基于光纤传感的桥梁健康监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种桥梁安全预警装置，具体涉及一种基于光纤传感的桥梁健康监控系统，包括应力检测装置，所述应力检测装置包括应力光缆、报警器和拉杆，所述拉杆上设置凹槽，应力光缆固定在凹槽内，凹槽处采用绝热外壳进行封装，拉杆通过固定组件固定在桥梁下表面，应力光缆一端连接激光源，另一端连接解调仪输入端，解调仪输出端连接至控制单元，控制单元连接至报警器和监控平台，所述应力检测装置沿桥梁延伸方向设置若干个。本实用新型在桥梁表面应力发生变化后及时报警，帮助监控人员快速锁定事故区域，传感性能可靠。
【专利说明】
基于光纤传感的桥梁健康监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种桥梁安全预警装置，具体涉及一种基于光纤传感的桥梁健康监控系统。【背景技术】
[0002]各种桥梁结构在我国经济建设和社会发展过程中发挥着极其重要的作用，其安全和健康状况的长期监测受到国内外广泛的关注和研究。其中应变作为一种最基本的物理量最能够直接反映出桥梁结构的运行状态和承载能力，通过对应变信息的分析处理可以获取桥梁结构的关键参量并作出实时健康评估。
[0003]光纤光栅被认为是最具发展潜力的光无源传感器件之一，其具有体积小、柔性可弯曲、本征安全、适应恶劣环境能力强等特点。并且，根据当前桥梁结构安全监测的需要，利用光纤光栅涉及的传感元件具有安装方便、测量范围大、长期可靠性好的特点，并且可以实现对梁板应变的实时、准确、有效的健康监测，然而目前市场上的传感器却不具有这些特点。【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于:提供一种基于光纤传感的桥梁健康监控系统，桥梁表面应力发生变化后及时报警，帮助监控人员快速锁定事故区域，传感性能可靠。
[0005]本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为:
[0006]所述基于光纤传感的桥梁健康监控系统，包括应力检测装置，所述应力检测装置包括应力光缆、报警器和拉杆，所述拉杆上设置凹槽，应力光缆固定在凹槽内，凹槽处采用绝热外壳进行封装，拉杆通过固定组件固定在桥梁下表面，应力光缆一端连接激光源，另一端连接解调仪输入端，解调仪输出端连接至控制单元，控制单元连接至报警器和监控平台， 所述应力检测装置沿桥梁延伸方向设置若干个。
[0007]本实用新型可根据桥梁所需监控情况合理分布应力检测装置，每套应力检测装置负责其可分辨区域内的应力检测，如监测到桥梁应力变化，则通过报警器报警并通过控制单元将危险情报发送至监控平台，以提醒监控人员及时发现险情，及时妥当处理。使用过程中，应力光缆用于检测桥梁各区域应力变化，并及时将检测结果通过解调仪传递至控制单元，一旦检测到某区域内应力变化值异常，报警器立即报警，并将信息发送至监控平台，控制单元信息传输方式可以为无线通信，也可以为有线通信。
[0008]其中，优选方案为:
[0009]所述应力光缆包括外护套和传感光纤，传感光纤两端伸出外护套和凹槽，传感光纤一端连接激光源，另一端连接解调仪输入端，所述的传感光纤拉丝时直接在线刻入一个布拉格光栅，在线制备的全同光栅阵列光纤上无熔接点，强度高，传输损耗小，一致性好，所制备的光栅阵列光纤可以直接一次成缆，提高生产效率。
[0010]所述应力检测装置数量为5?30个，上述数值都可以根据桥梁的具体规格进行设定。
[0011]所述固定组件包括一对桥梁固定夹，两个桥梁固定夹分别通过固定螺栓固定于桥梁被测位置，拉杆焊接于两个桥梁固定夹之间，应力检测装置固定牢靠，防止其本身松动， 造成测量误差。
[0012]所述绝热外壳由内而外设置3层，分别是基体聚苯乙烯板、有机硅耐温胶层和蛭石乳液膜层，蛭石乳液膜层通过有机硅耐温胶层粘接在基体聚苯乙烯板表面，绝热外壳有效阻隔外界温度对应力光缆的影响，确保测量精度。
[0013]需要说明的是，本实用新型功能实现所依赖的计算机程序属于本领域技术人员公知技术，该方案的保护的重点是上述提及的机械结构及硬件连接关系，与计算机程序无关。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0015]本实用新型在桥梁表面应力发生变化后及时报警，帮助监控人员快速锁定事故区域，传感性能可靠。施工人员根据桥梁所需监控情况合理分布应力检测装置，每套应力检测装置负责其可分辨区域内的应力检测，如监测到桥梁应力变化，则通过报警器报警并通过控制单元将危险情报发送至监控平台，以提醒监控人员及时发现险情，及时妥当处理。【附图说明】
[0016]图1本实用新型结构简图。
[0017]图2应力光缆截面图。[〇〇18]图中:1、应力光缆;2、报警器;3、拉杆;4、激光源；5、解调仪;6、外护套；7、传感光纤;8、桥梁;9、桥梁固定夹;10、固定螺栓;11、绝热外壳。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述:
[0020]实施例1:
[0021]如图1所示，本实用新型所述基于光纤传感的桥梁健康监控系统，包括应力检测装置，所述应力检测装置包括应力光缆1、报警器2和拉杆3,所述拉杆3上设置凹槽，应力光缆1 固定在凹槽内，凹槽处采用绝热外壳11进行封装，拉杆3通过固定组件固定在桥梁8下表面， 应力光缆1 一端连接激光源4，另一端连接解调仪5输入端，解调仪5输出端连接至控制单元， 控制单元连接至报警器2和监控平台，所述应力检测装置沿桥梁8延伸方向设置若干个。
[0022]如图2所不，应力光缆1包括外护套6和传感光纤7，传感光纤7两端伸出外护套6和凹槽，传感光纤7—端连接激光源4，另一端连接解调仪5输入端，所述的传感光纤7拉丝时直接在线刻入一个布拉格光栅，在线制备的全同光栅阵列光纤上无熔接点，强度高，传输损耗小，一致性好，所制备的光栅阵列光纤可以直接一次成缆，提高生产效率;应力检测装置数量为5?30个，上述数值都可以根据桥梁8的具体规格进行设定；固定组件包括一对桥梁固定夹9,两个桥梁固定夹9分别通过固定螺栓10固定于桥梁8被测位置，拉杆3焊接于两个桥梁固定夹9之间，应力检测装置固定牢靠，防止其本身松动，造成测量误差;绝热外壳11由内而外设置3层，分别是基体聚苯乙烯板、有机硅耐温胶层和蛭石乳液膜层，蛭石乳液膜层通过有机硅耐温胶层粘接在基体聚苯乙烯板表面，绝热外壳11有效阻隔外界温度对应力光缆的影响，确保测量精度。
[0023]本实用新型在桥梁8表面应力发生变化后及时报警，帮助监控人员快速锁定事故区域，传感性能可靠。施工人员根据桥梁8所需监控情况合理分布应力检测装置，每套应力检测装置负责其可分辨区域内的应力检测，如监测到桥梁8应力变化，则通过报警器2报警并通过控制单元将危险情报发送至监控平台，以提醒监控人员及时发现险情，及时妥当处理。使用过程中，应力光缆1用于检测桥梁8各区域应力变化，并及时将检测结果通过解调仪 5传递至控制单元，一旦检测到某区域内应力变化值异常，报警器2立即报警，并将信息发送至监控平台，控制单元信息传输方式可以为无线通信，也可以为有线通信。[〇〇24]需要说明的是，本实用新型功能实现所依赖的计算机程序属于本领域技术人员公知技术，该方案的保护的重点是上述提及的机械结构及硬件连接关系，与计算机程序无关。
【主权项】
1.一种基于光纤传感的桥梁健康监控系统，其特征在于，包括应力检测装置，所述应力 检测装置包括应力光缆(1)、报警器(2)和拉杆(3)，所述拉杆(3)上设置凹槽，应力光缆(1) 固定在凹槽内，凹槽处采用绝热外壳(11)进行封装，拉杆(3)通过固定组件固定在桥梁(8) 下表面，应力光缆(1) 一端连接激光源(4)，另一端连接解调仪(5)输入端，解调仪(5)输出端 连接至控制单元，控制单元连接至报警器(2)和监控平台，所述应力检测装置沿桥梁(8)延 伸方向设置若干个。2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的桥梁健康监控系统，其特征在于，所述应力光 缆(1)包括外护套(6)和传感光纤(7 )，传感光纤(7)两端伸出外护套(6)和凹槽，传感光纤 (7) —端连接激光源(4)，另一端连接解调仪(5)输入端，所述的传感光纤(7)拉丝时直接在 线刻入一个布拉格光栅。3.根据权利要求2所述的基于光纤传感的桥梁健康监控系统，其特征在于，所述应力检 测装置数量为5?30个。4.根据权利要求1所述的基于光纤传感的桥梁健康监控系统，其特征在于，所述固定组 件包括一对桥梁固定夹(9)，两个桥梁固定夹(9)分别通过固定螺栓(10)固定于桥梁(8)被 测位置，拉杆(3)焊接于两个桥梁固定夹(9)之间。5.根据权利要求1所述的基于光纤传感的桥梁健康监控系统，其特征在于，所述绝热外 壳(11)由内而外设置3层，分别是基体聚苯乙烯板、有机硅耐温胶层和蛭石乳液膜层，蛭石 乳液膜层通过有机硅耐温胶层粘接在基体聚苯乙烯板表面。
【文档编号】G01L1/24GK205620056SQ201620454303
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】耿玉桐, 高歆苑
【申请人】淄博国脉通信工程有限公司