橋梁、隧道、管廊或大壩結構健康管理系統的製作方法

2023-04-24 06:30:51 1

本實用新型涉及一種檢測系統，更具體地說，它涉及一種橋梁、隧道、管廊或大壩結構健康管理系統。

背景技術：

目前，建築的發展越來越快，橋梁、隧道、管廊、邊坡、大壩等建築隨著時間的推移，根據地勢的不同進行建設，建築也會在時間的推移其強度等會發生變換，因此需要我們去檢測。傳統的檢測方法為工作人員攜帶檢測設備直接進入到需要檢測的建築位置進行檢測，同時為了讓建築物能夠及時反應其健康狀況，檢測工作人員需要定期進行檢測。而在建築越來越多的情況下，工作人員檢測的量越來越大，因此，目前的檢測方法不適合大批量的建築健康狀況的檢測。因此，在此基礎上通過檢測器件直接放入待檢測位置，並且通過控制器控制其工作，這樣，工作人員定期查看就能夠獲得檢測數據，降低了工作人員的工作強度，但是，各類設備集成度差，部分設備不能長期、穩定的獲取準確的數據。因此，為了解決上述問題，需要提出一種新的設備輔助檢測。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種橋梁、隧道、管廊或大壩結構健康管理系統，其在於解決目前建築物檢測數據不準確穩定的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：一種橋梁、隧道、管廊或大壩結構健康管理系統，包括檢測單元，置於建築物上用於檢測待檢測位置建築物的參數，並輸出檢測信號；時間單元，記錄系統時鐘，並輸出時鐘信號；比較單元，接收檢測信號，與比較模塊預設信號進行比較，輸出比較信號；存儲單元，同時接收時鐘信號、檢測信號以及比較信號，並進行存儲；報警單元，接收比較信號，並發出報警信號。

通過採用上述技術方案，設置檢測單元，對建築物進行實時檢測，另外，通過時間單元將檢測的信號參數與時間單元的系統時間進行結合，從而能夠清楚的查看在一個時間的建築物的狀況，同時將比較後得出的信號也同樣進行存儲，可以後前觀測建築物各個性能參數隨時間變換的情況，可以供工作人員後期分析，當檢測到不符合建築物健康的信號（與比較器的預設信號相比），通過報警單元進行報警，從而提醒工作人員進行建築物的進一步檢測和維護，同時通過數據的儲存能夠及時的發現各個檢測單元的狀況，從而達到長時間監測而減少檢測單元失誤的情況。

本實用新型進一步優選為：所述的檢測單元包括孔隙水壓計、應變計以及土壓力盒，且孔隙水壓計、應變計以及土壓力盒分別連接單獨的比較單元。

通過採用上述技術方案，採用多種傳感器進行多方位的檢測，從而對建築物各個參數進行檢測，達到更加準確的估算建築物健康狀況的目的，也能夠將各個方面的數據進行集中觀測。

本實用新型進一步優選為：所述的比較單元包括放大器以及比較器，所述放大器將檢測信號進行放大並輸入至比較器，所述比較器包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入段接入放大器放大的檢測信號，所述第二輸入端接入預設信號，所述輸出端輸出比較信號。

通過採用上述技術方案，放大器對傳感器檢測得到的信號進行放大，方便後面對這個信號的處理，而不會由於信號微弱受到幹擾，另外，通過將檢測的信號與預設的信號進行比較，達到判斷建築物是否已經損壞或者損傷的目的，進而達到檢測建築物健康的目的。

本實用新型進一步優選為：所述的報警單元包括信號接收器以及信號發射器，所述信號發射器與比較器連接並接收比較信號，並發出報警信號，所述信號接收器接收報警信號並發出警報。

通過採用上述技術方案，將信號發射器接通比較信號，讓比較信號控制信號發射器的工作，當比較信號為檢測到的信號是建築物健康受損的信號，此時信號發射器收比較信號的控制發出報警信號，而信號接收器接收到報警信號並發出警報，提醒工作人員進行進一步檢測和維護。

本實用新型進一步優選為：所述的信號發射器與比較器之間設置有信號發送開關，所述信號發送開關控制信號發射器的啟閉。

通過採用上述技術方案，由於信號發射器與比較器之間的電壓存在差異，因此為了讓信號發射器的工作更加準確，在信號發射器與比較器之間設置有信號發送開關，通過信號發送開關控制信號發射器的啟閉。

本實用新型進一步優選為：所述的信號發送開關包括開關管以及繼電器，所述開關管的控制端與比較器的輸出端耦接，開關管的工作端與繼電器的線圈耦接，所述繼電器的開關端與信號發射器耦接。

本實用新型進一步優選為：所述的開關管與繼電器之間連接有光電耦合器，光電耦合器的控制端與開關管的工作端耦接，光電耦合器的啟閉端與繼電器的線圈耦接。

通過採用上述技術方案，通過光電耦合器造成光電隔離，從而使得整個信號發射器的電路與控制電路分割開，從而電路之間不會出現幹擾。

本實用新型進一步優選為：所述的信號接收器採用手機或計算機。

通過採用上述技術方案，手機能夠實時接收報警信息，從而能夠讓工作人員及時的得知情況，從而進行建築物的進一步檢測和維護，而計算機能夠大程度的調取信息，從而能夠更加直觀的對數據進行監測。

本實用新型進一步優選為：所述的報警單元包括蜂鳴器，所述蜂鳴器與比較單元的輸出端連接。

通過採用上述技術方案，蜂鳴器能夠發出蜂鳴聲，通過聲音刺激工作人員，從而達到警報的目的。

附圖說明

圖1為實施例的整體結構圖；

圖2為報警單元的結構圖。

附圖標記：1、檢測單元；2、比較單元；21、放大器；22、比較器；3、存儲單元；4、報警單元；41、或門；42、開關管；43、光電耦合器；44、繼電器；45、信號發射器；46、信號接收器；47、蜂鳴器；48、警報燈；5、時間單元；6、顯示器。

V01、V02和V03為放大器的基準電壓；

Vf1 、Vf2 和Vf3為比較信號；

Vr1 、Vr2 和Vr3為比較器的基準信號，用於與檢測信號對比；

V1、V2和V3分別為各個電路的工作電壓。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型進行詳細描述。

實施例1

一種橋梁、隧道、管廊或大壩結構健康管理系統，如圖1所示，包括檢測單元1，置於建築物上用於檢測待檢測位置建築物的參數，並輸出檢測信號；時間單元5，記錄系統時鐘，並輸出時鐘信號，通過時鐘信號能夠得知檢測信號輸出的時間，因此，在警報之後，需要進行檢修，從而能夠準確的判斷時間，從而根據建築物整體檢測與時間的對應，從而讓建築物後續質量的開發提供了部分數據；比較單元2，接收檢測信號，與比較模塊預設信號進行比較，輸出比較信號；存儲單元3，同時接收時鐘信號、檢測信號以及比較信號，並進行存儲，存儲單元3可以採用普通的存儲器進行信號存儲，同時存儲器存儲的信號可以輸出至顯示器6，將結果直觀的顯示出來，讓工作人員檢修的時候更加直觀的看到建築物不同時間段的參數的變換；報警單元4，接收比較信號，並發出報警信號。

其中，檢測單元1包括孔隙水壓計、應變計以及土壓力盒，且孔隙水壓計、應變計以及土壓力盒分別連接單獨的比較單元2。孔隙水壓計、應變計以及土壓力盒分別置於建築物（橋梁、隧道、管廊或大壩）與大地接觸位置以及建築物自身上，放置在自身上的檢測傳感器沒隔8米或者10米放置一組，檢測的數據比較均衡，也會讓檢測更加準確，同時也能夠充分檢測建築物對地面的壓力，同時，通過檢測孔隙水壓計和應變計測量建築物的本身質量的參數，從而判斷建築物本身材質是否發生質變，另外，為了讓檢測更加準確，可以在建築物上加設位移計，讓建築物受力產生的位移，並且通過時間上的對比，查看位移量，達到檢測建築物是否存在下沉的目的。

比較單元2包括放大器21以及比較器22，放大器21將檢測信號進行放大並輸入至比較器22，比較器22包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，第一輸入段接入放大器21放大的檢測信號，第二輸入端接入預設信號，輸出端輸出比較信號。其中，通過將檢測得到的通過放大器21進行放大，使得信號變得更加清晰，受到幹擾的影響減小，一般為了放大信號的準確，採用運算放大器21作為放大電路的元件。將經放大器21進行放大的信號與預設的信號進行對比，得出對比結果，根據實際情況，判斷建築物是否已經損壞，並將結果輸出。

報警單元4（主要結構為圖2所示）包括信號接收器46以及信號發射器45，信號發射器45與比較器22連接並接收比較信號，通過比較信號的啟動，讓信號發生器發出信號作為報警信號，信號接收器46接收報警信號並發出警報，提醒檢測人員，對建築物進行確認，然後覺定後續處理。一般而言，每個傳感器檢測到的數據出現建築物損壞的比較信號後，都需要工作人員進行核准然後現場勘測，這樣檢測才能夠讓建築物健康狀況能夠有所保障，因此，各個傳感器在經過比較器22輸出的比較信號，如Vf1 、Vf1 和Vf1，通過或門41進行連接，這樣，將其匯總，從而當其中有一個傳感器檢測到的數據與對比數據對比存在建築物不健康的結果後，都會讓或門41輸出一個報警信號，從而讓檢測更加準確。

很多時候，信號發射器45與比較器22之間的電壓存在差異，因此為了讓信號發射器45的工作更加準確，在信號發射器45與比較器22之間設置有信號發送開關，通過信號發送開關控制信號發射器45的啟閉。

信號發送開關包括開關管42以及繼電器44，開關管42的控制端與比較器22的輸出端耦接，開關管42的工作端與繼電器44的線圈耦接，繼電器44的開關端與信號發射器45耦接。開關管42與繼電器44之間連接有光電耦合器43，光電耦合器43的控制端與開關管42的工作端耦接，光電耦合器43的啟閉端與繼電器44的線圈耦接。

另外，信號接收器46採用計算機。為了方便各個單元之間的數據傳送，傳送模塊可以採用RS-485通訊單元進行傳輸，提高傳輸的質量。而很多時候，發送信號的位置和接收信號的位置之間相距較遠，因此，可以藉助網際網路進行傳輸數據。因此，存儲單元3除了普通的存儲器之外，可以採用雲存儲進行，這樣藉助網際網路，讓數據傳輸不受地域的限制。

實施例2

與實施例1不同的地方在於報警單元4，在實施例2中，報警單元4（主要結構為圖2所示）包括蜂鳴器47，蜂鳴器47與比較單元2的輸出端連接。為了簡便，直接將實施例1中的信號接收器46為蜂鳴器47，讓其直接發出蜂鳴來提醒工作人員，另外，為了讓遠處工作的工作人員能夠得以迅速提醒，因此可以並聯一警報燈48，讓工作人員在遠處得以得到提醒。另外，可以將計算機換成另外一種信號接收器46，例如手機等通訊工具，而同時，信號發射器45可以為簡訊發射器等。通訊工具隨時帶在身上，使得工作人員能夠實時的到提醒。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。