一種橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，包括環(huán)境檢測傳感器單元、流量檢測傳感器單元、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元、抓拍像機、GPS接收器、多通道數(shù)據(jù)采集卡、圖像采集卡和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器；環(huán)境檢測傳感器單元、流量檢測傳感器單元、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元的輸出端與多通道數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相聯(lián)，抓拍像機的輸出端與圖像采集卡的輸入端相聯(lián)；多通道數(shù)據(jù)采集卡的輸出端、圖像采集卡的輸出端和GPS接收器的輸出端與無線數(shù)據(jù)發(fā)射器的同步發(fā)射端相聯(lián)。本實用新型實現(xiàn)了橋梁參數(shù)的全面檢測，滿足了無人值守的需求，并方便了后續(xù)傳感器和圖像數(shù)據(jù)的同步融合。
【專利說明】一種橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于力學(xué)測量【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種可用于橋梁、大壩、結(jié)構(gòu)件等目標(biāo)的位移和形變測量技術(shù)，特別是一種用于橋梁變形的參數(shù)和圖像的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]橋梁、大壩、結(jié)構(gòu)件等目標(biāo)的變形主要包括靜態(tài)變形和動態(tài)變形，靜態(tài)變形是指地基下陷、傾斜和應(yīng)力松弛等變化很慢的變形，動態(tài)變形是指由于風(fēng)、溫度、地震及交通負(fù)載引起的短期變形，其參數(shù)監(jiān)測對于目標(biāo)的安全評估分析具有重要的作用。多年來世界上很多國家都投入了很大的人力物力，進行橋梁變形測量技術(shù)的研究。
[0003]目前橋梁監(jiān)測中存在的問題主要有:參數(shù)測量不全面，缺少包括圖像在內(nèi)的多參數(shù)綜合測量系統(tǒng)，實現(xiàn)橋梁的全面監(jiān)測，為力學(xué)分析提供參考，同時由于橋梁的監(jiān)測需要野外長期進行，故測量系統(tǒng)需要具備無線發(fā)射功能，實現(xiàn)全自動化無人值守；此外對于多種傳感器的監(jiān)測裝置來說，如何確保后續(xù)處理中傳感器數(shù)據(jù)的時間同步也是一個問題，否則會造成大量的零散數(shù)據(jù)卻難以進行時間同步融合，給處理和分析帶來困難。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，通過在橋梁上安裝環(huán)境檢測傳感器、流量檢測傳感器、結(jié)構(gòu)檢測傳感器和用于橋梁整體形貌監(jiān)測的抓拍像機，并將GPS接收器的時間數(shù)據(jù)同時經(jīng)無線方式傳輸至遠端機房，為后續(xù)時間同步融合提供了方便。
[0005]本實用新型的技術(shù)內(nèi)容如下:
[0006]一種橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，包括環(huán)境檢測傳感器單元、流量檢測傳感器單元、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元、抓拍像機、GPS接收器、多通道數(shù)據(jù)采集卡、圖像采集卡和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器；
[0007]上述環(huán)境檢測傳感器單元、流量檢測傳感器單元、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元的輸出端與多通道數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相聯(lián)，所述的抓拍像機的輸出端與圖像采集卡的輸入端相聯(lián)；所述的多通道數(shù)據(jù)采集卡的輸出端、圖像采集卡的輸出端和GPS接收器的輸出端與無線數(shù)據(jù)發(fā)射器的輸出端相聯(lián)。
[0008]上述橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置中，環(huán)境檢測傳感器單元包括溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、雨量傳感器中的一種或幾種組合。
[0009]上述橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置中，流量檢測傳感器單元包括地感傳感器、紅外傳感器、稱重傳感器中的一種或幾種組合。
[0010]上述橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置中，結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元包括位移傳感器、應(yīng)變傳感器、振動傳感器中的一種或幾種組合。
[0011]上述橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置中，無線數(shù)據(jù)發(fā)射器為GPRS系統(tǒng)或3G無線傳輸系統(tǒng)。
[0012]上述橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置中，抓拍像機為CXD或CMOS傳感器。
[0013]本實用新型的技術(shù)效果如下:
[0014]1、本實用新型將溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器、地感傳感器、紅外傳感器、稱重傳感器、位移傳感器、應(yīng)變傳感器、振動傳感器和抓拍像機集成在綜合監(jiān)測裝置中，實現(xiàn)了橋梁參數(shù)的全面檢測，為力學(xué)分析評估提供了全面的數(shù)據(jù)。
[0015]2、本實用新型將傳感器和圖像數(shù)據(jù)采集后經(jīng)過無線發(fā)射器發(fā)射至遠端機房，實現(xiàn)了野外長期監(jiān)測，滿足了無人值守的需求。
[0016]3、本實用新型將GPS的時間信號和傳感器數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)通過無線反射器同步發(fā)射至遠端的機房，后續(xù)數(shù)據(jù)處理中可根據(jù)GPS的時間基準(zhǔn)信號將所有傳感器和圖像數(shù)據(jù)進行同步融合，方便了后續(xù)處理和給出精確結(jié)果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置的工作原理圖。
[0018]圖中各數(shù)字標(biāo)記分別為:1 一 GPS接收器，2 —環(huán)境檢測傳感器單元，3—流量檢測傳感器單元，4一結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元，5—無線數(shù)據(jù)發(fā)射器，6—抓拍像機，7-圖像采集卡，8 —多通道數(shù)據(jù)采集卡。

【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實用新型的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，包括環(huán)境檢測傳感器單元
2、流量檢測傳感器單元3、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元4、抓拍像機6、GPS接收器1、多通道數(shù)據(jù)采集卡8、圖像采集卡7和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器5 ;其中環(huán)境檢測傳感器單元2、流量檢測傳感器單元3、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元4的輸出端與多通道數(shù)據(jù)采集卡8的輸入端相聯(lián)，抓拍像機6的輸出端與圖像采集卡7的輸入端相聯(lián)；多通道數(shù)據(jù)采集卡8的輸出端、圖像采集卡7的輸出端和GPS接收器I的輸出端與無線數(shù)據(jù)發(fā)射器5的輸出端相聯(lián)。
[0020]其中環(huán)境檢測傳感器單元2包括溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器中的一種或幾種組合；流量檢測傳感器單元3包括地感傳感器、紅外傳感器、稱重傳感器中的一種或幾種組合；結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元4包括位移傳感器、應(yīng)變傳感器、振動傳感器中的一種或幾種組合。
[0021]本實用新型將反應(yīng)橋梁力學(xué)參數(shù)的多種傳感器集成在監(jiān)測系統(tǒng)中，實現(xiàn)了橋梁參數(shù)的全面檢測，為力學(xué)分析評估提供了全面的數(shù)據(jù)，同時將傳感器和圖像數(shù)據(jù)采集后經(jīng)過無線發(fā)射器發(fā)射至遠端機房，實現(xiàn)了野外長期監(jiān)測，滿足了無人值守的需求。
[0022]為了克服傳統(tǒng)多參數(shù)傳感器存在的大量零散數(shù)據(jù)難以進行時間同步融合，給或許處理和分析帶來的難題，本實用新型采取了將GPS時間數(shù)據(jù)和傳感器的數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)姆绞接枰钥朔＞唧w方法是，將數(shù)據(jù)采集卡8采集獲得的傳感器數(shù)據(jù)、圖像采集卡7獲得的圖像數(shù)據(jù)和GPS時間數(shù)據(jù)分別接入無線發(fā)射器5的多個同步發(fā)射端進行同步發(fā)射，由于GPS的時間基準(zhǔn)可達ms級，這樣在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理中，就可以根據(jù)當(dāng)時的GPS時間信號對信號進行同步融合處理，確保了測量結(jié)果的可靠性。
[0023]本實用新型的無線數(shù)據(jù)發(fā)射器5可采用GPRS系統(tǒng)，也可采用RF系統(tǒng)或無線3G等傳輸終端，環(huán)境檢測傳感器單元2可采用氣象監(jiān)測用的常規(guī)傳感器，流量檢測傳感器單元3可采用常規(guī)的汽車通行監(jiān)測傳感器，位移傳感器可采用布置在橋梁上的遠程位移傳感器，應(yīng)變傳感器可采用光纖光柵應(yīng)變傳感器、振動傳感器可采用電磁原理的傳感器，其余的多通道數(shù)據(jù)采集卡8、圖像采集卡7、GPS接收器I均為成熟器件，在實際應(yīng)用中需要事先進行現(xiàn)場監(jiān)測試驗，并設(shè)定在橋梁的合適位置。以上均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，其特征在于:包括環(huán)境檢測傳感器單元(2)、流量檢測傳感器單元(3)、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元(4)、抓拍像機(6)、GPS接收器(I)、多通道數(shù)據(jù)采集卡(8 )、圖像采集卡(7 )和無線數(shù)據(jù)發(fā)射器(5 ); 所述的環(huán)境檢測傳感器單元(2)、流量檢測傳感器單元(3)、結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元(4)的輸出端與多通道數(shù)據(jù)采集卡(8)的輸入端相聯(lián)，所述的抓拍像機(6)的輸出端與圖像采集卡(7)的輸入端相聯(lián)；所述的多通道數(shù)據(jù)采集卡(8)的輸出端、圖像采集卡(7)的輸出端和GPS接收器(I)的輸出端與無線數(shù)據(jù)發(fā)射器(5)的同步發(fā)射端相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的環(huán)境檢測傳感器單元(2)包括溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器中的一種或幾種組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的流量檢測傳感器單元(3)包括地感傳感器、紅外傳感器、稱重傳感器中的一種或幾種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的結(jié)構(gòu)檢測傳感器單元(4)包括位移傳感器、應(yīng)變傳感器、振動傳感器中的一種或幾種組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的無線數(shù)據(jù)發(fā)射器(5)為GPRS系統(tǒng)或3G無線傳輸系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁多參數(shù)綜合監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的抓拍像機(6)為CCD或CMOS傳感器。
【文檔編號】G01D21/02GK203949693SQ201420163908
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】曾有全, 高文武, 屈戰(zhàn)輝, 楊利峰, 郭敏, 黃元庫, 陳長軍, 許克強, 朱昌林 申請人:郭敏, 曾有全