[实用新型]一种光学传感桥梁监测系统

说明书

本实用新型涉及一种光学传感桥梁监测系统，包括宽带光源、光纤陀螺仪、光纤光栅传感器、光信号解调仪和监测上位机，所述宽带光源分别连接光纤光栅传感器和光纤陀螺仪，为光纤光栅传感器和光纤陀螺仪提供光源，斜拉桥的相邻预制梁之间对接处分别设置一光纤陀螺仪和一光纤光栅传感器，斜拉桥的索塔顶部以及斜拉桥的索塔与桥面连接处分别设置一光纤陀螺仪，斜拉桥的拉索的靠近桥面端部设置一光纤光栅传感器，斜拉桥的预制梁内沿桥梁轴线均匀间隔设置多个光纤光栅传感器，所述监测上位机连接光纤陀螺仪，并经光信号解调仪连接光纤光栅传感器。与现有技术相比，本实用新型具有降低生产成本，提高容错率、监测效率和稳定性等优点。

技术领域

本实用新型涉及桥梁监测领域，尤其是涉及一种光学传感桥梁监测系统。

背景技术

Sagnac光纤陀螺仪是光在高速旋转的正反向环形光纤中，形成相位差产生光的干涉现象，通过对光谱的分析测量惯性旋转角速度。其具备高精度、高灵敏度、良好的稳定性、耐久性、数据兼容性和施工便捷性，目前已广泛应用于航空航天领域。

Bragg光纤光栅传感器有别于传统应变片，其通过含锗光纤的光敏特性，当光照射时产生光纤纤芯折射率的周期性改变，结合光信号解调技术实现对结构微小形变的测量，目前在路桥隧工程的结构健康监测中皆有应用。

现有桥梁结构健康监测存在以下缺陷：

1、目前常用的桥梁结构监测传感器多为机械式，不仅元器件繁多，而且施工装配复杂，稳定性和耐久性均有不足。

2、目前用于桥梁监测实验的几座新兴大桥如加拿大Headingly的Taylor大桥，采用的都是单一光纤光栅传感器来测量应变，对仪器的稳定性要求极高。现有光纤光栅传感器在测量桥梁预应力索力、混凝土形变以及符合材料的性能等方面具有一定的不稳定性，单一使用光纤陀螺仪亦会造成成本过高的问题。

3、目前桥梁结构健康监测配备的光纤光栅传感器多为实验而定点布设，有很强的针对性。对于泛用的结构监测体系而言，需要考虑诸多不利因素对桥梁带来的损伤，这就对传感器的优化布设提出了要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种光学传感桥梁监测系统，具有降低生产成本，提高容错率、监测效率和稳定性等优点。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种光学传感桥梁监测系统，用于监测斜拉桥，包括宽带光源、光纤陀螺仪、光纤光栅传感器、光信号解调仪和监测上位机，所述宽带光源分别连接光纤光栅传感器和光纤陀螺仪，为光纤光栅传感器和光纤陀螺仪提供光源，斜拉桥的相邻预制梁之间对接处分别设置一光纤陀螺仪和一光纤光栅传感器，斜拉桥的索塔顶部以及斜拉桥的索塔与桥面连接处分别设置一光纤陀螺仪，斜拉桥的拉索的靠近桥面端部设置一光纤光栅传感器，斜拉桥的预制梁内沿桥梁轴线均匀间隔设置多个光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器的个数大于光纤陀螺仪的个数，所述监测上位机连接光纤陀螺仪，并经光信号解调仪连接光纤光栅传感器。

斜拉桥的预制梁与岸体的对接处设置一光纤陀螺仪。

斜拉桥的预制梁内沿桥梁轴线均匀间隔设置多个光纤陀螺仪。

还包括远程无线通信器和与远程无线通信器无线连接的桥梁无线通信器，所述远程无线通信器连接监测上位机，所述桥梁无线通信器分别连接光纤陀螺仪和光信号解调仪。

所述桥梁无线通信器连接有数据存储卡。

所述监测上位机连接有报警装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：