[实用新型]多功能桥梁安全监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁监测设备领域，尤其是涉及一种多功能桥梁安全监测系统。

背景技术

桥梁作为交通大动脉的重要组成部分，在国家经济建设与社会发展中发挥着极为重要的作用。我国是一个中小跨径桥梁数量众多的国家，桥梁安全堪忧，截至2006年底，我国共有公路桥梁53.36万座，其中中小跨径桥梁50.16万座。由于施工、养护、管理等多种原因，我国桥梁早期劣化严重，仅近五年垮塌桥梁即达几十座。据专家估计，在未来10年至20年内，大量桥梁将达到使用寿命，桥梁安全检测工作显得越发重要，但是目前桥梁安全检测方面存在着种种问题。首先，桥梁短期检测手段，如荷载实验等，需安排大量人力物力完成一次性检查任务，实施时长时间阻断交通，价格不菲且只能验证桥梁结构当时的状态，难以确保结构长期安全。其次，当前在线桥梁安全监测技术价格昂贵，大型桥梁少用，中小桥梁不用；涵盖传感技术，现场系统管理技术，远程通信技术和远程管理和监测技术的桥梁长期健康监测成套技术，能够长期在线监测桥梁安全状态，是桥梁安全保障的热点；然而由于系统实施需要大量监测仪器，要进行繁杂的仪器、电源、通信设备安装和调试工作，总体费用动辄成百万、上千万，非常昂贵，一般只有特大型桥梁安装较多，大型桥梁应用较少，中小型桥梁基本不用；因此，目前我国绝大多数桥梁，由于实施费用问题，仅能依靠人工对结构一些能够观测到的地方进行目视检测，迄今没有一种行之有效的长期监测手段，极大困扰着交通养护和管理等部门。事实上，目前我国普通桥梁长期监测技术缺失，其主要原因是：

1)仪器费用高：一般桥梁安装健康监测系统，均需要建设现场监控中心才能监控和管理大量数据，同时安装大量通信和电源线缆，总体费用居高不下。

2)施工费用高：目前的多功能桥梁安全监测系统仪器应用于结构不易触及位置，安装复杂；使用时耗电量大，需要外接电源系统供电；由于数据量大，许多系统需外接光缆对外界通信。因此总体施工费用居高不下，部分施工费用超过仪器费用。

3)维护成本高：由于桥梁结构多地处偏远，桥梁上交通繁忙，仪器又安装于结构不易触及位置，比较散乱，又需在非常长时间范围内(如数年)对维护监控设备，总体费用偏高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多功能桥梁安全监测系统，该装置能实现桥梁挠度、应变和裂缝的综合监测，并且安装和运行成本相对较低，适合对大范围内的桥梁进行桥梁结构内部力学状态的监测，提高监测效果，降低监测成本。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的多功能桥梁安全监测系统，包括挠度测试装置、应变测试装置、裂缝测试装置和一个数据处理盒，所述的数据处理盒内部设置有GPRS通信服务器、微处理器；所述的微处理器分别与所述挠度测试装置、应变测试装置、裂缝测试装置相连，所述微处理器接收所述挠度测试装置、应变测试装置和裂缝测试装置传来的测试信号，微处理器内嵌有数据处理程序用于将接收到的各种测试信号进行预处理然后传送给所述的GPRS通信服务器，所述的GPRS通信服务器将收到的数据通过GPRS网络向外发送；所述的数据处理盒顶部设置有太阳能光电池用以给该数据处理盒内的用电装置供电。

进一步，所述的太阳能供电装置包括太阳能电池板、蓄电池、智能开关和供电控制电路，太阳能电池板与蓄电池相连并将太阳能转换为电能存储在蓄电池内，智能开关与蓄电池以及所述的数据处理盒相连，供电控制电路与蓄电池和智能开关相连，蓄电池的电能在供电控制电路控制下通过智能开关为所述的数据处理盒供电；所述供电控制电路根据蓄电池的电量情况和数据处理盒的用电状况决定所述智能开关的通断。

进一步，所述的太阳能供电装置还包括充放电控制电路和反馈控制电路，其中，充放电控制电路用于所述的太阳能电池板对蓄电池充电的控制，所述的反馈控制电路将数据处理盒的用电状态反馈给所述的供电控制电路。

进一步，所述的挠度测试装置包括点激光发射器、激光投影标靶和激光光斑摄录装置；其中，点激光发射器通过悬挂装置设置在桥梁的挠度测点，点激光发射器的激光光束出射方向对准所述激光投影标靶，所述激光投影标靶设置在所述数据处理盒的侧面，所述激光光斑摄录装置设置在所述数据处理盒的内部，激光光斑摄录装置的摄录镜头对准所述的激光投影标靶位置。

进一步，所述的应变测试装置采用应变传感器，该应变传感器设置在桥梁的应变测点；所述裂缝测试装置采用裂缝传感器，该裂缝传感器设置在桥梁的裂缝测点。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型相对于目前的多功能桥梁安全监测系统具有以下优点：