[实用新型]一种内嵌无源检测装置的钢筋混凝土结构物

说明书

本实用新型提供一种内嵌无源检测装置的钢筋混凝土结构物，包括基于无线射频技术的无源式监测装置以及钢筋混凝土结构物本体，所述无源式监测装置在钢筋混凝土结构物本体生产过程中被预埋在钢筋混凝土结构物本体内部，通过与钢筋混凝土结构物本体内部的钢筋笼绑扎固定，随着混凝土浇筑与钢筋混凝土结构物本体成为一体。本实用新型提供的内嵌无源监测装置的钢筋混凝土结构物，是一种真正意义上具备状态自诊断的混凝土结构物，能够实时、主动对温度、湿度、压力、应变、气体含量进行检测并通过无线射频技术传输给巡检仪器的一种混凝土结构物。

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土结构物状态监测装置，尤其是涉及一种内嵌无源检测装置的钢筋混凝土结构物。

背景技术

随着国家基础设施建设的不断加速，包括房屋、桥梁、隧道等混凝土结构物越来越多融入人们的生活。混凝土结构物是建筑物的安全屏障，承担着抵抗载荷的重要作用。受施工工艺、运营荷载及所处环境的影响.混凝土结构物可能出现空洞、裂缝、破损、等病害，降低结构的承载能力，缩短其使用寿命，甚至导致重大人员或财产损失。

现有的成型混凝土结构物的监测方式多为人工测量和自动化监测两种。其中人工测量是由工人携带便携式采集仪定期对结构物数据进行采集，将记录的数据与设置的安全值进行比对以实现对混凝土结构物安全的监控，该方案数据实时性差，容易带来对安全判断的严重滞后。自动化监测是通过在混凝土结构物上布置传感器，利用传输电缆或光缆，将传感器信息采集处理后传输至控制中心的服务器，对收集到的数据进行存储和分析判断，监测传感器包括分布式光栅光纤传感器、柔性土压力计等。该方案虽然能一定程度上实现对混凝土结构物参数的自动化监测，但只能在结构物建成后进行铺设，且后期为了维护数据采集的可靠性，需要大量的人力物力和时间对传感器采集系统进行定期维护。

实用新型内容

本实用新型提供了一种内嵌无源检测装置的钢筋混凝土结构物，致力于解决混凝土结构物状态检测困难、检测参数单一、数据实时性差、检测系统铺设及后期维护成本高等一系列问题。通过在混凝土结构物生产阶段预埋基于无线射频技术的无源式监测装置，能够在混凝土结构物运营后的全生命周期进行健康诊断。

其技术方案如下所述：

一种内嵌无源检测装置的钢筋混凝土结构物，包括基于无线射频技术的无源式监测装置以及钢筋混凝土结构物本体，所述无源式监测装置在钢筋混凝土结构物本体生产过程中被预埋在钢筋混凝土结构物本体内部，通过与钢筋混凝土结构物本体内部的钢筋笼绑扎固定，随着混凝土浇筑与钢筋混凝土结构物本体成为一体。

所述无源式监测装置被固定在钢筋混凝土结构物本体的内部圆弧面的中心位置，靠近钢筋混凝土结构物本体的内表面。

所述无源式监测装置被设在整个钢筋混凝土结构物本体拼装形成隧道最终衬砌结构的对周边围岩的受力区旁边。

无源式监测装置包括主板、无线射频单元、射频天线、能量存储单元和检测单元；射频天线通过和外置巡检仪器感应获取能量，并依靠无线射频单元完成与外置巡检仪器数据交互，获取的能量被存储在能量存储单元中；能量存储单元、检测单元集成在主板上，检测单元通过能量存储单元进行供电，完成相应数据采集。

所述检测单元包括温度检测单元、湿度检测单元、压力检测单元、气体检测单元、应变检测单元。

所述温度检测单元采用温度传感器；湿度检测单元采用湿度传感器；压力检测单元采用压力传感器；气体检测单元采用气体传感器；应变检测单元采用应力传感器。

本实用新型提供的内嵌无源监测装置的钢筋混凝土结构物，是一种真正意义上具备状态自诊断的混凝土结构物，能够实时、主动对温度、湿度、压力、应变、气体含量进行检测并通过无线射频技术传输给巡检仪器的一种混凝土结构物。

附图说明

图1是内嵌无源监测装置在管片径向安装位置的示意图；