一种用于桥梁健康的监控装置及其使用方法与流程

本发明涉及桥梁健康监控，具体是一种用于桥梁健康的监控装置及其使用方法。

背景技术：

1、现有技术中，机场全线桥梁的长度高达总里程的90％以上，为实现智能化管养，机场高速配套开发了机场高速健康监测系统。监测系统通过传感器的自动采集获取代表荷载源及结构响应信息的实时监测数据，定量得出能够反映桥梁健康状态的参数指标，作为桥梁安全预警、状态评估的参考依据。同时使用数理统计工具，分析自动化监测获取的数据，及时发现桥梁病害和损伤发生位置，为制定养护措施提供依据，达到确保结构安全、辅助桥梁养护决策、减少桥梁管养成本的目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于桥梁健康的监控装置及其使用方法，以解决达到选取机场高速具有代表性的路段进行监测，将监测数据和健康监测系统进行融合，验证系统的可靠性、易用性、安全性，验证相关的结构损伤识别算法、告警机制的可靠性，为后续实验研究和理论研究提供数据支撑的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于桥梁健康的监控装置，包括桥梁监控装置和桥梁监控系统；所述桥梁监控装置包括温度监控单元、湿度监控单元、结构监控单元和几何监控单元，所述桥梁监控系统包括导航定位系统、云网络系统和操作终端，所述桥梁监控装置的各单元内均设置有监控模块，各所述监控模块内均设置有监控所用的传感器；所述导航定位系统内设有导航定位模块，所述云网络系统内设有云网络模块，所述导航定位模块与云网络模块无线连接，各所述传感器均与云网络模块无线连接，所述操作终端与云网络模块无线连接。

3、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述结构监控单元包括主梁加速度监控模块、主梁应变监控模块和主梁温度监控模块，所述主梁加速度监控模块内设有电容式加速度计，所述主梁应变监控模块内设有光纤类应变计，所述主梁温度监控模块内设有第一热电偶传感器。

4、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述几何监控单元包括主梁竖向变形监控模块和支座位移监控模块,所述主梁竖向变形监控模块内设有双轴倾角仪，所述支座位移监控模块内设有位移传感器。

5、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述温度监控单元包括箱型梁内部温度监控模块和箱型梁外部温度监控模块，所述箱型梁内部温度监控模块内设有第而热电偶传感器，所述箱型梁外部温度监控模块内设有第三热电偶传感器。

6、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述湿度监控单元包括箱型梁内部湿度监控模块和箱型梁外部湿度监控模块，所述箱型梁内部湿度监控模块内设有第一nb-iot无线湿度传感器，所述箱型梁外部湿度监控模块内设有第二nb-iot无线湿度传感器。

7、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述导航定位模块内设有导航定位模块控制单元，所述导航定位模块控制单元包括导航定位模组和导航预警模组，所述云网络模块内设有数据收发模组，各所述传感器均通过数据收发模组与导航定位模组无线连接，各所述传感器均通过数据收发模组与导航预警模组无线连接。

8、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述操作终端内设有操作软件，所述操作软件内设有操作界面，所述操作界面内设有定位信息栏和预警信息栏。

9、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述操作终端包括移动终端和固定终端，所述移动终端包括移动式智能手机和移动式计算机，所述固定终端包括固定式计算机。

10、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置，所述移动终端和固定终端均通过数据收发模组与云网络模块无线连接无线连接。

11、作为本发明再进一步的方案：一种用于桥梁健康的监控装置及其使用方法，所述使用方法包括

12、步骤s1：将各所述传感器安装在桥梁的对应位置；

13、步骤s2：使用所述操作终端进行桥梁健康的监控作业；

14、步骤s3：使用所述操作终端进行传感器健康的监控作业。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、通过各传感器安装在桥梁的主梁和箱型梁上对桥梁进行温度监控、湿度监控、结构响应监控和几何变形监控，可有效的记录桥梁主梁和箱型梁的状态，进而及时对整桥的安全健康状态进行有效的监控；

17、2、由于终端通过数据收发模组与云网络模块无线连接、云网络模块与导航定位模块无线连接，各传感器又通过导航定位模块与导航定位系统无线连接，且导航定位模块内设有导航定位模块控制单元、导航定位模块控制单元包括导航定位模组和导航预警模组，通过导航定位模组和导航预警模组可实时监控传感器的状态并对异常的传感器进行报警，可及时提醒人员对传感器的安全健康状态进行有效的监控。

技术特征：

1.一种用于桥梁健康的监控装置，包括桥梁监控装置和桥梁监控系统；其特征在于：所述桥梁监控装置包括温度监控单元、湿度监控单元、结构监控单元和几何监控单元，所述桥梁监控系统包括导航定位系统、云网络系统和操作终端，所述桥梁监控装置的各单元内均设置有监控模块，各所述监控模块内均设置有监控所用的传感器；

2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述结构监控单元包括主梁加速度监控模块、主梁应变监控模块和主梁温度监控模块，所述主梁加速度监控模块内设有电容式加速度计，所述主梁应变监控模块内设有光纤类应变计，所述主梁温度监控模块内设有第一热电偶传感器。

3.根据权利要求2所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述几何监控单元包括主梁竖向变形监控模块和支座位移监控模块,所述主梁竖向变形监控模块内设有双轴倾角仪，所述支座位移监控模块内设有位移传感器。

4.根据权利要求3所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述温度监控单元包括箱型梁内部温度监控模块和箱型梁外部温度监控模块，所述箱型梁内部温度监控模块内设有第而热电偶传感器，所述箱型梁外部温度监控模块内设有第三热电偶传感器。

5.根据权利要求4所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述湿度监控单元包括箱型梁内部湿度监控模块和箱型梁外部湿度监控模块，所述箱型梁内部湿度监控模块内设有第一nb-iot无线湿度传感器，所述箱型梁外部湿度监控模块内设有第二nb-iot无线湿度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述导航定位模块内设有导航定位模块控制单元，所述导航定位模块控制单元包括导航定位模组和导航预警模组，所述云网络模块内设有数据收发模组，各所述传感器均通过数据收发模组与导航定位模组无线连接，各所述传感器均通过数据收发模组与导航预警模组无线连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述操作终端内设有操作软件，所述操作软件内设有操作界面，所述操作界面内设有定位信息栏和预警信息栏。

8.根据权利要求7所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述操作终端包括移动终端和固定终端，所述移动终端包括移动式智能手机和移动式计算机，所述固定终端包括固定式计算机。

9.根据权利要求8所述的一种用于桥梁健康的监控装置，其特征在于，所述移动终端和固定终端均通过数据收发模组与云网络模块无线连接无线连接。

10.一种用于桥梁健康的监控装置及其使用方法，其权利要求引用自上述一种用于桥梁健康的监控装置中，其特征在于，所述使用方法包括

技术总结
本发明公开了一种用于桥梁健康的监控装置，包括桥梁监控装置和桥梁监控系统；所述桥梁监控装置包括温度监控单元、湿度监控单元、结构监控单元和几何监控单元，所述桥梁监控系统包括导航定位系统、云网络系统和操作终端，所述桥梁监控装置的各单元内均设置有监控模块，各所述监控模块内均设置有监控所用的传感器；所述导航定位系统内设有导航定位模块，所述云网络系统内设有云网络模块，涉及桥梁健康监控技术领域。本发明通过各传感器安装在桥梁的主梁和箱型梁上对桥梁进行温度监控、湿度监控、结构响应监控和几何变形监控，可有效的记录桥梁主梁和箱型梁的状态，进而及时对整桥的安全健康状态进行有效的监控。

技术研发人员：乔威芩,龚伟,朱立明,刘威,秦泽翔,程尚文,鞠鹏飞,易鑫雨
受保护的技术使用者：武汉机场路发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15