(xiàn)制備的全同光柵陣列光纖上無(wú)熔接點(diǎn)，強(qiáng)度高，傳輸損耗小，一致性好，所制備的光柵陣列光纖可以直接一次成纜，提高生產(chǎn)效率;應(yīng)力檢測(cè)裝置數(shù)量為5?30個(gè)，上述數(shù)值都可以根據(jù)橋梁8的具體規(guī)格進(jìn)行設(shè)定；固定組件包括一對(duì)橋梁固定夾9,兩個(gè)橋梁固定夾9分別通過(guò)固定螺栓10固定于橋梁8被測(cè)位置，拉桿3焊接于兩個(gè)橋梁固定夾9之間，應(yīng)力檢測(cè)裝置固定牢靠，防止其本身松動(dòng)，造成測(cè)量誤差;絕熱外殼11由內(nèi)而外設(shè)置3層，分別是基體聚苯乙烯板、有機(jī)硅耐溫膠層和蛭石乳液膜層，蛭石乳液膜層通過(guò)有機(jī)硅耐溫膠層粘接在基體聚苯乙烯板表面，絕熱外殼11有效阻隔外界溫度對(duì)應(yīng)力光纜的影響，確保測(cè)量精度。
[0023]本實(shí)用新型在橋梁8表面應(yīng)力發(fā)生變化后及時(shí)報(bào)警，幫助監(jiān)控人員快速鎖定事故區(qū)域，傳感性能可靠。施工人員根據(jù)橋梁8所需監(jiān)控情況合理分布應(yīng)力檢測(cè)裝置，每套應(yīng)力檢測(cè)裝置負(fù)責(zé)其可分辨區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力檢測(cè)，如監(jiān)測(cè)到橋梁8應(yīng)力變化，則通過(guò)報(bào)警器2報(bào)警并通過(guò)控制單元將危險(xiǎn)情報(bào)發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)，以提醒監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)妥當(dāng)處理。使用過(guò)程中，應(yīng)力光纜1用于檢測(cè)橋梁8各區(qū)域應(yīng)力變化，并及時(shí)將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)解調(diào)儀 5傳遞至控制單元，一旦檢測(cè)到某區(qū)域內(nèi)應(yīng)力變化值異常，報(bào)警器2立即報(bào)警，并將信息發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)，控制單元信息傳輸方式可以為無(wú)線(xiàn)通信，也可以為有線(xiàn)通信。[〇〇24]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型功能實(shí)現(xiàn)所依賴(lài)的計(jì)算機(jī)程序?qū)儆诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，該方案的保護(hù)的重點(diǎn)是上述提及的機(jī)械結(jié)構(gòu)及硬件連接關(guān)系，與計(jì)算機(jī)程序無(wú)關(guān)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括應(yīng)力檢測(cè)裝置，所述應(yīng)力 檢測(cè)裝置包括應(yīng)力光纜(1)、報(bào)警器(2)和拉桿(3)，所述拉桿(3)上設(shè)置凹槽，應(yīng)力光纜(1) 固定在凹槽內(nèi)，凹槽處采用絕熱外殼(11)進(jìn)行封裝，拉桿(3)通過(guò)固定組件固定在橋梁(8) 下表面，應(yīng)力光纜(1) 一端連接激光源(4)，另一端連接解調(diào)儀(5)輸入端，解調(diào)儀(5)輸出端 連接至控制單元，控制單元連接至報(bào)警器(2)和監(jiān)控平臺(tái)，所述應(yīng)力檢測(cè)裝置沿橋梁(8)延 伸方向設(shè)置若干個(gè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)力光 纜(1)包括外護(hù)套(6)和傳感光纖(7 )，傳感光纖(7)兩端伸出外護(hù)套(6)和凹槽，傳感光纖 (7) —端連接激光源(4)，另一端連接解調(diào)儀(5)輸入端，所述的傳感光纖(7)拉絲時(shí)直接在 線(xiàn)刻入一個(gè)布拉格光柵。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)力檢 測(cè)裝置數(shù)量為5?30個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述固定組 件包括一對(duì)橋梁固定夾(9)，兩個(gè)橋梁固定夾(9)分別通過(guò)固定螺栓(10)固定于橋梁(8)被 測(cè)位置，拉桿(3)焊接于兩個(gè)橋梁固定夾(9)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖傳感的橋梁健康監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述絕熱外 殼(11)由內(nèi)而外設(shè)置3層，分別是基體聚苯乙烯板、有機(jī)硅耐溫膠層和蛭石乳液膜層，蛭石 乳液膜層通過(guò)有機(jī)硅耐溫膠層粘接在基體聚苯乙烯板表面。
【文檔編號(hào)】G01L1/24GK205620056SQ201620454303
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】耿玉桐, 高歆苑
【申請(qǐng)人】淄博國(guó)脈通信工程有限公司