[发明专利]一种桥梁受力监测系统及其使用方法

权利要求书

1.一种桥梁受力监测系统，其特征在于，包括桥梁支座（1）、多个压电式传感器（2）、多个压电陶瓷片（3）、信号收集器（4）、信号转换器（5）、数据发射器（6）和电能存储器（7）；

所述桥梁支座（1）设置在桥梁墩台和桥梁主梁之间；多个所述压电式传感器（2）内嵌于所述桥梁支座（1），以使所述桥梁支座（1）受压时，能够使所述压电式传感器（2）压缩以产生电信号；多个所述压电陶瓷片（3）内嵌于所述桥梁支座（1），以使所述桥梁支座（1）受压时，能够使所述压电陶瓷片（3）压缩以产生电荷；

所述压电式传感器（2）与所述信号收集器（4）电连接；所述信号收集器（4）与所述信号转换器（5）电连接；所述信号转换器（5）与所述数据发射器（6）电连接；

所述压电陶瓷片（3）与所述电能存储器（7）电连接；所述信号收集器（4）、所述信号转换器（5）以及所述数据发射器（6）均与所述电能存储器（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，所述桥梁支座（1）包括调平板（11）、顶板（12）、不锈钢冷轧钢板（13）、中间板（14）、盆体（15）和下支座板（16）；

所述下支座板（16）设置在所述桥梁墩台的上方，且所述下支座板（16）的远离所述桥梁墩台的一端与所述盆体（15）连接；多个所述压电式传感器（2）和多个所述压电陶瓷片（3）内嵌于所述盆体（15）的底板；

所述中间板（14）卡设在所述盆体（15）的上端口，且位于多个所述压电式传感器（2）和多个所述压电陶瓷片（3）的上方；

所述中间板（14）的远离所述盆体（15）的一端与所述不锈钢冷轧钢板（13）连接；所述不锈钢冷轧钢板（13）的远离所述中间板（14）的一端与所述顶板（12）连接；所述顶板（12）的远离所述不锈钢冷轧钢板（13）的一端与所述调平板（11）连接；所述调平板（11）的远离所述顶板（12）的一端与所述桥梁主梁的底面连接，以使所述桥梁主梁受到向下的压力时，所述中间板（14）能够沿所述上端口的轴线方向运动以下压多个所述压电式传感器（2）和多个所述压电陶瓷片（3）。

3.根据权利要求2所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，所述信号收集器（4）、所述信号转换器（5）、所述数据发射器（6）和所述电能存储器（7）均设置在所述下支座板（16）上。

4.根据权利要求2所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，还包括多个固定件（8）；

多个所述固定件（8）设置在所述下支座板（16）上，用于连接所述下支座板（16）与所述桥梁墩台。

5.根据权利要求4所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，所述固定件（8）包括螺栓（81）和套筒（82）；

所述套筒（82）预埋在所述桥梁墩台内；

所述螺栓（81）穿过所述下支座板（16）后与所述套筒（82）连接。

6.根据权利要求5所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，所述螺栓（81）包括锚固螺栓。

7.根据权利要求2所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，多个所述压电式传感器（2）和多个所述压电陶瓷片（3）沿所述盆体（15）的周向环形阵列内嵌在所述盆体（15）的底板。

8.根据权利要求7所述的桥梁受力监测系统，其特征在于，所述压电式传感器（2）和所述压电陶瓷片（3）间隔设置。

9.一种桥梁受力监测系统的使用方法，其特征在于，使用如权利要求1~8任一项所述的桥梁受力监测系统，包括以下步骤：

当桥梁上有车辆驶过时，桥梁支座（1）受到桥梁主梁的压力；

所述桥梁支座（1）受压时，能够使压电陶瓷片（3）压缩以产生电荷；电能存储器（7）采集所述电荷形成电源，并将所述电源供给信号收集器（4）、信号转换器（5）和数据发射器（6）；

所述桥梁支座（1）受压时，能够使压电式传感器（2）压缩以产生电信号；所述信号收集器（4）能够采集所述电信号并将所述电信号发送给所述信号转换器（5）；所述信号转换器（5）将接收到的所述电信号转换为数字信号传递给所述数据发射器（6）；所述数据发射器（6）将所述数字信号传递给数据接收端，并上传服务器。