一种预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统，应用于预应力碳纤维板加固体系，所述预应力碳纤维板加固体系包括碳纤维锚具、预应力碳纤维板、张拉杆、化学锚栓；其特征在于：所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统包括测力传感器、螺栓松动传感器、光纤光栅应变传感器计、倾角仪、高清摄像机、数据采集站和监控中心。本实用新型专利技术预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统安装及维护成本较低，可代替人工进行巡检和定期检查，性价比较高。性价比较高。性价比较高。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统


[0001]本技术涉及属于土木工程加固体系健康监测
，特别是一种预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统。

技术介绍

[0002]我国交通建设经过了几十年的高速发展，修建了大量的桥梁，现如今开始进入病害、事故多发期。据不完全统计，公路系统中，接近30％桥梁需要加固，铁路系统中将荷载等级从25T提高到30T的32米以下跨径桥梁17万孔；城市中众多高架桥、立交桥等市政桥梁也需要大量的维修加固工作。
[0003]预应力碳纤维板加固法作为当今桥梁界的主流加固方法之一，该方法是对于需要加固的构件，采用涂覆有环氧胶的碳纤维进行预应力张拉，修复梁的变形和闭合裂纹，而后将碳纤维板粘贴、锚固在构件上，提高其承载能力。具有加固修复不留痕迹，强度高、抗腐蚀、施工快捷等优点。
[0004]但是随着预应力碳纤维板加固时间的增长和桥梁荷载增加，久而久之会造成预应力损失，承载能力下降,缩短使用寿命。如果不及时的发现这些问题，并采取正确的应对措施，将会影响交通安全与发展。然而，现大多碳纤维板加固项目都忽略了对整个体系进行全寿命健康监测，监测方法比较单一，或仅为施工过程监测等诸多情况，不仅不能获取桥梁加固体系全面的健康状况，而且无法判定桥梁的健康技术状况，甚至不利于桥梁的科学管养和安全预警。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本技术提出一种预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统，首先，利用传感器技术对体系中的应力、应变、温度、螺栓松动、挠度进行实时动态监测。其次，利用有线或无线的方式进行数据采集和软件分析处理。最后，将监测分析结果通过互联网交付至客户。由此形成一套专项、科学、完整、全寿命周期的健康监测系统，实现桥梁维护智慧监测。
[0006]为实现上述技术目的，本技术的采用的技术方案如下：
[0007]一种预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统，应用于预应力碳纤维板加固体系，所述预应力碳纤维板加固体系包括碳纤维锚具、预应力碳纤维板、张拉杆、化学锚栓；所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统包括测力传感器、螺栓松动传感器、光纤光栅应变计、倾角仪、高清摄像机、数据采集站和监控中心；所述测力传感器安装在张拉杆上，倾角仪设置在预应力碳纤维板上，所述螺栓松动传感器设置在张拉杆和化学锚栓上，所述光纤光栅应变传感器设置在碳纤维锚具上，所述高清摄像机设置在预应力碳纤维板的一侧，所述数据采集站分别与测力传感器、螺栓松动传感器、光纤光栅应变计、倾角仪、高清摄像机通讯连接，所述监控中心与数据采集站通讯连接。
[0008]进一步的，所述测力传感器为磁通量传感器和压力传感器中的一种。
[0009]进一步的，还包括客户端，所述客记端与数据采集站通讯连接。
[0010]本技术的工作原理是：测力传感器监测预应力碳纤维板索力；螺栓松动传感器监测张拉杆和化学锚栓松动情况；光纤光栅应变传感器计监测碳纤维锚具的应力大小；倾角仪监测加固段下挠情况；数据采集站负责采集各传感器的实时监测数据；监控中心负责进行数据的存储、分析和处理，并形成意见性的监测结果；最终客户可通过电脑获取实时监测结果和状态预警。
[0011]本技术的监测方法不仅融合了各类型传感技术，而且伴随构件全寿命周期，结构监测内容全面，弥补了现有单一监测的不足。其次，所用传感器可定期进行校准、维护和更换，使得监测系统稳定可靠，长期测量精度有保障。用科技信息化监测方法为运营桥梁健康护航，实现预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测。
[0012]本技术的有益效果
[0013](1)本技术采用无损的监测方法，且其监测传感器可定期进行校准、维护和更换，对碳纤维板加固体系无损伤、破坏，安装快捷,操作简单方便。
[0014](2)本技术不仅可以全方位、全寿命实时监测整个加固体系工作状态,而且还能够精确判定病害出现位置。
[0015](3)本技术涵盖的监测内容和方法比较全面，解决传统监测手段单一、监测数据数据利用效率低、耗费时间长等问题。
[0016](4)本技术可作为加固工程施工过程监控，且施工质量容易控制。
[0017](5)本技术的预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统安装及维护成本较低，可代替人工进行巡检和定期检查，性价比较高。
[0018](6)当加固体系结构出现异常时监测系统能及时预警，并形成科学、合理的管养意见和建议，实现智慧监测及科学管养。
附图说明
[0019]图1、本技术所述一种预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统的结构示意图；
[0020]图2、本技术所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统的一种安装结构图；
[0021]图3、本技术所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统的另一种安装结构图；
[0022]图中：
[0023]1‑
碳纤维锚具；2
‑
预应力碳纤维板；3
‑
压板；4
‑
固定端支座；5
‑
张拉杆；6
‑
张拉端支座、7
‑
化学锚栓；8
‑
测力传感器；9
‑
螺栓松动传感器；10
‑
光纤光栅应变计；11
‑
倾角仪；12
‑
高清摄像机；13
‑
数据采集站；14
‑
监控中心；15
‑
用户端。
具体实施方式
[0024]为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。
[0025]如图2、3，一种预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统，应用于预应力碳纤维板
加固体系，所述预应力碳纤维板加固体系包括碳纤维锚具1、预应力碳纤维板2、张拉杆5、化学锚栓7；所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统包括测力传感器8、螺栓松动传感器9、光纤光栅应变传感器10、倾角仪11、高清摄像机12、数据采集站13和监控中心14；所述测力传感器8安装在张拉杆5上，倾角仪11设置在预应力碳纤维板2上，所述螺栓松动传感器9设置在张拉杆5和化学锚栓7上，所述光纤光栅应变计10设置在碳纤维锚具1上，所述高清摄像机12设置在预应力碳纤维板2的一侧，所述数据采集站13分别与测力传感器8、螺栓松动传感器9、光纤光栅应变计10、倾角仪11、高清摄像机12通讯连接，所述监控中心14与数据采集站13通讯连接。
[0026]所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统的安装过程如下：
[0027]1、施工准备，施工前应按设计图纸在桥梁加固部位放线和精确定位，确保锚固端与张拉端中心线处于同一条直线上。
[0028]2、基础清理找平，若有裂缝，应先修补，然后用修补材料修复平整。
[0029]3、化学锚栓7打孔、植筋，在锚固区及张拉区、压板按放样位置钻孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预应力碳纤维板加固体系全寿命健康监测系统，应用于预应力碳纤维板加固体系，所述预应力碳纤维板加固体系包括碳纤维锚具、预应力碳纤维板、张拉杆、化学锚栓；其特征在于：所述预应力碳纤维板加固体系全寿命监测系统包括测力传感器、螺栓松动传感器、光纤光栅应变传感器计、倾角仪、高清摄像机、数据采集站和监控中心；所述测力传感器安装在张拉杆上，倾角仪设置在预应力碳纤维板上，所述螺栓松动传感器设置在张拉杆和化学锚栓上，所述光纤光栅应变传感器设置在碳纤维锚...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃华桥，黄汉斌，李永强，窦勇芝，庞忠华，杨立中，韦福堂，杨赓，王雄彪，王波，潘辛，
申请(专利权)人：柳州欧维姆结构检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：