[发明专利]一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统及桥梁结构

权利要求书

1.一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统，其特征在于，包括：

安装在桥梁相互垂直轴向上的mems加速度传感器模块，用于接收桥梁X、Y、Z三个方向的震动波信号；

频率选择模块，所述频率选择模块与三轴向的MEMS加速度传感器模块电性连接，用于将接收的震动波信号分解成所需频率信号；

模数转换模块，所述模数转换模块与所述频率选择模块电性连接，用于将分解后的所需频率信号进行模数转换得到数字信号；

数据处理模块，数据处理模块与所述模数转换模块电性连接，用于根据转换后得到的数字信号进行信息综合处理并将结果输出到服务器完成对监测数据的接受、存储和处理等功能；

所述模数转换组与所述数据处理模组之间通过系统总线电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统，其特征在于，mems传感器模块的具体安装方法为：

步骤100、对监测站台进行竖向和水平方向的校准；

步骤200、在监测站台上以“中心散布边缘集中”的原则设置mems加速度传感器，并且在每个mems加速度传感器的安装处均设有呈环形的缓冲内衬。

3.根据权利要求2所述的一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统，其特征在于，在步骤200中，中心散布边缘集中具体为：以监测站台的中心为测量基点，以10倍mems加速度传感器所占测量位的长度为半径作为中心区域，外围区域则为边缘区域，在中心区域均匀设置，且设置密度为3～5个/5倍mems加速度传感器所占测量位的长度，并且在边缘区域按照分界线的走向设置若干列mems加速度传感器，分布密度为1～3个/5倍mems加速度传感器所占测量位的长度。

4.根据权利要求1所述的一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统，其特征在于，所述频率选择模块还包括各频带处理单元，用于将各个频带监测所需信号进行处理得到甚宽频带震动检测结果。

5.根据权利要求1所述的一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统，其特征在于，模数转换模块包括：至少一路的A/D转换模块，用于对所需信号进行模数转换；震动波采集分析应用单元，用于实现不同的震动监测方式及其选择，进而不同的监测功能。

6.根据权利要求1所述的一种基于mems传感器的综合桥梁监测系统，其特征在于，数据处理模块包括：服务器在线完成变形监测数据的接收、存储、处理、分析、报警、可视化展现功能。

7.一种桥梁结构，包括承重基梁(1)和接触托梁(2)，所述承重基梁(1)和接触托梁(2)之间通过位于两端的托举台(3)连接，其特征在于：在所述托举台(3)内侧通过嵌合柱(4)安装有主监测站台(5)；

所述主监测站台(5)包括两块端部分别与位于顶部和底部嵌合柱(4)固定连接的工字型顶杆(6)，在工字型顶杆(6)的两端之间均通过T型杆(501)固定连接，所述工字型顶杆(6)的两端均设有限位套环(502)，且两根T型杆(501)之间通过固定安装在工字型顶杆(6)上的铰链座(601)连接，所述铰链座(601)的正上方设有垂向测量杆(503)，所述垂向测量杆(503)设在工字型顶杆(6)的中心，且在铰链座(601)和垂向测量杆(503)的汇合处设有测量底盘(504)，所述测量底盘(504)上安装有用于接收X、Y、Z三个方向震动波信号的MEMS加速度传感器模块，所述T型杆(501)的顶部与工字型顶杆(6)的端部贴合接触。

8.根据权利要求7所述的一种桥梁结构，其特征在于：所述工字型顶杆(6)包括垂向设置的中心校准杆(602)，所述铰链座(601)设在中心校准杆(602)的底端，在中心校准杆(602)的两端分别安装有托举梁(603)，所述托举梁的内侧均固定安装有水平校准杆(604)，所述中心校准杆(602)和水平校准杆(604)内分别设有铅垂线和水平仪。