一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置的制作方法

本发明涉及光栅光纤，具体涉及一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置。

背景技术：

1、在桥梁的使用过程中，需要对桥梁的应力变化进行监测，提前获知桥梁的应力状态，从而避免可能发生的安全事故，即通过对桥梁应力的周界警戒，获取桥梁应力变化情况，在事故发生前提前获知以便及时进行预警维护。

2、在进行桥梁应力监测时，通常会采用光栅光纤应力计，利用光栅光纤原理以达到监测的目的，在利用光栅光纤进行桥梁应力监测时，需要将光栅光纤应力计安装于桥梁上，具体的安装数量根据桥梁的大小进行选择，随后通过光缆与外部采集设备进行连接，通过采集设备获取监测桥梁的应力变化，对于大型桥梁而言，需要安装的光栅光纤应力监测装置的数量较多，通常在桥梁建造过程中进行应力计的安装，在桥梁建造完成后，通常会在桥梁两侧的底部留存有用于日常巡查的检修通道，在进行日常巡查时，工作人员通过检修通道行走于桥梁的两侧，以观察桥梁的状态，随着使用，当出现部分光栅光纤应力监测装置故障时，在进行更换前，即使通过留存的检修通道，通常仍然需要搭建工人工作梯或者工作架，工作人员借助工作梯或者工作架对出现故障的光栅光纤应力监测装置进行更换，桥梁越大、光栅光纤应力监测装置的数量越多，更换时的繁琐程度以及工期越长，因此亟需设计一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：在无需搭建人工梯或者人工架的情况下，仅需要借助留存的检修通道，即可对存在问题的光栅光纤应力计进行更换，在更换时能够准确的找准光栅光纤应力计的位置，以确保更换的顺利进行。

2、本发明要解决技术问题而采取的技术方案为：一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，包括：若干应力计、若干固定线缆、轨道、可调移动基座、螺栓拆装组件、端头拆装组件、水平定位摄像头以及高度可调定位摄像头；

3、若干所述应力计沿线性布局通过应力计螺栓安装于桥梁底面，所述固定线缆通过电缆夹固定安装于桥梁底面且位于应力计的延伸线上，所述轨道安装于桥梁底面且位于应力计线性布局的两侧；

4、所述可调移动基座包括中间部、相对于中间部呈对称布局的侧边部以及用于连接中间部与侧边部的基座调整机构，所述侧边部上设置有与轨道可拆卸连接的驱动机构，当所述驱动机构安装于轨道上时，所述驱动机构能够带动可调移动基座沿轨道进行移动；

5、所述应力计中心位置设置有应力计中心刻度；

6、所述中间部上设置有升降机构，所述升降机构驱动连接有升降基板，所述升降基板上设置有用于对应力计进行承托限位的承托机构，所述水平定位摄像头设置于承托机构上，所述水平定位摄像头镜头上设置有用于与应力计中心刻度对应的水平定位刻度，所述水平定位刻度中心与中间部中心的连线垂直于水平面；

7、所述升降基板上呈矩形布局设置有四个角度可调伸缩板，所述螺栓拆装组件设置于角度可调伸缩板上，所述螺栓拆装组件用于对所述应力计螺栓进行拆装；

8、所述固定线缆上设置有固定端头部，所述应力计两侧设置有连接线缆，所述连接线缆端部设置有连接端头部，所述连接端头部与固定端头部可拆卸连接，所述电缆夹上设置有竖直定位板，所述竖直定位板上设置有定位板刻度；

9、所述中间部上设置有对称布局的两个可调基座，两个所述可调基座位于升降基板两侧，所述端头拆装组件包括升降平移机构、升降板以及端头拆装机构，所述升降平移机构设置于可调基座上，所述升降平移机构驱动连接有升降板，所述端头拆装机构设置于升降板上，所述高度可调定位摄像头镜头上设置有用于与定位板刻度对应的竖直定位刻度；

10、所述可调移动基座上设置有遥控处理中心，所述遥控处理中心分别与基座调整机构、驱动机构、升降机构、水平定位摄像头、螺栓拆装组件、升降平移机构、端头拆装机构以及高度可调定位摄像头电性连接；

11、当需要对所述应力计进行拆卸时，根据需要拆卸的所述应力计的规格，调整所述角度可调伸缩板以及可调基座，使得所述螺栓拆装组件位置能够与需要拆卸的应力计对应的应力计螺栓对应，使得所述拆装机构位置能够与连接端头部相互对应，将所述驱动机构安装于轨道上，在所述驱动机构的作用下，所述承托机构移动至需要拆卸的应力计位置处，借助所述水平定位摄像头，配合所述驱动机构以及基座调整机构调整中间部的位置，使得所述水平定位刻度与应力计中心刻度对齐，借助所述高度可调定位摄像头，配合所述升降平移机构调整升降板的位置，使得竖直定位刻度与定位板刻度对齐，随后借助所述承托机构对需要拆卸的应力计进行承托，借助所述螺栓拆装组件对对应的应力计螺栓进行拆卸，在所述端头拆装机构以及升降平移机构的作用下，对所述连接端头部进行拆卸。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述基座调整机构包括基座调整缸，所述基座调整缸设置于中间部两端，所述基座调整缸输出端与侧边部连接，所述基座调整缸与遥控处理中心电性连接。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机设置于侧边部上，所述驱动电机输出端连接有驱动齿轮，所述轨道呈侧面开口的u形结构，所述轨道内底部设置有齿条，所述驱动齿轮能够插入至轨道侧面开口的u形结构中且与齿条啮合连接，所述驱动电机与遥控处理中心电性连接。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述升降机构包括中间部升降缸，所述中间部升降缸设置于中间部上，所述中间部升降缸输出端与升降基板连接，所述承托机构包括承托压感器、承托板以及承托座，所述承托压感器设置于升降基板上，所述承托板设置于承托压感器感应端，所述承托座设置于承托板上用于对应力计进行承托，所述水平定位摄像头设置于承托板上，所述中间部升降缸以及承托压感器均与遥控处理中心电性连接。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述角度可调伸缩板包括伸缩板螺栓、转动臂、承载板以及转动臂紧固螺栓，所述伸缩板螺栓穿过转动臂且与转动臂转动连接，所述伸缩板螺栓穿过转动臂端部螺纹连接于升降基板上，所述承载板连接有承载插入板，所述承载插入板插入于转动臂中且与转动臂滑动连接，所述转动臂紧固螺栓与转动臂螺纹连接，且延伸至所述转动臂内与承载插入板抵接。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述螺栓拆装组件包括螺栓拆装升降缸，所述螺栓拆装升降缸设置于承载板上，所述螺栓拆装升降缸输出端连接有螺栓压感器，所述螺栓压感器感应端上设置有螺栓拆装电机，所述螺栓拆装电机输出端连接有限位插入座，所述限位插入座中可拆卸安装有磁吸螺栓套筒头，所述螺栓拆装升降缸、螺栓压感器以及螺栓拆装电机均与遥控处理中心电性连接。

17、作为本发明的一种优选技术方案，所述可调基座包括可调基座座体、可调基座插入板以及座体紧固螺栓，所述可调基座座体设置于中间部上且位于升降基板两侧，所述可调基座插入板插入于可调基座座体中且与可调基座座体滑动连接，所述座体紧固螺栓螺纹连接于可调基座座体上，且延伸至所述可调基座座体内与可调基座插入板抵接。

18、作为本发明的一种优选技术方案，所述升降平移机构包括端头升降缸以及平移导轨，所述端头升降缸设置于可调基座插入板上，所述端头升降缸输出端安装有平移线性电机，所述平移导轨设置于升降板底面，所述平移线性电机与平移导轨驱动连接，所述平移线性电机以及平移导轨均与遥控处理中心电性连接，所述端头拆装机构包括端头拆装电机、侧板以及端头夹持缸，所述端头拆装电机设置于升降板上，所述端头拆装电机输出端连接有端头拆装齿轮，所述侧板设置于升降板上且位于端头拆装齿轮两侧，所述端头夹持缸设置于侧板上，所述端头夹持缸输出端连接有端头夹持板，所述端头夹持板上转动连接有若干端头夹持转辊，所述端头拆装电机以及端头夹持缸均与遥控处理中心电性连接。

19、作为本发明的一种优选技术方案，所述固定端头部包括固定线缆连接头，所述固定线缆连接头设置于固定线缆端部，所述固定线缆连接头内设置有固定线缆芯且延伸至固定线缆连接头外，所述连接端头部包括轴承、转动环、连接线缆芯以及橡胶套，所述轴承套装于连接线缆端部，所述连接线缆芯位于连接线缆内且端部延伸至连接线缆外，所述转动环套装于轴承外且与轴承转动连接，所述转动环外周设置有齿环，所述齿环能够与端头拆装齿轮啮合，所述转动环能够与固定线缆连接头螺纹连接，所述橡胶套设置于连接线缆上且套装于连接线缆芯外周，所述连接线缆芯面积大小与固定线缆芯面积大小相互对应。

20、作为本发明的一种优选技术方案，所述高度可调定位摄像头包括竖直伸缩座以及竖直定位摄像头，所述竖直伸缩座设置于升降板底面，所述竖直定位摄像头设置于竖直伸缩座上，所述竖直定位刻度设置于竖直定位摄像头镜头上，所述竖直定位摄像头与遥控处理中心电性连接。

21、本发明的有益效果体现在：

22、通过设置水平定位摄像头，在水平定位刻度以及应力计中心刻度的参照下，通过驱动机构以及基座调整机构，从而对中间部的水平位置进行调整，通过设置高度可调定位摄像头，在竖直定位刻度以及定位板刻度的参照下，通过升降平移机构对升降板的竖直位置进行调整，从而确保后续拆卸工作的顺利进行。

23、通过设置升降机构配合承托机构，从而能够对应力计进行承托，通过设置角度可调伸缩板配合螺栓拆装组件，从而能够对应力计螺栓进行拆卸或者安装，通过设置可调基座配合端头拆装组件，从而能够对连接端头部进行拆卸或者安装，应力计的承托、应力计螺栓的拆装以及连接端头部的拆装，从而在桥梁建设之后，无需搭建人工梯或者人工架的情况下，仅需要借助留存的检修通道，即可对存在问题的光栅光纤应力计进行更换，同时配合水平定位摄像头、竖直定位摄像头、水平定位刻度、应力计中心刻度、定位板刻度以及竖直定位刻度，在更换时能够准确的找准光栅光纤应力计的位置，以确保更换的顺利进行。

24、由于驱动机构能够与轨道可拆卸安装，从而在需要时完成安装，不需要时进行拆卸，避免驱动机构、可调移动基座等部件始终位于桥梁底面时的损坏，同时只需要准备少量驱动机构、可调移动基座等部件即可应对桥梁上全部应力计的拆装，减少整体成本。

25、通过设置承托压感器，从而借助压力感应的形式，确定中间部升降缸向上驱动时的行程范围，通过设置螺栓压感器，从而借助压力感应的形式，确定螺栓拆装升降缸向上驱动时的行程范围。

26、通过采用磁吸螺栓套筒头，从而在进行应力计螺栓拆装时，能够对应力计螺栓进行磁吸，避免拆装过程中应力计螺栓掉落。

27、由于磁吸螺栓套筒头与限位插入座可拆卸安装，从而能够根据具体的应力计螺栓的规格，选择对应的磁吸螺栓套筒头。