[发明专利]一种基于分布式传感设备的桥墩冲刷实时监测系统

说明书

本发明提供了一种基于分布式传感设备的桥墩冲刷实时监测系统，其通过沿着桥墩外表面的高度方向和周向方向均匀设置若干压力传感器，以此形成分布式压力传感监测系统，利用每个压力传感器分别采集其所处的桥墩外周表面对应位置区域与水中存在的泥沙之间的接触压力数据；并将采集得到的接触压力数据实时上传到数据收集与处理器进行分析，得到相应时段内桥墩外周表面的泥沙冲刷状态信息，以此判断桥墩的结构安全状态，从而向桥梁监测平台终端反馈相应的桥墩结构安全预警消息；上述系统以接触式检测的方式采集桥墩外表面的泥沙被冲刷的实时状态，及时而精确地得到泥沙被冲刷的实时状态，提高对桥墩结构安全监测的可靠性。

技术领域

本发明涉及桥梁结构监测的技术领域，特别涉及一种基于分布式传感设备的桥墩冲刷实时监测系统。

背景技术

跨海桥梁或跨河桥梁通常需要在海中或河中安装若干桥墩来对桥面进行支撑。海床或河床中存在大量的泥沙，桥墩安装在海中或河中，其外周表面会堆积一定量的泥沙，而堆积的泥沙在海床或河床的水流作用下，会被不断反复冲刷，使得桥墩的外周表面直接暴露在水流中，这样会使桥墩直接受到水流的冲击作用而对桥墩结构产生一定的安全隐患。海床或河床的水流通常较为湍急导致水下环境浑浊，现有技术无法通过图像拍摄的方式准确地检测桥墩外周表面的泥沙被冲刷的状态，从而无法及时和精确地得到泥沙被冲刷的实时状态，降低对桥墩结构安全监控的可靠性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于分布式传感设备的桥墩冲刷实时监测系统，其通过沿着桥墩外表面的高度方向和周向方向均匀设置若干压力传感器，以此形成分布式压力传感设备，利用每个压力传感器分别采集其所处的桥墩外周表面对应位置区域与水中存在的泥沙之间的接触压力数据；并将采集得到的接触压力数据上传到数据收集与处理器进行分析，得到相应时段内桥墩外周表面的泥沙冲刷状态信息，以此判断桥墩的结构安全状态，从而向桥梁监控平台终端反馈相应的桥墩结构安全预警消息；上述系统以接触式检测的方式采集桥墩外表面的泥沙被冲刷的实时状态，其不受水中水流速度和水下环境能见度的影响，能够长时间连续地进行数据采集，从而及时和精确地得到泥沙被冲刷的实时状态，提高对桥墩结构安全监控的可靠性。

本发明提供一种基于分布式传感设备的桥墩冲刷实时监测系统，其包括分布式压力传感设备、数据收集与处理器和通信器，

所述分布式压力传感设备包括沿着桥墩的高度方向由下至上均匀间隔分布的若干压力传感阵列；其中，所有压力传感阵列相互独立工作，并且均连接至所述数据收集与处理器；

每个压力传感阵列包括在所述桥墩的同一高度位置的外周表面均匀间隔分布的若干压力传感器；其中，所有压力传感器相互独立工作；

所述压力传感器用于采集其所处桥墩的外周表面对应位置区域与水中存在的泥沙之间的接触压力数据；

所述数据收集与处理器用于收集与分析在相应时段内所述压力传感器采集得到的接触压力数据，得到在相应时段内所述桥墩外周表面的泥沙冲刷状态信息；再根据所述泥沙冲刷状态信息，生成相应的桥墩结构安全预警消息；

所述通信器与所述数据收集与处理器连接，用于将所述桥墩结构安全预警消息上传到桥梁监控平台终端。

进一步，还包括分布式水流传感设备；

所述分布式水流传感设备包括与所述压力传感器一一对应设置的若干水流传感器；

每个水流传感器设置在与其对应的每个压力传感器于所述桥墩的同一外周表面位置；

所述水流传感器用于检测其所在位置的水流速度值。

进一步，还包括控制终端，所述控制终端与所述分布式压力传感设备和所述分布式水流传感设备连接；