監(jiān)測立交橋連續(xù)箱形梁變形的無線傳感網(wǎng)絡的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測立交橋連續(xù)箱形梁變形的無線傳感網(wǎng)絡。
【背景技術】
[0002]大多數(shù)立交橋的主梁都采用連續(xù)箱形梁結構。每更換一個墩臺頂面的支座，都要用液壓千斤頂在其頂面將連續(xù)箱形梁頂起8-lOmm高。在墩臺頂面支頂連續(xù)箱形梁，將引起整個連續(xù)箱形梁各個橫截面應力的變化。監(jiān)測連續(xù)箱形梁各個橫截面應力的變化，將預應力鋼絞線的拉應力控制在允許的范圍之內(nèi)，對于立交橋的安全使用是十分必要的。
[0003]以往連續(xù)箱形梁各個橫截面的應力值都是用材料力學的理論計算的，在計算時設定了各種假設條件，其計算過程十分繁瑣。由于連續(xù)箱形梁在制作時就產(chǎn)生了一定的偏差，在使用過程中又產(chǎn)生了一定的塑性變形，加之所設定的假設條件并不準確，故所計算的各個橫截面的應力值往往具有較大的偏差。
[0004]新的監(jiān)測方法是:更換支座部位所在橋孔的跨中處，在連續(xù)箱形梁的底面，粘貼一列應變傳感器，每四個應變傳感器與一個無線應變節(jié)點相連接。在支頂連續(xù)箱形梁的過程中，每個應變傳感器將所測得的拉應變值都會通過無線應變節(jié)點轉成無線電波射出。網(wǎng)關接收到無線電波后再將其轉成拉應變值，并在一個筆記本電腦的屏幕上顯示出。利用該拉應變值和預應力鋼絞線的彈性模量，就能計算出預應力鋼絞線所增加的拉應力值。
[0005]本實用新型就是根據(jù)上述的思路，由本發(fā)明人精心研制的一種監(jiān)測立交橋連續(xù)箱形梁變形的無線傳感網(wǎng)絡。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的問題就是提供一種結構簡單，安裝方便，所測應變值準確的監(jiān)測立交橋連續(xù)箱形梁變形的無線傳感網(wǎng)絡。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0008]一種監(jiān)測立交橋連續(xù)箱形梁變形的無線傳感網(wǎng)絡，其特征在于:它的主體由一列應變傳感器，一列無線應變節(jié)點，一根主導線，一個網(wǎng)關，一個筆記本電腦和一個操作臺組成；所述的立交橋其下部結構由兩座橋臺和數(shù)座橋墩組成，其上部承重結構是一道連續(xù)箱形梁；連續(xù)箱形梁的頂面寬度為13.0-16.5m，底面寬度為9.0-12.5m，高度為1.2-1.8m，長度為80-120m;在更換支座部位所在橋孔的跨中處，在連續(xù)箱形梁的底面，整個一列應變傳感器沿橫橋向排列；在這列應變傳感器的一側，整個一列無線應變節(jié)點亦沿橫橋向排列，所述的主導線沿橫橋向設置；主導線與各無線應變節(jié)點的中點連線之距為300mm，與各應變傳感器的中點連線之距為600mm;主導線的主體與連續(xù)箱形梁的底面相貼且相固定；主導線的一端沿橫橋向伸出連續(xù)箱形梁，再沿連續(xù)箱形梁的側面向上彎起，在立交橋同一側的人行道處，與一個主導電池相連接；所述的無線應變節(jié)點其殼體的高度為30_，寬度為50mm，長度為50mm ;在殼體之內(nèi)是無線電波轉換器；在殼體的頂面，排列著一個電源插口，一個電源開關，一個連接指示燈，一個運行指示燈和一個天線插口 ；在殼體的左右兩偵牝各固定著一個接線板，每一個接線板都設有兩個接線孔和兩個定位孔；整個無線應變節(jié)點與一個矩形板相固定；在連續(xù)箱形梁之下，矩形板在上，并與連續(xù)箱形梁的底面相貼且相固定，無線應變節(jié)點在下，其殼體頂面面向地面；在無線應變節(jié)點之下，一根150mm長的天線垂直而立，其根部向上插入無線應變節(jié)點的天線插口之中；整個一列應變傳感器以SOO-1OOOmm的相等間距固定在連續(xù)箱形梁的底面；在每一個無線應變節(jié)點與主導線之間，都設有一根節(jié)點導線；每一個無線應變節(jié)點都與四個應變傳感器相連接，在每一個應變傳感器與無線應變節(jié)點之間，都設有一根傳感導線；所述的操作臺位于立交橋之下，它與各無線應變節(jié)點的直線距離皆不大于10m ;在操作臺的頂板之上，安放著連接在一起的網(wǎng)關和筆記本電腦；在操作臺的儲存箱之內(nèi)，設有一個電腦電池，該電腦電池其電源線的輸出端插入筆記本電腦的電源接口之中。
[0009]所述的網(wǎng)關其高度為70mm，寬度為20mm，長度為10mm ;在網(wǎng)關的一側設有一個USB插口，在這個USB插口與所述的筆記本電腦其USB插口之間，設有一根連接導線。
[0010]所述的主導線、節(jié)點導線和傳感導線都是銅導線；主導線的橫截面面積不小于2.5mm2，節(jié)點導線的橫截面面積為1.0mm2;傳感導線有長短兩種規(guī)格，短傳感導線的橫截面面積為0.5mm2;長傳感導線的橫截面面積大于短傳感導線的橫截面面積，其電阻值與短傳感導線的電阻值相同。
[0011]所述的節(jié)點導線其一端插入無線應變節(jié)點的電源插口之中，其另一端與所述的主導線相連接；所述的傳感導線其輸出端插入無線應變節(jié)點的接線孔之中，其輸入端與所述的應變傳感器相連接。
[0012]所述的矩形板其長度為180mm，寬度為50mm，厚度為3mm ;在矩形板平面的正中部位，前后及左右都分別相互對稱地共設有四個螺絲孔；所述的無線應變節(jié)點其四個定位孔分別與矩形板的四個螺絲孔相吻合；在每一對定位孔與螺絲孔中，都設有一根擰緊螺母的螺絲。
[0013]所述的無線應變節(jié)點其接線板的長度為50mm，寬度為15mm，高度位15mm ;在每一個接線板平面的正中部位，都以20mm為間距設置兩個接線孔；在每一個接線板平面的兩端，各設置一個定位孔。
[0014]所述的無線應變節(jié)點其重量為75g，其輸出電流為50mA，其內(nèi)部電池的儲存電量為640mAh，其內(nèi)部的工作電壓為3.6V ;所述的主導電池和電腦電池都是蓄電池，主導電池的電壓為5.0V,電腦電池的電壓為6.0V。
[0015]所述的應變傳感器呈一個矩形片狀結構，其長度為150_，寬度為15_，厚度小于Imm;在所述的連續(xù)箱形梁之下，每一個應變傳感器的長邊都沿縱橋向，其平面都利用水泥膠與連續(xù)箱形梁的底面相粘貼；所有應變傳感器的測量精度均為1/15000。
[0016]在所述的連續(xù)箱形梁之下，沿著橫橋向每隔1000mm，都橫跨所述的主導線設置一道膠帶，使主導線與連續(xù)箱形梁的底面相固定；在連續(xù)箱形梁之下，每一個與無線應變節(jié)點相固定的矩形板其長邊都沿橫橋向；在每一個無線應變節(jié)點的兩側，都橫跨矩形板設置一道膠帶，使該矩形板與連續(xù)箱形梁的底面相固定。
[0017]所述的操作臺由一個頂板，一個儲存箱和四個滾動輪組成；頂板和儲存箱都用2mm厚的不銹鋼板制作；頂板沿橫向長750mm，沿縱向寬450mm，它固定于儲存箱的頂面；儲存箱沿橫向長650mm，沿縱向寬350mm，沿豎向高750mm ;在儲存箱的四角處，各設有一個直徑為10mm的滾動輪。
[0018]本實用新型的優(yōu)點是:應變傳感器和無線應變節(jié)點都具有體積小、重量輕的特點，便于與連續(xù)箱形梁的底面相固定。在支頂連續(xù)箱形梁的過程中，無線傳感網(wǎng)絡所監(jiān)測的應變值準確而及時。在連續(xù)箱形梁與網(wǎng)關之間無須設置連接線路，不會干擾橋下車輛的正常運行。
【附圖說明】
[0019]圖1是無線應變節(jié)點的頂面圖。
[0020]圖2是無線應變節(jié)點與接線板相固定的平面圖。
[0021]圖3是矩形板的平面圖。
[0022]圖4是無線應變節(jié)點與矩形板相固定的平面圖。
[0023]圖5是應變傳感器的平面圖。
[0024]圖6是天線、無線應變節(jié)點和矩形板相固定的側面圖。
[0025]圖7是無線應變節(jié)點通過矩形板與連續(xù)箱形梁底面相固定的平面圖。
[0026]圖8是無線應變節(jié)點與應變傳感器和主導線相連接的平面圖。
[0027]圖9是主導線與主導電池相連接后與連續(xù)箱形梁相固定的側面圖。
[0028]圖10是處于工作狀態(tài)的網(wǎng)