[實用新型]基于激光測量和485總線的橋梁變形監測裝置

有效

• 申請號: 201420026677.8
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN203657754U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 田浩;朱福民;李萬莉
• 申請（專利權）人: 浙江省交通科學研究院;朱福民;李萬莉
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術領域

本實用新型裝置應用于結構物變形或位移監測系統，具體應用于橋梁變形監測系統。

背景技術

目前在橋梁變形檢測方面應用的主要方法有拉鋼絲法、水準儀法、經緯儀法等。所述的拉鋼絲法，實現該方法雖然所需設備簡單，操作容易，但跨度內鋼絲拉力不好掌握，又由于鋼絲具有一定的彈性和韌性，特別是彎曲以后不易拉直，再加上鋼絲自重、外環境風力、溫度變化等因素的影響，造成測量誤差較大。所述的水準儀法，在短距離測量時有盲區，在大跨度測量時，一般水準儀讀尺模糊，影響精度。經緯儀法只能測量主梁的受載變形情況，不能反映靜載情況。最重要的一點是，后兩種方法均無法實現連續的自動監測。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種新型橋梁變形監測系統的前端裝置。通過利用激光具有方向性好、高光亮度等特點，將激光發射裝置作為測量橋梁垂直方向變形的基準，投射到橋梁變形監測器上，當橋梁跨中產生下撓位移時，投射在橋梁變形監測器目標靶上的光斑的坐標值將發生變化，通過捕捉這個變化量以實現對橋梁變形的實時監測。

本實用新型需要保護的技術方案表征為：

一種基于激光測量和485總線的橋梁變形監測裝置，其特征在于，作為橋梁變形監測系統的前端，該監測裝置由激光發射裝置、橋梁變形監測器和中轉器組成；所述激光發射裝置、橋梁變形監測器兩者相距可達數十米，所述橋梁變形監測器與激光發射裝置之間通過導線連接，橋梁變形監測器與中轉器通過485總線連接；

所述激光發射裝置安裝在橋墩或其它相對固定的橋梁體上，包括激光發射器和支架，激光發射器固定于支架所在平面上，整個激光發射裝置通過支架固定于橋墩物體上；

所述橋梁變形監測器安裝于橋梁跨中的下方；

所述橋梁變形監測器與激光發射器，兩者正對安裝，兩者之間的相對位置保證激光發射器發出的激光束可以正好投射到橋梁變形監測器的目標靶上。

本實用新型技術方案應用于橋梁變形監測系統：當橋梁在承載或產生永久變形后,?橋梁跨中將產生下撓,?安裝于跨中的橋梁變形監測器隨之下移,?激光發射器發出的激光經目標靶成像后在感光元件上的位置相應變化,?此變化量經過轉化后得到下撓的信息,?然后通過在線的數據處理得到位移值，同時可以將檢測結果通過485總線把數據傳遞給中轉器，通過中轉器發送至后臺主控中心。

本實用新型利用激光具有方向性好、高光亮度等特點，將其作為一種局部基準，投射到橋梁變形監測器上，通過對其光斑位置的解析，可以間接地獲得橋梁變形監測器所在位置的變形和位移參數，實現變形的在線實時測量。

附圖說明

圖1為監測系統前端的安裝示意圖。

圖2為橋梁變形監測裝置的連接關系示意圖。

標記說明：橋面板1，橋墩2，激光發射裝置3，激光發射器31，支架32，橋梁變形監測器4，中轉器5，485總線6，導線7，激光束8。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型技術方案做進一步詳述。

本實用新型公開了一種基于激光測量和485總線的橋梁變形監測裝置,作為橋梁變形監測系統的前端，該監測裝置由激光發射器、橋梁變形監測器和中轉器組成。

如圖1所示，所述激光發射器安裝在橋墩或其它相對固定的物體上，橋梁變形監測器一般安裝于橋梁跨中的下方。兩者相距可達數十米。安裝位置保證激光發射器發出的激光束可以正好投射到橋梁變形監測器的目標靶上。橋梁變形監測器與激光發射器之間通過導線連接，激光發射器根據需要發射激光束。

如圖2所示的激光發射裝置，包括激光發射器和支架，激光發射器固定于支架所在平面上，整個激光發射裝置通過支架固定于橋墩物體上。

如圖2所示，橋梁變形監測器通過485總線與信號中轉器連接。作為下位機的各個變形監測器得到上位機指令后依次將采集到的橋梁變形信號輸出提供給上位機，供其分析處理。

工作原理：激光發射器投射過來的激光經橋梁變形監測器的目標靶成像后在感光元件上的位置相應變化，通過傳感器（即橋梁變形監測器）進行在線數據處理，獲得橋梁變形監測器相對于基準激光束的垂直位置偏移量，從而直接獲得橋梁跨中的變形值。