一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机的制作方法

本技术涉及桥梁监控设备领域，具体地说是涉及一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机。

背景技术：

1、桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工监控要明确的重要问题。发现实际应力状态与理论(计算)应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控，使之在允许范围内变化。结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现，若应力控制不力将会给结构造成危害，严重者将发生结构破坏，所以，它比实时监测显得更加重要。

2、桥梁结构在施工过程中总要产生变形(挠曲)，并且结构的变形将受到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高，平面位置)状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合龙，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施监控，使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥线形状态符合设计要求。

3、桥梁施工过程中结构安全监控是桥梁施工控制的重要内容，只有保证了施工过程中的结构安全，才谈得上其他控制与桥梁的建成。其实，桥梁施工安全控制是上述变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现、上述各项得到了控制，安全也就得到了控制(由于桥梁施工质量问题引起的安全问题除外)。

4、现在桥梁施工过程的检测主要依靠人工，存在费时、费力，且没有数据的连续性和及时预警；且大部分施工的信息化监测都是一次性的，存在耗费比较高和浪费的情况；另外，缺少环境(风力、风向、温度、湿度等)因素对现场施工的影响。因而需要提供一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，以最少的耗费、人工、时间，完成对桥梁施工过程实施监控，确保存施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内，确保成桥状态(包括成桥线形与成桥结构内力)符合设计要求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷提供一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，以最少的耗费、人工、时间，完成对桥梁施工过程实施监控，确保存施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，包括终端机箱和外部传感器设备，所述终端机箱内集成有主控制器、电池管理系统和电源适配器；所述主控制器包括rs485控制器、电源控制器、数据处理器、通讯终端、工控平板和集线式控制面板；所述主控制器设有高精度检监测系统，所述高精度检监测系统包含android应用、web应用，以实现实时监测和大数据分析；所述外部传感器设备包括土应力计传感器、土压力传感器、倾角传感器、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器；所述主控制器的集线式控制面板分别连接土应力计传感器、土压力传感器、倾角传感器、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器，使这些传感器与对应的处理器配对连接；所述主控制器的工控平板设置有数据处理器的相关计算模型，处理环境因素的影响，以及各处理器的连接配置；所述主控制器的rs485控制器分别连接所有物理传感器的数据处理器以及通讯终端数据处理器分别用于处理各个传感器的数据，将传感器的模拟信号转换成数字信号；通过rs485控制器发送到通讯终端和工控平板；所述主控制器的通讯终端用于处理数据的发送，有网络的情况下发送到云服务器，同时发送到工控平板，工控平板保存处理器发送过来的数据并根据相关计算模型处理成有效数据，确定阈值，判断是否发送预警信息；发送预警的同时，连接音箱，语音播报预警信息。

3、优选地，所述电池管理系统作为备用电源给各个设备供电，其输出端分别与各个设备电连接；所述电源适配器的输入端与外部电源连接，其输入端与各个设备电连接，给各个设备供电。

4、优选地，所述电池管理系统为abms锂电池管理系统。

5、优选地，所述终端机箱内还设有散热风机、并在其出风端设有多个散热孔。

6、优选地，所述土应力计传感器、土压力传感器和倾角传感器的数量均为1-3个。

7、优选地，所述外部传感器设备还包括水流传感器。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

9、本实用新型集成环境监测设备、桥梁监测设备，将相关设备集成为一个可随时移动的高精度设备，数据采集、分析设备作为固定中间件，相关采集传感器作为耗材，可以随时发布实施在桥梁上。

10、它解决了桥梁监控中以下几个技术问题：

11、1、解决施工现场监测设备安装复杂以及耗时长、需要相关单位协助才能实施的问题；

12、2、解决施工过程中人工检测不准确的问题；

13、3、解决施工过程中检测数据不全面的问题

14、4、按照施工参数，及时预警应力、变形、安全问题。

15、综上述，本实用新型能够以最少的耗费、人工、时间，完成对桥梁施工过程实施监控，确保存施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内。

技术特征：

1.一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，包括终端机箱(1)和外部传感器设备(2)，其特征在于，所述终端机箱(1)内集成有主控制器(3)、电池管理系统(4)和电源适配器(5)；所述主控制器(3)包括rs485控制器、电源控制器、数据处理器、通讯终端、工控平板和集线式控制面板；所述主控制器(3)设有高精度检监测系统，所述高精度检监测系统包含android应用、web应用，以实现实时监测和大数据分析；所述外部传感器设备(2)包括土应力计传感器(21)、土压力传感器(22)、倾角传感器(23)、温湿度传感器(24)、风力传感器(25)和风向传感器(26)；所述主控制器(3)的集线式控制面板分别连接土应力计传感器(21)、土压力传感器(22)、倾角传感器(23)、温湿度传感器(24)、风力传感器(25)和风向传感器(26)，使这些传感器与对应的处理器配对连接。

2.根据权利要求1所述可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，其特征在于，所述电池管理系统(4)作为备用电源给各个设备供电，其输出端分别与各个设备电连接；所述电源适配器(5)的输入端与外部电源连接，其输入端与各个设备电连接，给各个设备供电。

3.根据权利要求1所述可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，其特征在于，所述电池管理系统(4)为abms锂电池管理系统。

4.根据权利要求1至3任一项所述可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，其特征在于，所述终端机箱(1)内还设有散热风机、并在其出风端设有多个散热孔。

5.根据权利要求1至3任一项所述可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，其特征在于，所述土应力计传感器(21)、土压力传感器(22)和倾角传感器(23)的数量均为1-3个。

6.根据权利要求1至3任一项所述可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，其特征在于，所述外部传感器设备(2)还包括水流传感器(27)。

技术总结
本技术公开了一种可扩展的桥梁施工高精度监测终端机，包括终端机箱和外部传感器设备，终端机箱内集成有主控制器和电源适配器等；主控制器设有高精度检监测系统；主控制器的集线式控制面板分别连接外部传感器设备，使这些传感器与对应的处理器配对连接；主控制器的工控平板设置有数据处理器的相关计算模型；主控制器的RS485控制器分别连接所有物理传感器的数据处理器以及通讯终端数据处理器分别用于处理各个传感器的数据；通过RS485控制器发送到通讯终端和工控平板。本技术能够以最少的耗费、人工、时间，完成对桥梁施工过程实施监控，确保存施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内。

技术研发人员：陆春海,陆简奕,冯杰
受保护的技术使用者：苏州小海奕大数据管理有限公司
技术研发日：20230818
技术公布日：2024/2/29