一种全天候远程桥梁基础冲刷监测预警系统的制作方法

文档序号:12421095阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全天候远程桥梁基础冲刷监测预警系统,其特征在于:包括机械式桥梁基础冲刷监测装置、数据处理中转传输模块、中心服务器、上位机管理系统;机械式桥梁基础冲刷监测装置监测桥梁基础沉降数据,通过通信总线与数据处理中转传输模块进行数据传输;数据处理中转传输模块通过网络与中心服务器进行数据传输;上位机管理系统通过网络与中心服务器进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种全天候远程桥梁基础冲刷监测预警系统,其特征在于:所述的数据处理中转传输模块包括智能数据处理单元、GPRS通信模块、带蓄电池的独立光伏供电系统;智能数据处理单元负责采集接收来自机械式桥梁基础冲刷监测装置的数据,并进行分类处理、存储和上传采集的桥梁桥基沉降信息;在智能数据处理单元中,将桥梁基础沉降数据按照桥梁名称、采集时间及桥梁具体桥墩位置进行分类存储,通过GPRS通信模块传输至中心服务器;GPRS通信模块负责智能数据处理单元与中心服务器的通信;带蓄电池的独立光伏供电系统包括太阳能电池板、锂电池组、备用电池;太阳能电池板将太阳能转换为电能存储于锂电池组中,为机械式桥梁基础冲刷监测装置、智能数据处理单元模块和GPRS通信模块提供电能;当天气状况不佳,锂电池电量耗尽时,备用电池进入工作状态;所述的中心服务器数据库负责监测区域内各个桥梁的桥梁桥基沉降信息的存储,其中包含桥梁基础沉降原始信息,还包含通过智能算法计算后的桥梁基础沉降信息以及监测装置的运行状态信息,这些信息按照桥梁名称、采集时间及桥梁具体桥墩位置等进行分类存入中心服务器数据库,供上位机管理系统查询和调用;中心服务器还负责桥梁基础沉降数据的分析与计算,完成动态监控、自动定位和阀值报警等功能;上位机管理系统具有电脑客户端,可设置多种用户权限,管理人员查询和调用数据、管理设备、设置系统;机械式桥梁基础冲刷监测装置获取监测桥梁基础沉降数据,并将监测到的数据通过通信总线传送至数据处理中转传输模块;数据处理中转传输模块对接收到的数据进行汇总和分析,并存入中心服务器中;上位机管理系统通过对存入中心服务器中的数据进行查询和显示,实现对全天候桥梁桥基沉降的实时监测和预警。

3.根据权利要求2所述的系统的监测装置其特征在于:包括沉降探头、离合机构、卷扬器,所述的离合机构设于卷扬器的左侧,所述的离合机构左部外侧设有旋转编码器,所述的旋转编码器通过耦合器连接于卷扬器上,所述的沉降探头连接于卷扬器上;所述的卷扬器包括基座、背板、卷扬器中轴、手轮和钢丝绳;所述的基座固定于背板上,所述的卷扬器中轴设于基座上,所述的离合机构设于卷扬器中轴左侧端,所述的耦合器设于离合机构左部外侧的卷扬器中轴上,所述的旋转编码器通过耦合器连接于卷扬器中轴上,所述的卷扬器中轴右侧端设置有手轮。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述的基座包括第一固定座和第二固定座,所述的第一固定座和第二固定座内部分别设有第一轴承和第二轴承,所述的卷扬器中轴设于第一轴承和第二轴承内,所述的第一固定座和第二固定座内侧之间的卷扬器中轴上设有第一挡板和第二挡板,所述的钢丝绳设于第一挡板和第二挡板之间的卷扬器中轴上,所述的背板上设有压绳板,所述的压绳板位于第一挡板和第二挡板之间的钢丝绳上部,所述的压绳板包括固定板和压紧板,所述的固定板和压紧板为铰接结构,所述的固定板固定于背板上,所述的压紧板压于钢丝绳上部,所述的压紧板下部设有弹性拉紧机构。

5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述的弹性拉紧机构为弹簧,所述的弹簧一端设于压绳板下部,另一端连接于基座上的相应位置。

6.根据权利要求3所述的装置,其特征在于:所述沉降探头包括导杆和导管,所述导杆设于导管内,所述的导管包括外导管和内导管,所述的外导管的下部套于所述内导管的上部,且内导管在外导管内可相对伸缩;所述的外导管上部设有第一密封盖和第一管箍,所述的外导管上部设有第一外导管外螺纹,所述的第一密封盖下部外侧设有第一密封盖外螺纹,所述的第一管箍内部设有第一管箍内螺纹,所述的第一管箍通过第一管箍内螺纹下部与外导管上部的第一外导管外螺纹螺旋固定,所述的第一密封盖通过下部的第一密封盖外螺纹与第一管箍的第一管箍内螺纹上部螺旋固定,即所述的第一密封盖通过第一管箍固定于外导管的上部,所述的第一密封盖内设有第一环形密封槽,所述的第一环形密封槽内设有第一密封环,所述的第一密封环内表面与导杆上部外表面接触配合;所述的外导管下部设有第二密封盖和第二管箍,所述的外导管下部设有第二外导管外螺纹,所述的第二密封盖上部外侧设有第二密封盖外螺纹,所述的第二管箍内部设有第二管箍内螺纹,所述的第二管箍通过第二管箍内螺纹上部与外导管下部的第二外导管外螺纹螺旋固定,所述的第二密封盖通过上部的第二密封盖外螺纹与第二管箍的第二管箍内螺纹下部螺旋固定,即所述的第二密封盖通过第二管箍固定于外导管的下部;所述的内导管下部设有第三管箍和水下触盘,所述的内导管下部设有内导管外螺纹,所述的水下触盘上部外侧设有触盘外螺纹,所述的第三管箍内部设有第三管箍内螺纹,所述的第三管箍通过第三管箍内螺纹上部与内导管下部的内导管外螺纹螺旋固定,所述的水下触盘通过触盘外螺纹与第三管箍的第三管箍内螺纹下部螺旋固定,即所述的水下触盘通过第三管箍与所述的内导管下部固定,所述的水下触盘内设有第三环形密封槽,所述的第三环形密封槽内设有第二密封环,所述的第二密封环内表面与导杆下部外表面接触配合,所述的导杆下部与水下触盘上方内部固定,所述的外导管外部设有至少一个固定机构。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于:所述的钢丝绳与导杆之间设有导向轮,所述的导向轮安装于钢丝绳前方相应位置。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:所述的离合机构包括离合器飞轮和离合器鼓,所述的离合器飞轮中心设有用于容纳离合器鼓的内孔,所述的离合器鼓设于内孔内;所述的离合器鼓中心设有与卷扬器中轴配合的轴孔,所述的离合器鼓的外缘设有环形沟槽;所述的离合器飞轮内部径向设有螺孔,所述的螺孔内部依次设有钢球、压力弹簧和微调螺栓,所述的钢球置于螺孔内最里端,其钢球的下部分嵌入离合器鼓的环形沟槽上,所述的微调螺栓设于螺孔最外端,所述的压力弹簧设于钢球与微调螺栓之间,即所述的压力弹簧一端顶于钢球上部分,另一端位于微调螺栓下部,所述的离合器飞轮的外缘上设置刹车止动带,所述的刹车止动带下部为固定端头和调节端头,所述的固定端头通过固定螺丝固定,所述的调节端头通过手动调节机构固定,所述的刹车止动带通过固定端头和调节端头与基座的连接,所述的手动调节机构包括垫片、螺纹头和调节螺栓,所述的垫片置于螺纹头内侧,所述的调节螺栓设于螺纹头上,所述的刹车止动带内侧面设有摩擦片。

9.根据权利要求3所述的机械式桥梁基础冲刷监测系统的使用方法,其特征在于:将该装置设于外壳内,所述外壳固定安装在桥梁桥面下方的相应位置上,钢丝绳一端固定在卷扬器中轴上,钢丝绳另一端通过导向轮导向与沉降探头的导杆上部连接;所述的沉降探头置于水内,其沉降探头下端的水下触盘与桥梁基础接触,通过微调螺栓的调节对离合机构内压力弹簧进行调节,使得其对钢球的压力不一样,压力弹簧对钢球的压力越大,其钢球与离合器鼓的环形沟槽摩擦力越大,从而使得对离合器鼓的摩擦力不一样,从而控制离合器鼓的转速,当沉降探头不下沉时候,即沉降探头处于静止状态时,其离合器鼓也处于相对静止状态,调整手动调节机构,使得刹车止动带与离合器飞轮抱死,使得离合器飞轮不旋转;同时配合手轮,当沉降探头的水下触盘接触桥基,通过手轮调整钢丝绳拉紧,内导管置于外导管内的管体长度大于等于外导管管体长度的2/3,小于等于外导管管体总长度,所述的沉降探头的外导管通过固定机构固定在桥墩相应位置上;卷扬器中轴经耦合器与旋转编码器相连,当桥梁基础沉降时,水下触盘、导杆及内导管在重力作用下一起沿着外导管向下移动,当桥梁基础沉降时,沉降探头会跟着下沉,由于离合器鼓受到钢球的摩擦力,不会快速下降,只能缓慢下降,使得钢丝绳一直保持张紧状态,保证数据的准确性,通过钢丝绳拉动卷扬器中轴,使离合器鼓与离合器飞轮相对滑动,卷扬器中轴旋转,并通过旋转编码器把卷扬器中轴角位移数据转变为电脉冲信号,从而输出到外部管理系统。

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