一种无线桥梁应变监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种无线桥梁应变监测系统，包括：应变数据采集模块，用于桥梁应变数据的采集和传输，包括应变传感器和安装于应变传感器上的单点发射器；干扰因素检测模块，包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述应变传感器的安装点；数据处理中心，包括应变数据储存模块、数据处理模块和温度补偿模块，所述数据处理模块与数据储存模块、温度补偿模块之间电连接，所述数据储存模块通信连接至所述应变传感器的单点发射器，所述温度补偿模块通信连接至所述温度传感器；通过上述技术方案，解决现有应变片在数据监测和数据传输时，容易受到温度、外界磁场等外界环境的干扰导致数据的监测和传输产生误差，影响监测系统的准确性的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种无线桥梁应变监测系统


[0001]本技术涉及一种桥梁应变监测系统，特别是涉及一种无线桥梁应变监测系统。

技术介绍

[0002]静态应变测量是桥梁静载试验的重要内容，而静态应变直接反映桥梁在外荷载作用下的局部受力情况，是桥梁结构健康状态的重要参数和桥梁安全性评估的重要指标，因此，在桥梁施工、运营、维护中，通过对桥梁进行应变的实时监测，对评定桥梁结构的健康状况有重要意义。
[0003]传统的静态应变测量中，由测量人员使用数据采集仪依次对多个监控点进行数据采集并作记录，每到一个传感器预埋点都需将传感器线缆接入采集仪，再执行数据采集，这种方式的缺点是操作复杂，人工采集成本高。
[0004]随着科技的发展，逐渐出现了自动桥梁无线监测系统，例如，中国专利CN110111552A公开了一种基于ZigBee的无线桥梁多点多信道应变监测系统，包括无线传感器、路由器、网关、太阳能供电模块和上位机；无线传感器包括电阻式应变片、信号调理模块、信号采集模块和无线传输模块；路由器即无线传输模块；网关包括主控模块和3个无线传输模块；太阳能电源模块为无线传感器和路由器提供电能；通过便携电脑端设计的基于Qt5的上位机软件接收传感器信号，完成本地存储并上传至云端服务器，从而完成应变信号的采集和桥梁健康监测。
[0005]上述的无线监测系统是监测模块为电阻式应变片，应变片在数据监测和数据传输时，容易受到温度、外界磁场等外界环境的干扰导致数据的监测和传输产生误差，影响监测系统的准确性。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种无线桥梁应变监测系统，用于解决现有技术中应变片在数据监测和数据传输时，容易受到温度、外界磁场等外界环境的干扰导致数据的监测和传输产生误差，影响监测系统的准确性的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种无线桥梁应变监测系统，包括：
[0008]应变数据采集模块，用于桥梁应变数据的采集和传输，包括应变传感器和安装于应变传感器上的单点发射器；
[0009]干扰因素检测模块，包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述应变传感器的安装点；
[0010]数据处理中心，包括应变数据储存模块、数据处理模块和温度补偿模块，所述数据处理模块与数据储存模块、温度补偿模块之间电连接，所述数据储存模块通信连接至所述应变传感器的单点发射器，所述温度补偿模块通信连接至所述温度传感器。
[0011]通过上述技术方案，应变传感器采集桥梁应变数据，并将数据传输给单点发射器，由单点发射器将数据直接转换为电信号，电信号传输至数据处理中心，便于监测和观察；同时，温度传感器中将应变传感器坐在位置的温度数据也同步传输至温度补偿模块，温度补偿模块通过温度补偿公式计算，并将数据传输给数据处理中心，数据处理中心综合多方数据最终得出桥梁应变数据，避免因温度原因造成的数据误差，此外，应变传感器直接跟单点发射器连接，即将应变传感器输出信号后，立即将信号转换为电流信号，避免应变传感器的信号在传输过程中收到磁场的干扰。
[0012]于本技术的一实施例中，所述无线桥梁应变监测系统还包括异常数据采集模块，所述异常数据采集模块包括异常数据采集芯片和故障警报装置，所述异常数据采集芯片电性连接至所述数据处理模块，所述异常数据采集芯片与所述故障警报装置电性连接。
[0013]通过上述技术方案，异常数据采集模块将数据处理模块中明显不正常的数据筛选出来，进行故障次数的统计，便于追溯和统计，而当异常数据产生后，异常数据采集芯片将信号输送至故障警报装置，故障警报装置发出警报，及时通知相关人员，进行维修和故障原因分析。
[0014]于本技术的一实施例中，所述干扰因素检测模块还包括磁力仪，所述磁力仪设置于所述应变传感器的安装点，用于测量应变传感器附近的磁场变化，所述磁力仪通信连接至异常数据采集模块。
[0015]通过上述技术方案，磁力仪用于检测应变传感器周围是否存在干扰磁场，并将干扰磁场的参数传输至异常数据采集模块，当干扰磁场长期存在时，相关操作人员可以及时获知情况并进行干扰因素排查，增加监测数据的准确性。
[0016]于本技术的一实施例中，所述故障警报装置包括三色信号灯、固定三色信号灯的支撑架，所述三色信号灯通过无线网络通信连接至异样数据采集芯片。
[0017]于本技术的一实施例中，所述应变传感器上还安装有GPS定位件，所述GPS定位件电信号连接至数据处理中心。
[0018]通过上述技术方案，设置GPS定位件是为了操作人员更快、更准确的判断产生故障或干扰因素的应变传感器的位置，从而更好的处理异常情况。
[0019]如上所述，本技术的无线桥梁应变监测系统，具有以下有益效果：
[0020]1、应温度传感器中将应变传感器坐在位置的温度数据也同步传输至温度补偿模块，温度补偿模块通过温度补偿公式计算，并将数据传输给数据处理中心，数据处理中心综合多方数据最终得出桥梁应变数据，避免因温度原因造成的数据误差，此外，应变传感器直接跟单点发射器连接，即将应变传感器输出信号后，立即将信号转换为电流信号，避免应变传感器的信号在传输过程中收到磁场的干扰。
[0021]2、磁力仪用于检测应变传感器周围是否存在干扰磁场，并将干扰磁场的参数传输至异常数据采集模块，当干扰磁场长期存在时，相关操作人员可以及时获知情况并进行干扰因素排查，增加监测数据的准确性。
附图说明
[0022]图1显示为本技术实施例1中公开的无线桥梁应变监测系统的系统结构示意图。
[0023]图2显示为本技术实施例2中公开的无线桥梁应变监测系统的系统结构示意图。
[0024]元件标号说明
[0025]1、应变数据采集模块；2、干扰因素检测模块；3、数据处理中心；4、应变数据储存模块；5、数据处理模块；6、温度补偿模块；7、异常检测模块；8、异常数据采集芯片；9、故障警报装置；10、磁力仪；11、应变传感器；12、单点发射器。
具体实施方式
[0026]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
[0027]请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0028]实施例1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线桥梁应变监测系统，其特征在于，包括：应变数据采集模块，用于桥梁应变数据的采集和传输，包括应变传感器和安装于应变传感器上的单点发射器；干扰因素检测模块，包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述应变传感器的安装点；数据处理中心，包括应变数据储存模块、数据处理模块和温度补偿模块，所述数据处理模块与数据储存模块、温度补偿模块之间电连接，所述数据储存模块通信连接至所述应变传感器的单点发射器，所述温度补偿模块通信连接至所述温度传感器。2.根据权利要求1所述的无线桥梁应变监测系统，其特征在于：所述无线桥梁应变监测系统还包括异常数据采集模块，所述异常数据采集模块包括异常数据采集芯片和故障警报装置，所述异常数...

【专利技术属性】
技术研发人员：金军官，
申请(专利权)人：杭州诚兴检测有限公司，
类型：新型
国别省市：