【技术实现步骤摘要】
本公开涉及桥梁监测，尤其涉及一种桥梁健康监测系统。
技术介绍
1、随着现代交通网络的快速发展，桥梁作为重要的交通枢纽，其安全性和稳定性越来越受到重视。桥梁位移状况的实时监测成为保障桥梁安全运行的重要手段之一。在众多传感器技术中，电容位移传感器因其高精度、高灵敏度以及非接触测量等优点，被广泛应用于桥梁位移的监测中。
2、在桥梁位移的实际监测中，电容位移传感器面临着诸多挑战。其中一个重要的问题是激励信号的稳定性。由于桥梁的工作环境复杂多变，包括温度变化、湿度变化、电磁干扰等多种因素，都会对激励信号的稳定性产生影响。特别是在恶劣的气候条件下，如暴雨、大风等，这些因素的作用更加明显，可能导致激励信号失真或波动，影响电容位移传感器的测量精度和稳定性，从而影响桥梁位移监测的准确性。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种桥梁健康监测系统，以提高桥梁位移监测的准确性。
2、本公开实施例提供了一种桥梁健康监测系统，包括控制器、位移传感器、激励模块、信号处理模块和无线通信模块；
3、所述位移传感器的第一端连接所述激励模块，所述位移传感器的第二端连接所述信号处理模块的第一端，所述信号处理模块的第二端连接所述控制器，所述控制器通过所述无线通信模块与监控中心通信连接；
4、所述激励模块包括脉冲发生电路、脉冲控制电路、推挽电路、变压器和反馈电路；
5、所述脉冲发生电路用于输出脉冲信号，所述脉冲发生电路连接所述脉冲控制电路的输入端，所述脉冲控制电路
6、所述脉冲控制电路的输出端连接所述推挽电路的输入端，所述推挽电路的输出端连接所述变压器的输入端，所述变压器的输出端用于输出激励信号；
7、所述变压器的输出端通过所述反馈电路连接所述脉冲发生电路。
8、在本公开的一种示例性实施例中，还包括温度监测模块；
9、所述温度监测模块用于监测位移传感器工作的环境温度，所述温度监测模块连接所述控制器。
10、在本公开的一种示例性实施例中，所述激励模块包括触发器u2、开关管q1和开关管q2；
11、所述触发器u2的输入端连接所述脉冲发生电路，所述触发器u2的时钟端连接所述控制器，所述触发器u2的第一输出端连接所述开关管q1的控制端，所述触发器u2的第二输出端连接所述开关管q2的控制端；
12、所述开关管q1的第一端连接所述变压器的第一输入端，所述开关管q1的第二端接地，所述开关管q2的第一端连接所述变压器的第二输入端，所述开关管q2的第二端接地，所述变压器的第三输入端连接vcc电源；
13、所述变压器的第一输出端用于输出激励信号，所述变压器的第二输出端接地，所述变压器的第一输出端通过所述反馈电路连接所述脉冲发生电路。
14、在本公开的一种示例性实施例中，所述激励模块还包括脉冲控制器u1、电阻r2和电容c3；
15、所述脉冲控制器u1的电源端连接vcc电源，所述脉冲控制器u1的反馈端连接所述反馈电路，所述脉冲控制器u1的参考端通过所述电阻r2接地，所述脉冲控制器u1的调节端通过所述电容c3接地，所述脉冲控制器u1的输出端连接所述触发器u2的输入端。
16、在本公开的一种示例性实施例中，所述激励模块还包括电阻r3；
17、所述电阻r3的第一端连接所述开关管q1的第二端和所述开关管q2的第二端，所述电阻r3的第二端接地。
18、在本公开的一种示例性实施例中，所述激励模块还包括变阻器rp3、二极管d3和电容c6；
19、所述变阻器rp3的第一端连接所述变压器的第一输出端，所述变阻器rp3的第二端接地，所述变阻器rp3的滑动端连接所述二极管d3的阳极，所述二极管d3的阴极通过所述电容c6接地，所述二极管d3的阴极连接所述脉冲控制器u1的反馈端。
20、在本公开的一种示例性实施例中，所述信号处理模块包括放大电路、整流电路和滤波电路；
21、所述放大电路的输入端连接所述位移传感器的第二端，所述放大电路的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端连接所述控制器。
22、在本公开的一种示例性实施例中，所述放大电路包括电容c10、放大器u4、电阻r17、电阻r5、放大器u3、电容c7、电容c8、电阻r6、电容c9、电阻r7和电阻r8；
23、所述电容c10的第一端连接所述激励模块，所述电容c10的第二端连接所述位移传感器的第一端，所述电容c10的第二端连接所述放大器u4的反相输入端，所述放大器u4的同相输入端接地，所述放大器u4的输出的通过所述电阻r17连接所述放大器u4的反相输入端，所述放大器u4的输出端连接所述放大器u3的同相输入端，所述放大器u3的反相输入端通过所述电阻r5接地，所述放大器u3的输出端连接所述位移传感器的第二端，所述放大器u3的输出端通过所述电阻r8连接所述电阻r7的第一端，所述电阻r7通过所述电容c9接地，所述电阻r7的第二端连接所述放大器u3的反相输入端；
24、所述放大器u3的输出端通过所述电容c8连接所述电容c7的第一端，所述电容c7的第一端通过所述电阻r6接地，所述电容c7的第二端连接所述放大器u3的反相输入端，所述放大器u3的输出端连接所述控制器。
25、在本公开的一种示例性实施例中，所述整流电路包括放大器u5、电阻r12、二极管d4、二极管d5、放大器u6、电阻r11、二极管d6和二极管d7；
26、所述放大器u5的反相输入端连接所述放大电路的输出端，所述放大器u6的同相输入端连接所述放大电路的输出端，所述放大器u5的同相输入端接地，所述放大器的输出端连接所述二极管d4的阴极，所述二极管d4的阳极连接所述放大器u5的反相输入端，所述放大器u5的输出端连接所述二极管d5的阳极，所述二极管d5的阴极通过所述电阻r12连接所述放大器u5的同相输入端；
27、所述放大器u6的输出端连接所述二极管d6的阴极，所述二极管d6的阳极连接所述放大器u6的反相输入端，所述放大器u6的输出端连接所述二极管d7的阳极，所述二极管d7的阴极通过所述电阻r11连接所述放大器u6的反相输入端，所述二极管d5的阴极和所述二极管d7的阴极均与所述滤波电路连接。
28、在本公开的一种示例性实施例中，所述滤波电路包括电阻r13、电容c12、电容c13、电阻r14、放大器u7、电阻r16和电阻r15；
29、所述电阻r13的第一端连接所述二极管d5的阴极和二极管d7的阴极，所述电阻r13的第二端通过所述电容c12接地，所述电阻r13的第二端通过所述电容c13连接所述放大器u7的同相输入端，所述放大器u7的反相输入端通过所述电阻r16接地，所述放大器u7的输出端通过所述电阻r15连接所述放大器u7的反相输入端，所述放大器u7的输出端连接所述控制器。
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1.一种桥梁健康监测系统，其特征在于，包括控制器、位移传感器、激励模块、信号处理模块和无线通信模块；
2.如权利要求1所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，还包括温度监测模块；
3.如权利要求1所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块包括触发器U2、开关管Q1和开关管Q2；
4.如权利要求3所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块还包括脉冲控制器U1、电阻R2和电容C3；
5.如权利要求4所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块还包括电阻R3；
6.如权利要求4所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块还包括变阻器RP3、二极管D3和电容C6；
7.如权利要求1所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述信号处理模块包括放大电路、整流电路和滤波电路；
8.如权利要求7所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述放大电路包括电容C10、放大器U4、电阻R17、电阻R5、放大器U3、电容C7、电容C8、电阻R6、电容C9、电阻R7和电阻R8；
9.如权利要求8所述的桥梁
10.如权利要求9所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述滤波电路包括电阻R13、电容C12、电容C13、电阻R14、放大器U7、电阻R16和电阻R15；
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁健康监测系统，其特征在于，包括控制器、位移传感器、激励模块、信号处理模块和无线通信模块；
2.如权利要求1所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，还包括温度监测模块；
3.如权利要求1所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块包括触发器u2、开关管q1和开关管q2；
4.如权利要求3所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块还包括脉冲控制器u1、电阻r2和电容c3；
5.如权利要求4所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块还包括电阻r3；
6.如权利要求4所述的桥梁健康监测系统，其特征在于，所述激励模块还包括变阻器rp3、二极管d3和电容c6；
【专利技术属性】
技术研发人员：杜兵民，杨凯，曹安，武琳，赵海明，王江涛，秦立鹏，刘岗，张波，郭莹春，
申请(专利权)人：石家庄鼎盛交通建设监理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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