[实用新型]一种基于高速公路桥梁动态计重及监测一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种基于高速公路桥梁动态计重及监测一体化装置，包括一台窄线宽激光器、两个耦合器、一个声光调制器、一个掺铒光纤放大器、一个滤波器、一个环形器、两条减速带、若干条宽带弱反射光纤光栅序列、若干个摄像头、一个平衡探测器、一个数据采集卡、一个工控机；不同的载重车辆经过减速带时会产生不同的振动信号，宽带弱反射光纤光栅序列可将感受到的振动信号输送到探测解调装置之中，并从中得到振动信号的振动频率，由载重车辆重量与振动信号频率的平方成反比得到载重车辆的重量，通过工控机连接到摄像头即实现高速公路桥梁动态计重及监测一体化。本实用新型具有准确度高、测量速度快、测重监测一体等优点。

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，特别涉及一种基于高速公路桥梁动态计重及监测一体化装置。

背景技术

随着我国经济社会的不断发展，我国的高速桥梁建设里程每年都在不断刷新着新纪录，这些重大民生工程的建设使得海关、水泥厂、石料厂等运货量加大，同时也造成了按重量交易的场所不断增加，因此运输车辆的超载问题及测重问题随之而来，运输车的超重不仅会损坏高速公路路基和桥梁结构，还会给人们的生命财产安全带来很大的威胁，道路交通安全飞速发展带来的一个很大的问题就是如何对超载车辆进行有效安全的管理。

近年来，超载检测系统的研发取得了重大的进步，各种检测系统都不断的被研发应用，现有的有关超载检测的技术有：汽车轮载检测系统、不停车称重快速路段检测系统、一级物联网技术的汽车轮载检测系统等，现在高速桥梁中最常用的车辆称重系统即在收费关口停车计重，当车辆驶入称重秤板时，车辆必须要彻底停止且达到秤板位置的中心，通过测量车辆给予秤板带来的形变量来测量出车辆的重量，该系统最大的优点就是测量精确，但是该测量装置耗时较长，通行效率很低，在许多的收费口都会引起拥堵现象，导致车辆通行速度缓慢，且该测重系统费时费力。

由于传统测重系统的局限性，不停车测重系统的研发越来越受到人们的关注，不停车测重系统主要应用于高速公路入口和桥梁入口处，用来检测汽车的动态重量，该系统可以有效及时制止车辆在道路桥梁超重行驶的情况，可以很好地避免由于汽车超重所带给道路桥梁的损坏，但是该系统的研究大多不能全面推广到所有的道路之中，因为该系统的研究还不完善，称重的准确度也不高，对于在节假日等高流量的道路桥梁中也不适用，光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外曝光的方法，沿纤芯轴向形成永久性的折射率呈周期性变化的光纤器件，其实质是在纤芯内形成一个窄带的反射(或透射)式光学滤波器，基于光纤光栅的传感过程是通过外界参量(如应力、振动、温度等)对其中心波长的调制来获取传感信息，因此光纤光栅是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅中心λ_B与应变ε和温度T的关系可简化为公式根据应力、振动、温度等发生改变引起的波长漂移，光纤光栅可制成用于检测应力、应变、压力、振动、温度、等多种参量的光纤光栅传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对传统的高速桥梁测重装置通行率低下，耗时长等问题，本实用新型提出了一种准确度高、测量速度快、可进行多参数测量、测重监测一体的一种基于高速公路桥梁动态计重及监测一体化装置。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案为：

一种基于高速公路桥梁动态计重及监测一体化装置，其特征在于包括一个光脉冲产生装置、一个探测解调装置、两条减速带、若干条宽带弱反射光纤光栅序列、若干个摄像头；