一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构的制作方法

本技术涉及桥梁监测，尤其涉及一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构。

背景技术：

1、桥梁需要监测包含环境温度、动荷载、空气湿度、桥面变形、桥面开裂等监测目标，需要设置多个监测点，各监测点一般相距较远且常出现施工过程中临时增加监测点的情况。

2、现有监测结构的数据采集装置与监测设备的连接不便于拓展，在出现新的监测需求时，需拆除既有监测设备与数据采集装置的连接线、重新建立采集体系，这种方式重复性劳动较多，效率低。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，以克服现有监测结构在出现新的监测需求时，需拆除既有监测设备与数据采集装置的连接线，重新建立采集体系的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

3、一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，包括：数据采集箱、光纤绕线盘和至少一个传感器拓展装置；

4、所述数据采集箱包括数据采集箱外壳以及依次串联的数据采集器、数据处理器、gprs设备和信号发射天线，所述数据采集器、数据处理器和gprs设备安装在数据采集箱外壳内部，所述信号发射天线安装在数据采集箱外壳顶部；

5、所述光纤绕线盘与数据采集箱外壳转动连接，所述光纤绕线盘上的光纤数据线一端连接数据采集器，所述光纤绕线盘上的光纤数据线另一端连接传感器拓展装置；

6、所述传感器拓展装置连接传感器，且所述传感器拓展装置为多个时，各所述传感器拓展装置间相互串联。

7、进一步的，所述数据采集箱还包括gprs信号线，所述gprs设备和信号发射天线通过gprs信号线连接；

8、所述信号发射天线包括磁力底座、信号输出端子和数据天线，所述数据天线贯穿磁力底座，所述数据天线一端连接信号输出端子，所述数据天线另一端连接gprs信号线，所述数据天线外部设有绝缘保护层。

9、进一步的，所述数据天线和gprs信号线的长度留有余量，所述余量能够使磁力底座移动到数据采集箱外壳顶部任意位置。

10、进一步的，所述光纤绕线盘包括滚珠轴承、转轴和用于缠绕光纤数据线的光纤线盘；

11、所述滚珠轴承的外圈与数据采集箱外壳固定连接，所述滚珠轴承的内圈与转轴过盈配合，所述转轴和光纤线盘内壁过盈配合。

12、进一步的，还包括转轴锁定装置，所述转轴锁定装置包括锁定孔、联动锁定杆和定位卡扣；所述转轴周向设有一圈锁定孔；

13、所述数据采集箱外壳包括通过合页连接的箱门和箱体，所述定位卡扣固定在箱体上，所述联动锁定杆一端固定在合页上随合页运动，所述联动锁定杆另一端能够贯穿定位卡扣后插入锁定孔中。

14、进一步的，所述数据采集箱外壳还包括安装在箱门上的执手锁。

15、进一步的，所述传感器拓展装置包括用于连接传感器的传感器接入卡槽和拓展导线；

16、所述传感器接入卡槽与拓展导线交叉设置，所述传感器接入卡槽能够通过光纤数据线连通拓展导线；

17、所述拓展导线的两端分别设有连接公头和相匹配的连接母头。

18、进一步的，所述传感器接入卡槽包括输入端接触式传感芯片、输入端凹槽、软胶倒齿和保护层；

19、所述输入端接触式传感芯片固定在输入端凹槽内壁底端，所述输入端接触式传感芯片连通光纤数据线；所述输入端凹槽内部能够容纳传感器的插头；所述软胶倒齿固定在输入端凹槽内壁上；

20、所述保护层套设在输入端凹槽外部，所述保护层自内而外包括屏蔽金属网、防水薄膜和热缩膜。

21、进一步的，所述连接公头为圆柱形接头。

22、进一步的，所述数据采集箱还包括充电电源，所述充电电源用于为数据采集器、数据处理器和gprs设备供电。

23、本实用新型的有益效果：

24、传感器拓展装置用于连接传感器，多个传感器拓展装置能够串联，使得本实用新型便于传感器的安装和临时变更，光纤绕线盘能满足不同距离的传感器的连接需求，两者配合使用能有效应对监测计划的临时变更，在不设置冗余的传感器接口的前提下，确保足够数量的传感器接口来满足传感器连接需求，在不浪费的基础上达到最优监测效果。

技术特征：

1.一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，包括：数据采集箱、光纤绕线盘(2)和至少一个传感器拓展装置(3)；

2.根据权利要求1所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述数据采集箱还包括gprs信号线(1-6)，所述gprs设备(1-4)和信号发射天线(1-5)通过gprs信号线(1-6)连接；

3.根据权利要求2所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述数据天线(1-5-3)和gprs信号线(1-6)的长度留有余量，所述余量能够使磁力底座(1-5-1)移动到数据采集箱外壳(1-1)顶部任意位置。

4.根据权利要求1所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述光纤绕线盘(2)包括滚珠轴承(2-1)、转轴(2-2)和用于缠绕光纤数据线的光纤线盘(2-3)；

5.根据权利要求4所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，还包括转轴锁定装置，所述转轴锁定装置包括锁定孔(4-1)、联动锁定杆(4-2)和定位卡扣(4-3)；

6.根据权利要求5所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述数据采集箱外壳(1-1)还包括安装在箱门(1-1-1)上的执手锁(1-1-4)。

7.根据权利要求1所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述传感器拓展装置(3)包括用于连接传感器的传感器接入卡槽(3-1)和拓展导线(3-2)；

8.根据权利要求7所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述传感器接入卡槽(3-1)包括输入端接触式传感芯片(3-1-1)、输入端凹槽(3-1-2)、软胶倒齿(3-1-3)和保护层；

9.根据权利要求7所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述连接公头(3-2-1)为圆柱形接头。

10.根据权利要求1所述的一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，其特征在于，所述数据采集箱还包括充电电源(1-7)，所述充电电源(1-7)用于为数据采集器(1-2)、数据处理器(1-3)和gprs设备(1-4)供电。

技术总结
本技术公开了一种市政桥梁全生命周期的分布式健康监测结构，包括：数据采集箱、光纤绕线盘和至少一个传感器拓展装置；数据采集箱包括数据采集箱外壳以及依次串联的数据采集器、数据处理器、GPRS设备和信号发射天线，数据采集器、数据处理器和GPRS设备安装在数据采集箱外壳内部，信号发射天线安装在数据采集箱外壳顶部；光纤绕线盘与数据采集箱外壳转动连接，光纤绕线盘上的光纤数据线一端连接数据采集器，光纤绕线盘上的光纤数据线另一端连接传感器拓展装置；传感器拓展装置连接传感器，多个传感器拓展装置能够串联。克服了现有监测结构在出现新的监测需求时，需拆除既有监测设备与数据采集装置的连接线，重新建立采集体系的问题。

技术研发人员：董洋,靳樊刚,丛芝峰,于露,毕建成,岳建忠,宋耀,杨栋彦,王忠昶,郑帅
受保护的技术使用者：中铁一局集团第二工程有限公司
技术研发日：20230217
技术公布日：2024/1/13