[发明专利]一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统

权利要求书

1.一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统，其特征在于：包括光纤光栅传感器、无线解调系统(8)和上位机(9)，所述光纤光栅传感器设于缆索内部；

所述光纤光栅传感器：用于监测桥梁缆索索力和索体内部的温湿度；

所述无线解调系统(8)：与光纤光栅传感器互连及通信，用于采集并无线发送光纤光栅传感器的测量值；

所述上位机(9)：与无线解调系统(8)互连及通信，用于实时在线接收和解调桥梁缆索的索力和温湿度信息，并对湿度进行温度补偿，并将温度和补偿计算后的湿度数据进行可视化展示，并提供预警功能；温度对湿度的补偿计算公式为：

温度计算公式：

T＝K_温(λ_T-λ_T0)+T₀

T为温补端子的待测温度；

K_温为温补端子的温度系数；

λ_T为温补端子的实测波长值；

λ_T0为温补端子在初始温度T₀和初始湿度P₀下的初始波长值；

T₀为初始温度；

湿度计算公式：

P＝K_湿(λ_测-λ₀-K_T(λ_T-λ_T0))+P₀

P为湿度端子的待测湿度；

K_湿为湿度端子在初始温度T₀下的湿度系数；

λ_测为湿度端子的实测波长值；

λ₀为湿度端子在初始温度T₀和初始湿度P₀下对应的初始波长值；

K_T为湿度端子的温补系数；

λ_T为温补端子的实测波长值；

λ_T0为温补端子在初始温度T₀和初始湿度P₀下的初始波长值；

P₀为初始温度T₀下的初始湿度。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统，其特征在于：所述光纤光栅传感器包括光纤光栅索力传感器(1)和光纤光栅温湿度传感器(2)，所述光纤光栅索力传感器(1)设于缆索的平行钢丝(3)上，所述光纤光栅温湿度传感器(2)设于缆索的套筒(4)内，且所述套筒(4)具有观察窗(5)，用于实现光纤光栅温湿度传感器(2)可视化。

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统，其特征在于：所述光纤光栅索力传感器(1)包括用于穿设光纤光栅的第一保护管(1.1)，所述保护管(1.1)一端设有固定端子(1.7)，所述第一保护管(1.1)的另一端设有预张端子(1.2)，所述光纤光栅一端穿设固定端子(1.7)且固定于固定端子(1.7)，所述光纤光栅另一端穿设预张端子(1.2)且固定于预张端子(1.2)，所述固定端子(1.7)和预张端子(1.2)内端分别设于第一保护管(1.1)内，所述固定端子(1.7)和预张端子(1.2)外端分别连接尾套单元，对光纤光栅进行封装。

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统，其特征在于：所述尾套单元包括尾套(1.4)和尾套端子(1.5)，所述尾套(1.4)与尾套端子(1.5)螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统，其特征在于：所述固定端子(1.7)外圆周上设有限位环，所述第一保护管(1.1)一端抵住限位环。

6.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅传感器的桥梁缆索健康诊断在线监测系统，其特征在于：所述预张端子(1.2)上设有预张螺母(1.3)，所述预张螺母(1.3)与预张端子(1.2)螺纹连接，所述第一保护管(1.1)另一端抵住预张螺母(1.3)。