CN201397249Y - 桥梁安全检测与评估装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种对大跨度桥梁进行长期、实时多参数的结构监测及安全评估的装置，包括传感装置(1)、信号调理装置(2)、数据采集装置(3)和数据库服务器(4)，特别是传感装置(1)接信号调理装置(2)，信号调理装置(2)接数据采集装置(3)，数据采集装置(3)接数据库服务器(4)，数据库服务器(4)接多个用户操作终端(5)。本实用新型实现了对桥梁结构的全方位监测、安全性评价和实时安全报警，为桥梁的长期安全使用奠定了基础。

Description

桥梁安全检测与评估装置

技术领域：

本实用新型涉及一种对桥梁使用过程中的安全性进行监测的装置，特别是涉及一种对桥梁安全进行监测并对安全进行评估及报警的装置。

背景技术：

随着国内外铁路、公路交通建设事业的蓬勃发展，一些大跨度桥梁相继建成，这些大型重要桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能受到重视。因此，国内外相继开展了对大跨度桥梁安全性的研究工作，并取得了一些进展与实际应用，但远未能实现对桥梁安全性的监测与安全评估。桥梁的安全性实际涉及多方面，不仅涉及对已建桥梁的结构安全性，还涉及设计是否合理和长期使用过程中环境变化的影响等诸多方面，例如安全性的评估具体还应涉及对桥梁结构进行正常运营的监控、通过桥梁结构监控的数据完成结构状态的识别、通过桥梁结构监控的数据完成结构可靠性的评估；还应涉及通过桥梁结构监控的数据判定结构设计与施工是否正确、对设计模型进行验证并改进设计理论、寻求新的设计方法、并通过监控数据验证施工质量以便及时进行维护或进行结构的补强；还应涉及通过桥梁结构的监控和评估以研究和发现新问题，例如通过长期对桥梁结构的监控给出环境荷载，如结构温度场的变化、风荷载或地震荷载或列车荷载引起的桥梁的动力响应以帮助对桥梁动力学的进一步了解与发展，因此对桥梁的安全性的监测与安全性的评估是一个相当复杂的工作，对其的认识亦是一个逐步发展与完善的过程；传统的桥梁监测是以人工检测为主，该检测方法有诸多弊端，如需要预先判断大桥大概的病害位置，而有些病害位置不易判断且难以检测，不易做到对整座桥梁安全状况的把握，检测设备十分昂贵，对检测人员的要求相当高，且要求检测人员具有相当的专业知识和相当的检测经验，并且检测结果的人为主观性太强，检测数据的随机性太高，甚至失去科学的指导性。因此会造成浪费或对事故隐患的认识不足导致事故发生，特别是很多桥梁设置在偏远地区或环境相当恶劣的地区，按传统的人工检测方式更难以做到长期、多种参数的全面检测，故在现有的各种技术不断发展的状况下，如何能做到长期、多参数、多时段的全面检测是一个必须解决的安全性的要求，其具有十分重要的意义。

发明内容：

本实用新型的发明目的是公开一种对大跨度桥梁进行长期、实时多参数的结构监测及安全评估的装置，以完善对桥梁结构及相应科学理论的认知。

实现本实用新型的技术解决方案如下：包括传感装置、信号调理装置、数据采集装置和数据库服务器，特别是传感装置接信号调理装置，信号调理装置接数据采集装置，数据采集装置接数据库服务器，数据库服务器接多个用户操作终端。

所述的传感装置包括车轴检测器、轴载检测器、振动位移传感器、位移传感器、加速度传感器、应力传感器、温度传感器和风力检测器。

所述的传感装置与信号调理装置之间设有触及装置。

所述的数据采集装置与数据库服务器之间为有线连接或无线连接。

所述的数据库服务器与用户操作终端之间为有线连接或无线连接。

所述的数据采集装置与数据库服务器之间设有监控服务器。

利用本实用新型可以对桥梁受到的各种载荷和环境参数进行测量，并经数据处理并与预先软件设定的各参数指标进行对比与评估，可实时得到各种安全性参数及相应的预警或提示，并因可双向信息或数据的交流，对各信号采集点进行监控或对信号采集的时段进行控制或修改，以进行必要的强化监测。本实用新型中的某一桥梁设置的各类传感器广义上可视为整个监测***的一个节点或信息点，多个桥梁的信息采集可视为多个节点或信息点，上述的多个信息点均与监控服务器和/或数据库服务器和/或中心数据服务器与数据备份服务器连接，形成分布式的网络***并最终与用户终端连接。本实用新型结合桥梁工程学、测量科学与信息技术等诸学科的技术进展，利用综合性的知识，经不断试验进行技术集成而实现了对桥梁结构的全方位监测、安全性评价和实时安全报警，为桥梁的长期安全使用奠定了基础，对桥梁工程学或动力学的发展和桥梁的安全使用具有重要意义。

附图说明：

图1为本实用新型的整体连接结构的示意图。

具体实施方式：

请参见图1，本实用新型的具体实施例如下：包括传感装置1、信号调理装置2、数据采集装置3和数据库服务器4，上述的装置与服务器本身为已有技术，只需根据具体传感装置的类型或型号进行适当的选配即可，其关键是传感装置1接信号调理装置2，信号调理装置2接数据采集装置3，数据采集装置3接数据库服务器4，数据库服务器4再接多个用户操作终端5；所述的传感装置1包括车轴检测器、轴载检测器、振动位移传感器、位移传感器、加速度传感器、应力传感器、温度传感器和风力检测器，上述的各传感器件按桥梁工程学的要求设置在适当的受力位置，这对所属领域的技术人员是可实现的，上述的各传感器件经过对应的信号调理装置2对信号进行处理，如对信号进行滤波、放大、积分或自动平衡处理，上述的信号调理装置2均为已有技术，如滤波器、整形电路或应变仪等，上述的各类传感器件得到的信号或经信号调理装置2处理的信号为模拟信号，利用数据采集装置3对上述的模拟信号进行数字化处理，再将上述采集到的数字信号通过有线或无线连接方式传送到数据库服务器4进行数字信号处理或存储；在上述的数据采集装置3与数据库服务器4之间还可设监控服务器6以进行数字信号处理，例如包括实时报警、安全限值检测、最小或最大值统计、数据平滑及数据示波等，其中安全限值检测包括强迫振动频提取、疲劳统计、寿命评估、原始数据采集分析等；监控服务器6将处理后的数据发送给数据库服务器4进行数据存储，该数据传输为有线或无线连接或使用局域网或公共数据网连接并传输，数据库服务器4与多用户操作终端5之间可以进行双向信息或数据连接，监控服务器6与多用户操作终端5之间亦可进行双向信息或数据连接，这样本实用新型给出的装置具有相当的可拓展性，例如多用户操作终端5就可以是桥梁车间、桥工段、铁路局、铁道部基础检测中心等单位，各用户操作终端5依授权权限开展各方面的工作。

为便于对传感器件工作的管理，可在桥梁的某一距离处设置有触及装置，该触及装置为信号触发器，其分别与传感装置1和信号调理装置2连接，当车辆或列车进入桥梁前，通过信号触发器给传感器件一个触发信号，传感器件便进入工作状态，车辆或列车驶出桥梁，传感器停止工作；传感装置1也可全时段处于工作状态，以对风载荷或地震载荷或其它可能对桥梁或桥墩施加作用力的荷载随时进行监测，有授权权限的用户终端5可对上述的传感器件进行管理，例如要求传感器件定时进行信号采集，实现对桥梁的实时或定时或有载荷进行监测。

本实用新型是一个开放性的装置，对用户终端5和需监测的桥梁无实质性限制，可构成一个网络化的装置，仅是各用户终端5的软件内容不同或授权权限不同而实现各用户终端的功能。

Claims (6)

1.一种桥梁安全检测与评估装置，包括传感装置(1)、信号调理装置(2)、数据采集装置(3)和数据库服务器(4)，其特征在于传感装置(1)接信号调理装置(2)，信号调理装置(2)接数据采集装置(3)，数据采集装置(3)接数据库服务器(4)，数据库服务器(4)接多个用户操作终端(5)。

2.根据权利要求1所述的桥梁安全检测与评估装置，其特征在于所述的传感装置(1)包括车轴检测器、轴载检测器、振动位移传感器、位移传感器、加速度传感器、应力传感器、温度传感器和风力检测器。

3.根据权利要求2所述的桥梁安全检测与评估装置，其特征在于所述的传感装置(1)与信号调理装置(2)之间设有触及装置。

4.根据权利要求2或3所述的桥梁安全检测与评估装置，其特征在于所述的数据采集装置(3)与数据库服务器(4)之间为有线连接或无线连接。

5.根据权利要求4所述的桥梁安全检测与评估装置，其特征在于所述的数据库服务器(4)与用户操作终端(5)之间为有线连接或无线连接。

6.根据权利要求5所述的桥梁安全检测与评估装置，其特征在于所述的数据采集装置(3)与数据库服务器(4)之间设有监控服务器(6)。

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