[实用新型]一种季冻区混凝土桥梁参数采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种桥梁参数采集装置。

背景技术

桥梁损伤识别的方法主要包括局部损伤识别和全局损伤识别，局部损伤识别主要有超声波法、回弹法、红外热像法等。这些检测方法难以对结构的隐含部位进行检测，不能进行长期、全面的桥梁结构健康监测，因此全局损伤识别方法得到广泛的应用。根据加载的不同，全局损伤识别方法主要有静力荷载试验法和基于振动参数的损伤识别方法。相对于静力荷载试验法，基于振动参数的损伤识别可以在桥梁正常运营的情况下，采集其振动频率对桥梁的健康状态进行评估。同时由于季冻区环境特点较为特殊，夏季温度高，空气湿度大，冬季温度低，空气干燥，东北处于季风区，风速也对桥梁安全造成很大的影响，所以对于季冻区的混凝土桥梁而言环境因素的影响是巨大的，因此，对环境因素的测量在桥梁健康评估方面是不可或缺的，另外导致桥梁出现状况的直接因素是力学参数的变化，季冻区环境的变化能够导致力学参数的改变，但由环境变化引起的频率改变是慢性渐变过程，力学传感器无法直接测得这个慢性渐变的值，现阶段没有针对季冻区混凝土桥梁的特点而设计的全面的参数采集装置。

发明内容

本实用新型提供一种季冻区混凝土桥梁参数采集装置，以解决因季冻区环境复杂，现阶段没有一套全面、针对季冻区一般性混凝土桥梁进行参数采集和监测的方案及装置，十分不利于混凝土桥梁的养护及维修的问题。

本实用新型采取的技术方案是：温度传感器和湿度传感器分两层设置在桥梁的内部、且以“V”字型相互交错分布，第一层传感器组埋置在距桥梁表面下方厘米处，第二层传感器组埋置在距第一层传感器下方15厘米处；桥梁支座每个面的三等分线处有两个孔，加速度传感器布置在该孔内，风速传感器固定在桥墩的侧面上、且以螺旋线绕桥墩分布，相邻的风速传感器之间的高度差为1米。

本实用新型的优点是结构新颖，采集装置分别采集了桥梁频率与环境参数，采集的桥梁频率直接反映了桥梁受外加荷载冲击的损伤情况，若桥梁频率超过安全值，则提示工作人员进行桥梁维修；采集的环境参数体现了桥梁所处的环境条件，可以反映出桥梁近一段时间内由环境变化所影响而积累的损伤，若环境参数超过安全值，则提示工作人员及时进行桥梁养护；参数采集装置采用全面可行的传感器布置方案，使采集到的数据更加精确，有代表性，更能有效实时地反映桥梁的健康状态，通过无线传输的方式将采集到的数据发送到监测室，适合整个桥梁的多点监控。

附图说明

图1是本实用新型俯视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图2的C-C剖视图；

图5是图2的D-D剖视图。

具体实施方式

无线传输式温度传感器4和无线传输式湿度传感器5分两层设置在桥梁1的内部、且以“V”字型相互交错分布，第一层传感器组埋置在距桥梁表面下方10厘米处，第二层传感器组埋置在距第一层传感器下方15厘米处；桥梁支座2每个面的三等分线处有两个孔，无线传输式加速度传感器6布置在该孔内，无线传输式风速传感器7固定在桥墩3的侧面上、且以螺旋线绕桥墩3分布，相邻的风速传感器之间的高度差为1米。

工作原理：多个无线传输式加速度传感器6组成力学传感器，多个温度传感器4、湿度传感器5和风速传感器7组成环境参数传感器，温度传感器4、湿度传感器5、加速度传感器6和风速传感器7分别采集温度值、湿度值、频率值和风速值，并通过无线传输方式传到上位机，供上位机分析处理用，温度传感器4和湿度传感器5设置在桥梁的梁1内部，以”V”字型相互交错分布，第一层传感器埋置在距梁表面下方10厘米处，第二层传感器埋置在距第一层传感器下方15厘米处，这样布置使两种传感器采集到的数据关联性更强，更具代表性，并且“V”字型分布与传统的“方格”型分布相比传感器使用量更少，减少成本；风速传感器7安装在墩台3上，以螺旋线绕墩台3分布，相邻传感器之间的高度差为1米，螺旋分布的方式使传感器能够测得各个方向各个高度的风速，使测得的数更全面，基于频率的损伤识别方法使得加速度传感器采集到的频率值能够反映桥梁的实时健康状况，因此用四种传感器组分别测量桥梁频率和环境参数后，进行的综合判断更具全面性、准确性。