[实用新型]一种桥梁动挠度实时监测系统

说明书

本实用新型公开了一种桥梁动挠度实时监测系统，包括激光发射装置、激光接收装置及控制处理器，该控制处理器与该激光接收装置通信连接；还包括栅状遮光板；该激光发射装置固定在桥梁一侧的桥墩上，该激光接收装置固定在桥梁另一侧的桥墩上，该栅状遮光板通过连接杆悬挂在桥梁下方并随桥梁的波动同步发生竖向位移，该栅状遮光板位于桥梁两侧的桥墩之间；该激光发射装置、该激光接收装置和该栅状遮光板处于同一水平直线上。该监测系统精确度高，适用于桥下有水、阴雨、雾霾等恶劣环境。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁动挠度实时监测系统，属于桥梁结构健康监测领域。

背景技术

桥梁挠度可反映桥梁结构刚度，无论在承载力试验或结构健康监测，它都是极其重要的指标。若桥梁结构性能退化并导致刚度降低，在相同的车辆荷载作用下，桥梁挠度会相应地增加，进而影响桥梁使用的安全性。考虑到不平顺的桥面上川流不息的车辆，真实的桥梁挠度通常表现为动挠度。在桥梁动力放大效应作用下，移动车辆所产生的桥梁动挠度将大于静止车辆所产生的静挠度。因此，桥梁动挠度的实时监测对于评估桥梁的健康状态，及时发现桥梁结构局部异常，保证桥梁的安全运行具有重要意义。

桥梁动挠度监测一直是一个有待解决的工程测量难题，尤其是针对横跨江河或峡谷的大跨桥梁。现有的桥梁动挠度测量系统按照其实现方式，可以大致分为拉线式位移计测量系统、激光式测量系统、摄像式测量系统、GPS测量系统、倾角仪测挠系统等。这些测量方法有以下缺点：

1、拉线式位移计测量系统是一种接触式的测量方案，须将位移计的拉线连接到桥梁下方固定点，激光式和摄像式测量系统需在桥梁测量点设立标靶，在测量点附近找到一个静态参考点布设激光挠度仪或摄像机，这三种测量方法均一般只能测量离桥头比较近或桥下无水的桥梁，易受桥下水、阴雨、雾霾等恶劣环境影响，不能用于长期监测。

2、GPS测量系统的竖向动态位移精度只能达到厘米级；倾角仪测挠系统基于桥梁转角曲线和挠度曲线的积分关系拟合实现，直接测量的是倾角，而非挠度，测量精度受倾角仪位置和数量的影响，二者的测量精度均不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种桥梁动挠度实时监测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种桥梁动挠度实时监测系统，包括激光发射装置、激光接收装置及控制处理器，该控制处理器与该激光接收装置通信连接；还包括栅状遮光板；该激光发射装置固定在桥梁一侧的桥墩上，该激光接收装置固定在桥梁另一侧的桥墩上，该栅状遮光板通过连接杆悬挂在桥梁下方并随桥梁的波动同步发生竖向位移，该栅状遮光板位于桥梁两侧的桥墩之间；该激光发射装置、该激光接收装置和该栅状遮光板处于同一水平直线上。

优选地，该栅状遮光板的结构是一透光板沿竖向等间隔设置多条挡光条。

优选地，该栅状遮光板由多根挡光条组成，这些挡光条沿竖直方向平行等距离间隔设置。

优选地，上下两条该挡光条的间距为0.1-1.0mm，并可以在该间距范围内调整。

优选地，该控制处理器包括信号传输模块和信号处理模块，该信号传输模块包括无线通信连接在一起的无线节点和无线基站，该无线节点与该激光接收装置通过数据线连接；该信号处理模块与该无线基站通信连接，该无线节点安装在桥墩上。

优选地，该无线基站和该信号处理模块之间通过无线传输连接。

优选地，该信号处理模块包括连接在一起的信号转换装置和可视化装置。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：