一种桥墩冲刷探测系统的制作方法

本发明涉及地震物探技术中的直流电法探测领域，具体是一种桥墩冲刷探测系统。

背景技术：

桥梁是交通路线的咽喉。桥梁的健康状况对保证交通畅通、提高社会经济运行效率、方便人们生活具有非常重要的作用，所以保证桥梁健康极其重要。根据经验积累，影响桥墩健康的因素很多：一是水沙因素，包含行进流速、水深、泥沙粒径、泥沙颗粒级配、床沙黏性等；二是桥墩因素，包括桥墩形状、桥墩迎水面宽度、桥墩长度、桥墩与水流方向夹角等。经过长期研究，水流冲刷是引起桥梁桩基失稳的主要因素，这是由于处于河流中的桥墩，由于流水冲刷淘蚀，基底出现不同程度的淘空，基底截面重心位置偏移，引起上部结构传递下来的轴力有了偏心，弯矩增大。

近年来发生了许多洪水冲刷导致的桥梁毁坏的事件，这对人民的生命和财产安全造成了巨大损失。长期以来，桥梁基础冲刷深度预测主要基于日常检查的主观经验判断，准确性不高。尽管针对个别特大型桥梁进行冲刷模型实验，但模型相似比难以确定，且实验人力物力花费较高。大多规范所采用的冲刷深度计算公式可快速对桥梁基础冲刷病害进行预判，但是计算假设条件苛刻，参数单一，难以准确模拟冲刷三维整体形态，甚至不同计算公式得出的结果差异性很大。基于此，设计一种桥墩冲刷探测系统，并利用高密度直流电法对桥墩冲刷检测成为十分必要的选择。

技术实现要素：

本发明提供一种桥墩冲刷探测系统，所要解决的技术问题是为桥墩病害预报预测提供保障。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种桥墩冲刷探测系统，包括探杆，其技术要点是：该系统还包括有微处理平台，而微处理平台依次由电极切换组、滤波组、放大组、模数转换组和微控单元组成，探杆输出端通过线缆连接电极切换组的信号输入端，电极切换组的控制端连接微控单元的控制端，电极切换组的输出端连接滤波组的输入端，滤波组的控制端连接微控单元的控制端，滤波组的输出端连接放大组的输入端，放大组的控制端连接微控单元的控制端，放大组的输出端连接模数转换组的输入端，模数转换组的控制端连接微控单元的控制端。

所述探杆中电极环数目与电极切换组中的信号连接端口数目相同而且对应连接，每个信号连接端口连接两个电子开关，每个电子开关的控制端与微控单元控制io1中的一个控制脚I连接，微控单元控制io1通过这个控制脚I控制相连电子开关的接通和断开，使电极环在供电极和测量极之间切换。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：使用高密度直流电法检测桥墩冲刷程度，克服了传统人工实验法施工不便、成本高、效果差的特点，同时也克服了大多规范所采用的冲刷深度计算法存在的假设条件苛刻，参数单一，难以准确模拟冲刷三维整体形态，甚至不同计算公式得出的结果差异性很大的缺陷。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明电极切换结构示意图；

图中：1为探杆，2为电极切换组，3为滤波组，4为放大组，5为模数转换组，6为微控制单元，7为微处理平台，8为电极环，9为信号连接端口，10为电子开关。

具体实施方式

如图1所示，一种桥墩冲刷探测系统，包括探杆1，该系统还包括有微处理平台7，而微处理平台7依次由电极切换组2、滤波组3、放大组4、模数转换组5和微控单元6组成，所述探杆1输出端tg通过线缆与电极切换组2信号输入端dj1连接，电极切换组2控制端dj2与微控单元6控制端io1连接，电极切换组2输出端dj3与滤波组3输入端lb1连接，滤波组3控制端lb2与微控单元6控制端io2连接，滤波组3输出端lb3与放大组4输入端zy1连接，放大组4控制端zy2与微控单元6控制端io4连接，放大组4输出端zy3与模数转换组5输入端ad1连接，模数转换组5控制端ad2与微控单元6控制端io3连接。如图2所示，所述探杆1电极环8数目与电极切换组2信号连接端口9数目相同而且对应连接，每个信号连接端口9连接两个电子开关10，每个电子开关10与微控单元6控制端io1中的一个控制脚I连接，微控单元6控制端io1通过这个控制脚I控制相连电子开关的接通和断开，使电极环在供电极和测量极之间切换。

具体实施例如下：探杆2有64个电极环8，64个信号连接端口9，电子开关10有128个，微控单元6控制io1中有128个控制脚I分别控制128个电子开关10，当I=1时，电极环所连接的两个电子开关10其中一个闭合，另一个断开，电极环8为供电极，当I=0时，电极环8所连接的两个电子开关10通断与I=1时相反，电极环8为测量极。进一步地，当电极环8为供电极时，连接+24V电源，当电极环8为测量极时，电极切换组2输出信号到滤波组3，滤波组3由微控单元6设置为低截频率15Hz六阶低通滤波器，滤除市电50Hz及其它天电干扰信号，滤除后的信号输入到放大组4的输入端，放大组4有四挡增益，受微控单元6的控制，当io4=00时，增益为一倍，当io4=01时，增益为两倍，当io4=10时，增益为四倍，当io4=11时，增益为八倍，具体选择哪一种增益，视放大组4输入信号大小而定。放大后的信号输入到模数转换组5的输入端，模数转换组5受微控单元6的控制，采样间隔设置为20uS，主要把输入的模拟信号转换为数字信号存放在微处理平台7存储器中。

本实施例中，探测桥墩冲刷状况的具体步骤为：把探杆1插入桥墩旁边的覆盖层并固定在桥墩上，把信号线缆连接到微处理平台7输入端，打开电源，通过微处理平台7设置，给64个电极环8任何两个加电，其余电极环8测量信号，微处理平台7把采集的测量数字信号进行存储、处理和分析，得出结果进行显示。

本发明解决了传统人工实验法施工不便、成本高、效果差的特点，同时也解决了大多规范所采用的冲刷深度计算法存在的假设条件苛刻，参数单一，难以准确模拟冲刷三维整体形态，甚至不同计算公式得出的结果差异性很大的缺陷。采用高密度直流电法检测桥墩冲刷程度，使用方便、探测准确、成本低、三维成像，探测效率大大提高，具有实质性特点和进步；上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。