一种采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置的制作方法

本实用新型涉及桥墩监测技术领域，具体涉及一种采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置。

背景技术：

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，经过不断发展，目前，在我国绝大部分地区已经能够实现毫米级别的精确定位。将北斗接收机安装于桥墩等桥梁结构上，依托于高精度的定位技术就可以实现桥梁安全的在线监测。此外，相比于传统的人工测量，北斗定位技术具有时效性高、可全天候监测、实现实时预警等优势；相比于其他传感器测量手段，北斗系统由国家专门机构维护具有使用寿命长、稳定性高等特点。

现有技术中，采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置，多存在以下不足：（1）在盖梁上设置固定长度的装有北斗天线的支架钢管，若盖梁与桥面距离很长时，无法确保北斗天线支架钢管的顶部始终位于桥梁之上，桥梁极容易阻挡装在支架钢管内的北斗天线接收北斗卫星信号，严重影响北斗定位的精度；（2）支架钢管利用抱箍与撑杆连接，其连接的强度主要通过摩擦力实现，无法保证连接的稳固性；（3）大多只设置一个北斗定位监测点，无法确保监测数据的实时准确性。

综上所述，急需一种采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置，具体技术方案如下：

一种采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置，包括供电部件和北斗监测部件；

所述供电部件设置在桥梁左右幅中间部分的护栏上，用于为北斗监测部件供电；

所述北斗监测部件包括设置在盖梁上的桥墩北斗监测单元以及设置在护栏上的护栏北斗监测单元和控制柜，所述桥墩北斗监测单元用于监测桥墩的位移信号，所述护栏北斗监测单元用于监测护栏的位移信号，通过比较护栏的位移信号与桥墩的位移信号可以更好的确保桥墩位移监测数据的实时准确性，所述控制柜设有专业4G数据传输模块（4G DTU）以及用于接收来自桥墩北斗监测单元和护栏北斗监测单元的位移信号的北斗接收机，位移信号经北斗接收机处理后通过专业4G数据传输模块（4G DTU）发回服务器以精准计算桥墩的位移量；

所述桥墩北斗监测单元包括竖直设置且上下可伸缩设置的延长杆和固定杆，设置在延长杆顶部的北斗接收机天线以及在固定杆两侧倾斜设置的第一支撑杆和第二支撑杆，在延长杆和固定杆之间设有锁紧装置，用于调节延长杆的伸出高度，确保延长杆顶部的北斗接收机天线始终位于桥梁上方，避免桥梁对北斗信号的阻挡。

优选的，所述第一支撑杆的底部与竖直设置在盖梁上的第一法兰盘连接，所述第二支撑杆的底部与竖直设置在盖梁上的第二法兰盘连接，所述第一支撑杆的顶部和第二支撑杆的顶部均与固定杆上端水平固设的第三法兰盘连接，所述固定杆为L型管状结构，固定杆的下端端部与竖直设置在盖梁上的第四法兰盘连接

优选的，所述锁紧装置包括在延长杆的长度方向上间隔设置的多个限位通孔、在所述固定杆上设有的至少一个定位通孔以及用于连接限位通孔和定位通孔的固定销。

优选的，在所述固定杆上的每个定位通孔周围还设有两个紧固孔，其中一个紧固孔设在定位通孔的上方，另一个紧固孔设在定位通孔的下方，两个紧固孔和定位通孔的连线构成一个三角形，在每个所述紧固孔中插入固定销，有效避免固定杆与延长杆之间产生相对位移。

优选的，在固定杆两侧倾斜设置的第一支撑杆和第二支撑杆与固定杆之间的夹角相等。

优选的，所述第三法兰盘的底面对称设有第一挂板和第二挂板，所述第一挂板倾斜设置且其倾斜的角度与第一支撑杆倾斜的角度相等，所述第二挂板倾斜设置且其倾斜的角度与第二支撑杆倾斜的角度相等，所述第一支撑杆的上端与第一挂板连接，所述第二支撑杆的上端与第二挂板连接，所述第一挂板与桥梁横断面之间的夹角以及第二挂板与桥梁横断面之间的夹角均呈角度θ1，θ1取值5°~65°；

所述第一法兰盘上设有第一倾斜板，所述第二法兰盘上设有第二倾斜板，所述第一倾斜板的倾斜面的倾斜的角度与第一支撑杆倾斜的角度相等，第二倾斜板的倾斜面的倾斜的角度与第二支撑杆倾斜的角度相等，所述第一支撑杆的下端与第一倾斜板的倾斜面连接，所述第二支撑杆的下端与第二倾斜板的倾斜面连接，所述第一法兰盘的中心轴线与第一倾斜板的倾斜面之间的夹角以及所述第二法兰盘的中心轴线与第二倾斜板的倾斜面之间的夹角均呈角度θ2，θ2取值5°~65°；

角度θ1和角度θ2相等，确保所述第一支撑杆的上端与第一挂板的连接处以及第二支撑杆的上端与第二挂板的连接处相互贴合且所述第一支撑杆的下端与第一倾斜板的倾斜面连接处以及第二支撑杆的下端与第二倾斜板的倾斜面连接处相互贴合，无空隙存在，加强了第一支撑杆和第二支撑杆对固定杆连接的牢固性。

优选的，所述第一法兰盘、第二法兰盘和第四法兰盘均通过膨胀螺栓竖直设置在盖梁上；所述第四法兰盘与固定杆的下端端部通过螺栓连接。

优选的，在延长杆顶部的北斗接收机天线上还设有保护罩，便于延长了北斗接收机天线的使用寿命。

优选的，所述供电部件包括设备箱和多个光伏单元，每个光伏单元包括一个光伏板和两个三角支架，两个三角支架对称设置在桥梁左右幅中间部分的护栏上，用于安放光伏板，所述设备箱设置在桥梁左右幅中间部分的护栏上，设备箱内设有蓄电池和光伏控制器，所述蓄电池与光伏控制器连接，所述光伏控制器与光伏板连接。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

（1）本实用新型采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置，所述桥墩北斗监测单元用于监测桥墩的位移信号，所述护栏北斗监测单元用于监测护栏的位移信号，本实用新型选择盖梁和护栏两个不同的监测位置，通过比较护栏的位移信号与桥墩的位移信号可以更好的确保桥墩位移监测数据的实时准确性；所述桥墩北斗监测单元包括竖直设置且上下可伸缩设置的延长杆和固定杆，所述延长杆在其长度方向上间隔设有多个限位通孔，所述固定杆上设有的定位通孔，通过在限位通孔和定位通孔之间插入固定销来调节延长杆的伸出高度，确保延长杆顶部的北斗接收机天线始终位于桥梁上方，避免桥梁对北斗信号的阻挡，从而保证了北斗定位的精度。

（2）本实用新型中在所述固定杆上的每个定位通孔周围还设有两个紧固孔，其中一个紧固孔设在定位通孔的上方，另一个紧固孔设在定位通孔的下方，两个紧固孔和定位通孔的连线构成一个三角形，在每个所述紧固孔中插入固定销，有效避免固定杆与延长杆之间产生相对位移。

（3）本实用新型中在固定杆两侧倾斜设置的第一支撑杆和第二支撑杆与固定杆之间的夹角相等，确保第一支撑杆和第二支撑杆受力均匀，加强了结构整体的稳定性；所述第一法兰盘、第二法兰盘和第四法兰盘均通过膨胀螺栓竖直设置在盖梁上，确保了三点式连接的稳固性；此外，角度θ1和角度θ2相等，确保所述第一支撑杆的上端与第一挂板的连接处以及第二支撑杆的上端与第二挂板的连接处相互贴合且所述第一支撑杆的下端与第一倾斜板的倾斜面连接处以及第二支撑杆的下端与第二倾斜板的倾斜面连接处相互贴合，无空隙存在，加强了第一支撑杆和第二支撑杆对固定杆连接的牢固性。

（4）本实用新型中所述供电部件包括设备箱和多个光伏单元，每个光伏单元包括一个光伏板和两个三角支架，两个三角支架对称设置在桥梁左右幅中间部分的护栏上，用于安放光伏板，所述设备箱设置在桥梁左右幅中间部分的护栏上，设备箱内设有蓄电池和光伏控制器，所述蓄电池与光伏控制器连接，所述光伏控制器与光伏板连接，所述供电部件的设置方式可充分利用桥梁上的空间，同时又减小了施工难度；此外，光伏单元的个数可根据耗电量大小进行增减设置，以实现能源充分利用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例1的采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置作业时的结构示意图；

图2是图1中北斗监测部件结构示意图；

图3是图2中桥墩北斗监测单元局部结构示意图；

图4是图3中桥墩北斗监测单元局部结构在A方向的结构示意图；

图5是图4中P区域放大的结构示意图；

图6是图4中支撑杆底部连接的第一法兰盘与第一倾斜板在A方向的结构示意图；

图7是图6中支撑杆底部连接的第一法兰盘与第一倾斜板的俯视结构示意图；

图8是图1中供电部件结构示意图；

其中，1、桥墩北斗监测单元，1.1、延长杆，1.1.1、限位通孔，1.2、固定杆，1.2.1、定位通孔，1.2.2、紧固孔，1.3、第一支撑杆，1.4、第二支撑杆，1.5、第一法兰盘，1.5.1、第一倾斜板，1.6、第二法兰盘，1.6.1、第二倾斜板（图中未示出），1.7、第三法兰盘，1.7.1、第一挂板，1.7.2、第二挂板，1.8、第四法兰盘，2、护栏北斗监测单元，3、控制柜，4、设备箱，5、光伏板，6、三角支架，01、桥墩，02、盖梁，03、护栏。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1，一种采用北斗定位技术的桥墩偏位监测装置，包括供电部件和北斗监测部件；所述供电部件设置在桥梁左右幅中间部分的护栏03上，用于为北斗监测部件供电；参见图2，所述北斗监测部件包括设置在盖梁02上的桥墩北斗监测单元1以及设置在护栏03上的护栏北斗监测单元2和控制柜3，所述桥墩北斗监测单元1用于监测桥墩01的位移信号，所述护栏北斗监测单元2用于监测护栏03的位移信号，本实施例选择盖梁02和护栏03两个不同的监测位置，通过比较护栏03的位移信号与桥墩01的位移信号可以更好的确保桥墩01位移监测数据的实时准确性，所述控制柜3设有专业4G数据传输模块（4G DTU）以及用于接收来自桥墩北斗监测单元1和护栏北斗监测单元2的位移信号的北斗接收机，位移信号经北斗接收机处理后通过专业4G数据传输模块（4G DTU）发回服务器以精准计算桥墩01的位移量；

参见图2~3，所述桥墩北斗监测单元1包括竖直设置且上下可伸缩设置的延长杆1.1和固定杆1.2，设置在延长杆1.1顶部的北斗接收机天线（北斗接收机天线与北斗接收机之间通过线路连接）以及在固定杆1.2两侧倾斜设置的第一支撑杆1.3和第二支撑杆1.4，所述第一支撑杆1.3的底部与竖直设置在盖梁02上的第一法兰盘1.5连接，所述第二支撑杆1.4的底部与竖直设置在盖梁02上的第二法兰盘1.6连接，所述第一支撑杆1.3的顶部和第二支撑杆1.4的顶部均与固定杆1.2上端水平固设的第三法兰盘1.7连接，所述固定杆1.2为L型管状结构，固定杆1.2的下端端部与竖直设置在盖梁02上的第四法兰盘1.8连接，在延长杆1.1和固定杆1.2之间设有锁紧装置，用于调节延长杆1.1的伸出高度，确保延长杆1.1顶部的北斗接收机天线始终位于桥梁上方，避免桥梁对北斗信号的阻挡，从而保证了北斗定位的精度。

参见图3，所述锁紧装置包括在延长杆1.1的长度方向上间隔设置的多个限位通孔1.1.1、在所述固定杆1.2上设有的一个定位通孔1.2.1以及用于连接限位通孔1.1.1和定位通孔1.2.1的固定销。

参见图3，在所述固定杆1.2上的定位通孔1.2.1周围还设有两个紧固孔1.2.2，其中一个紧固孔1.2.2设在定位通孔1.2.1的上方，另一个紧固孔1.2.2设在定位通孔1.2.1的下方，两个紧固孔1.2.2和定位通孔1.2.1三者间的连线构成一个直角三角形（定位通孔1.2.1和其上方的紧固孔1.2.2间的连线与定位通孔1.2.1和其下方的紧固孔1.2.2间的连线构成直角），在每个所述紧固孔1.2.2中插入固定销，有效避免固定杆1.2与延长杆1.1之间产生相对位移。

参见图2~3，在固定杆1.2两侧倾斜设置的第一支撑杆1.3和第二支撑杆1.4与固定杆1.2之间的夹角相等，确保第一支撑杆1.3和第二支撑杆1.4受力均匀，加强了结构整体的稳定性。

参见图3~5，所述第三法兰盘1.7的底面对称焊接第一挂板1.7.1和第二挂板1.7.2，所述第一挂板1.7.1倾斜设置且其倾斜的角度与第一支撑杆1.3倾斜的角度相等，所述第二挂板1.7.2倾斜设置且其倾斜的角度与第二支撑杆1.4倾斜的角度相等，所述第一支撑杆1.3的上端与第一挂板1.7.1之间通过螺栓连接，所述第二支撑杆1.4的上端与第二挂板1.7.2之间通过螺栓连接，所述第一挂板1.7.1与桥梁横断面之间的夹角以及第二挂板1.7.2与桥梁横断面（即图3中的A方向）之间的夹角均呈角度θ1，θ1取值30°；

参见图6~7，所述第一法兰盘1.5上焊接第一倾斜板1.5.1，所述第二法兰盘1.6上焊接第二倾斜板1.6.1，所述第一倾斜板1.5.1的倾斜面的倾斜的角度与第一支撑杆1.3倾斜的角度相等，所述第二倾斜板1.6.1的倾斜面的倾斜的角度与第二支撑杆1.4倾斜的角度相等，所述第一支撑杆1.3下端与第一倾斜板1.5.1的倾斜面之间通过螺栓连接，所述第二支撑杆1.4的下端与第二倾斜板1.6.1的倾斜面之间通过螺栓连接，所述第一法兰盘1.5的中心轴线与第一倾斜板1.5.1的倾斜面之间的夹角以及所述第二法兰盘1.6的中心轴线与第二倾斜板1.6.1的倾斜面之间的夹角均呈角度θ2，θ2取值30°；

角度θ1和角度θ2相等，确保所述第一支撑杆1.3的上端与第一挂板1.7.1的连接处以及第二支撑杆1.4的上端与第二挂板1.7.2的连接处相互贴合且所述第一支撑杆1.3的下端与第一倾斜板1.5.1的倾斜面连接处以及第二支撑杆1.4的下端与第二倾斜板1.6.1的倾斜面连接处相互贴合，无空隙存在，加强了第一支撑杆1.3和第二支撑杆1.4对固定杆1.2连接的牢固性。

参见图2，所述第一法兰盘1.5、第二法兰盘1.6和第四法兰盘1.8均通过膨胀螺栓竖直设置在盖梁02上；所述第四法兰盘1.8与固定杆1.2的下端端部通过螺栓连接。

参见图1~2，在延长杆1.1顶部的北斗接收机天线上还设有保护罩，便于延长了北斗接收机天线的使用寿命。

参见图8，所述供电部件包括设备箱4和多个光伏单元，每个光伏单元包括一个光伏板5和两个三角支架6，两个三角支架6对称设置在桥梁左右幅中间部分的护栏03上，用于安放光伏板5，所述设备箱4设置在桥梁左右幅中间部分的护栏03上，设备箱4内设有蓄电池和光伏控制器，所述蓄电池与光伏控制器连接，所述光伏控制器与光伏板5连接。所述供电部件的设置方式可充分利用桥梁上的空间，同时又减小了施工难度；此外，光伏单元的个数可根据耗电量大小进行增减设置，以实现能源充分利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。