一种桥梁监测系统标准化信号调理器的制作方法

本实用新型涉及桥梁监测领域，特别涉及一种桥梁监测系统标准化信号调理器。

背景技术：

桥梁建成后随着运营时间的推移，各构件可能会受到各种损伤，相应桥梁的刚度和承载能力就会出现不同程度的衰减，这些损伤和内力状态的改变如果能够预先被警告获知，并且及时进行适当的调整、维护、维修就不会危及桥梁结构的运营安全，否则将可能导致灾难性事故。为保障桥梁运营安全，桥梁管理单位通常采用的技术手段是人工检查，但这种方式获取的数据缺乏连续性和实时性，往往不能及时发现病害，也不易发现一些隐蔽病害，难以有效保障桥梁安全。一系列严重的桥梁安全事故使人们认识到了人工检测技术存在的不足，同时也认识到了桥梁安全监测的必要性和重要性。国内外自上个世纪90年代开展对桥梁安全监测系统的研究，并已在众多特大桥梁或重要桥梁上进行了系统部署实施，获取了一系列的研究成果和应用成果，对于保障桥梁安全发挥了积极的作用。桥梁健康监测系统所涉及的传感器类型种类繁多，传感器输出信号较多，需要多种类型的采集系统。传统方式数据采集采用集中采集方式，系统布线复杂，信号长距离传输容易引入干扰，系统集成复杂，维护困难，不利于长期监测，不利于后期扩展。同时，施工期间主要采用流水式方式继续系统建设，人员利用率较低，施工周期长。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种桥梁监测系统标准化信号调理器。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种桥梁监测系统标准化信号调理器，包括安装底座，设置于安装底座上的信号调理器机箱，所述信号调理器机箱内置电路板，电路板的一端设置传感器接口，感器接口的一端连接外部的传感器系统，另一端连接电路板上的信号调理电路，所述信号调理电路包括电阻信号调理电路、电流信号调理电路、电压信号调理电路、数字信号调理电路，信号调理电路的另一端通过输出接口连接模数信号转换电路，所述模数信号转换电路的另一端连接控制器模块，控制器模块连接通信接口。

优选的，所述传感器接口采用四芯航空接头。

优选的，所述传感器系统包括数字信号传感器、振弦信号传感器、电流信号传感器、电压信号传感器。

优选的，所述通信接口采用网口进行信号传输。

优选的，所述安装底座包括与水平线呈45°角摆放的方形块，设置于方形块两侧的条形块，所述每个条形块的中心位置、方形块的顶角和底角上分别设置底座安装孔。

优选的，所述安装底座方形块四条边的中心内侧设置机箱安装孔。

优选的，所述信号调理器机箱通过螺丝穿过机箱安装孔安装在安装底座上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型采用分体式设计，结构简单，操作便捷，可随时更换，解决了信号调理器安装困难的问题；通过根据传感器信号输出类型，选配标准化的信号调理电路，将传感器信号在其安装位置附近统一转换为数字信号，减少模拟信号等传输距离，提高数据的可靠性和系统组网的便捷性，同时数字信号减少了模拟信号对后续布线的要求，有利于长期监测和后期扩展；本实用新型通信接口采用网口进行信号传输，网口便于集成和传输，具有良好的抗干扰性和信号高速传输能力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型安装底座的结构示意图；

图3为本实用新型安装底座和信号调理器机箱连接的结构示意图。

图中，1、安装底座，2、信号调理器机箱，3、电路板，11、方形块，12、条形块，13、底座安装孔，14、机箱安装孔，31、传感器接口，32、信号调理电路，33、模数信号转换电路，34、控制器模块，35、通信接口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1-3所示，一种桥梁监测系统标准化信号调理器，包括安装底座1，设置于安装底座1上的信号调理器机箱2，所述信号调理器机箱2内置电路板3，电路板3的一端设置传感器接口31，传感器接口31采用四芯航空接头，具有防水功能，能够满足野外工程项目防护要求。传感器接口31的一端连接外部的传感器系统，传感器系统包括数字信号传感器、振弦信号传感器、电流信号传感器、电压信号传感器。传感器接口31的另一端连接电路板3上的信号调理电路32，信号调理电路32用于将传感器信号进行调理，所述信号调理电路32包括电阻信号调理电路、电流信号调理电路、电压信号调理电路、数字信号调理电路。信号调理电路32的另一端通过输出接口连接模数信号转换电路33，输出接口为rj45网口、rs232/rs485接口中的一种，模数信号转换电路33用于调理后信号的统一采集，将模拟信号转换为数字信号，通过将模拟信号就近转换为数字信号，提高了系统的抗干扰性。所述模数信号转换电路33的另一端连接控制器模块34，控制器模块34能够实现前端电路与后一级模块交互与采集控制的功能。控制器模块34连接通信接口35，通信接口35采用网口进行信号传输，网口便于集成和传输，具有良好的抗干扰性和信号高速传输能力。

本实施案例中，传感器系统安装在桥梁结构的关键截面上，用于智能感知桥梁状态，包括应变、挠度、位移、温度、温湿度、加速度、索力，实时获取桥梁状态信息。在信号调理器时现场安装时需要考虑便捷性，可更换性等多种因素，设计时信号调理器采用分体式设计。安装底座采用模块组合方式，所述安装底座1包括与水平线呈45°角摆放的方形块11，设置于方形块11两侧的条形块12，所述每个条形块12的中心位置、方形块11的顶角和底角上分别设置底座安装孔13，通过调节底座安装孔13内的螺丝进行安装底座1调平，避免安装条件有限，信号调理器安装困难。所述安装底座1的方形块11四条边的中心内侧设置机箱安装孔14，信号调理器机箱2通过螺丝穿过机箱安装孔14安装在安装底座1上。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述为本实用新型的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本实用新型的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本实用新型原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本新型的保护范围。

技术特征：

1.一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：包括安装底座（1），设置于安装底座（1）上的信号调理器机箱（2），所述信号调理器机箱（2）内置电路板（3），电路板（3）的一端设置传感器接口（31），传感器接口（31）的一端连接外部的传感器系统，另一端连接电路板（3）上的信号调理电路（32），所述信号调理电路（32）包括电阻信号调理电路、电流信号调理电路、电压信号调理电路、数字信号调理电路，信号调理电路（32）的另一端通过输出接口连接模数信号转换电路（33），所述模数信号转换电路（33）的另一端连接控制器模块（34），控制器模块（34）连接通信接口（35）。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：所述传感器接口（31）采用四芯航空接头。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：所述传感器系统包括数字信号传感器、振弦信号传感器、电流信号传感器、电压信号传感器。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：所述通信接口（35）采用网口进行信号传输。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：所述安装底座（1）包括与水平线呈45°角摆放的方形块（11），设置于方形块（11）两侧的条形块（12），所述每个条形块（12）的中心位置、方形块（11）的顶角和底角上分别设置底座安装孔（13）。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：所述安装底座（1）方形块（11）四条边的中心内侧设置机箱安装孔（14）。

7.根据权利要求6所述的一种桥梁监测系统标准化信号调理器，其特征在于：所述信号调理器机箱（2）通过螺丝穿过机箱安装孔（14）安装在安装底座（1）上。

技术总结
本实用新型提供了一种桥梁监测系统标准化信号调理器，包括安装底座，设置于安装底座上的信号调理器机箱，信号调理器机箱内置电路板，电路板的一端设置传感器接口，感器接口的一端连接外部的传感器系统，另一端连接电路板上的信号调理电路，信号调理电路的另一端通过输出接口连接模数信号转换电路，模数信号转换电路的另一端连接控制器模块，控制器模块连接通信接口。本实用新型通过根据传感器信号输出类型，选配标准化的信号调理电路，将传感器信号在其安装位置附近统一转换为数字信号，减少模拟信号等传输距离，提高数据的可靠性和系统组网的便捷性，同时数字信号减少了模拟信号对后续布线的要求，有利于长期监测和后期扩展。

技术研发人员：朱荣章;杨田;谯岩;张红;卢帅;周磊;杨广军;于健;刘曦;刘森;董帅;齐兆军;白秀忠
受保护的技术使用者：齐河城投黄河大桥经营管理有限公司
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2020.07.31