CN118603376A - 一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，属于光栅光纤技术领域，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，承托机构移动至需要拆卸的应力计位置处，借助水平定位摄像头，配合驱动机构以及基座调整机构调整中间部的位置，使得水平定位摄像头与应力计中心刻度对齐，借助高度可调定位摄像头，配合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，随后借助承托机构对需要拆卸的应力计进行承托，借助螺栓拆装组件对对应的应力计螺栓进行拆卸，在端头拆装机构以及升降平移机构的作用下，对连接端头部进行拆卸。

Description

一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置

技术领域

本发明涉及光栅光纤技术领域，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

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。

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。

发明内容

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。

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；

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；

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；

所述应力计中心位置设置有应力计中心刻度；

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；

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；

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；

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；

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；

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本发明的有益效果体现在：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

附图说明

图1是本发明整体的仰视示意图；

图2是本发明可调移动基座等部分的正视示意图；

图3是本发明可调移动基座等部分的俯视示意图；

图4是本发明可调移动基座等部分的仰视示意图；

图5是本发明应力计等部分的仰视示意图；

图6是本发明轨道部分的示意图；

图7是本发明连接端头部与固定端头部等部分的示意图；

图8是本发明固定端头部等部分的侧视示意图；

图9是本发明高度可调定位摄像头部分的示意图；

图10是本发明图2中A部分的放大示意图；

图11是本发明图2中B部分的放大示意图；

图12是本发明图2中C部分的放大示意图；

图13是本发明图3中D部分的放大示意图；

图14是本发明图3中E部分的放大示意图；

图15是本发明图6中F部分的放大示意图；

图16是本发明图2中G部分的放大示意图；

图17是本发明图2中H部分的放大示意图。

图中：1、应力计；101、应力计中心刻度；102、应力计螺栓；2、连接线缆；201、轴承；202、连接线缆芯；203、橡胶套；3、转动环；301、齿环；4、固定线缆；401、电缆夹；402、固定线缆连接头；403、固定线缆芯；404、竖直定位板；405、定位板刻度；5、轨道；501、齿条；6、中间部；7、基座调整缸；8、侧边部；9、驱动电机；10、驱动齿轮；11、中间部升降缸；12、升降基板；13、承托压感器；14、承托板；15、水平定位摄像头；1501、水平定位刻度；16、伸缩板螺栓；17、转动臂；1701、转动臂紧固螺栓；18、可调基座座体；1801、座体紧固螺栓；19、可调基座插入板；20、承托座；21、竖直伸缩座；22、竖直定位摄像头；23、端头升降缸；24、升降板；25、竖直定位刻度；26、端头拆装电机；27、端头拆装齿轮；28、侧板；29、端头夹持缸；30、端头夹持板；31、端头夹持转辊；32、承载插入板；33、承载板；34、螺栓拆装升降缸；35、螺栓压感器；36、螺栓拆装电机；37、限位插入座；38、磁吸螺栓套筒头；39、平移线性电机；40、平移导轨；41、处理模块；42、无线中转模块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的详细说明。

结合附图1-17所示，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应力计1、应力计中心刻度101、应力计螺栓102、连接线缆2、轴承201、连接线缆芯202、橡胶套203、转动环3、齿环301、固定线缆4、电缆夹401、固定线缆连接头402、固定线缆芯403、竖直定位板404、定位板刻度405、轨道5、齿条501、中间部6、基座调整缸7、侧边部8、驱动电机9、驱动齿轮10、中间部升降缸11、升降基板12、承托压感器13、承托板14、水平定位摄像头15、水平定位刻度1501、伸缩板螺栓16、转动臂17、转动臂紧固螺栓1701、可调基座座体18、座体紧固螺栓1801、可调基座插入板19、承托座20、竖直伸缩座21、竖直定位摄像头22、端头升降缸23、升降板24、竖直定位刻度25、端头拆装电机26、端头拆装齿轮27、侧板28、端头夹持缸29、端头夹持板30、端头夹持转辊31、承载插入板32、承载板33、螺栓拆装升降缸34、螺栓压感器35、螺栓拆装电机36、限位插入座37、磁吸螺栓套筒头38、平移线性电机39、平移导轨40、处理模块41以及无线中转模块42。

结合附图1-6、8、9、10、12、13、15、16所示，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1、若干固定线缆4、轨道5、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15以及高度可调定位摄像头，若干所述应力计1沿线性布局通过应力计螺栓102安装于桥梁底面，所述固定线缆4通过电缆夹401固定安装于桥梁底面且位于应力计1的延伸线上，优选的，一个所述应力计1对应两个所述固定线缆4，两个所述固定线缆4分别位于对应的应力计1延伸线上的两侧，所述轨道5安装于桥梁底面且位于应力计1线性布局的两侧，具体的，所述应力计1为长条圆柱形结构，所述轨道5悬吊安装于桥梁底面，且呈对称布局位于应力计1线性布局的两侧，所述可调移动基座包括中间部6、相对于中间部6呈对称布局的侧边部8以及用于连接中间部6与侧边部8的基座调整机构，具体的，所述中间部6的数量为一个，且呈矩形结构，所述侧边部8的数量为两个，且呈矩形结构，所述基座调整机构的数量为两个且分别位于中间部6的两端，所述基座调整机构包括基座调整缸7，所述基座调整缸7设置于中间部6两端，所述基座调整缸7输出端与侧边部8连接，所述侧边部8上设置有与轨道5可拆卸连接的驱动机构，优选的，所述驱动机构的数量为两个，两个所述驱动机构分别设置于两个侧边部8上，当所述驱动机构安装于轨道5上时，所述驱动机构能够带动可调移动基座沿轨道5进行移动，具体的，所述驱动机构包括驱动电机9，所述驱动电机9设置于侧边部8上，其中，两个驱动机构中各自对应的驱动电机9分别设置于两个侧边部8上，所述驱动电机9输出端连接有驱动齿轮10，所述轨道5呈侧面开口的U形结构，所述轨道5内底部设置有齿条501，所述驱动齿轮10能够插入至轨道5侧面开口的U形结构中且与齿条501啮合连接，所述应力计1中心位置设置有应力计中心刻度101，所述中间部6上设置有升降机构，所述升降机构驱动连接有升降基板12，所述升降基板12上设置有用于对应力计1进行承托限位的承托机构，所述水平定位摄像头15设置于承托机构上，所述水平定位摄像头15镜头上设置有用于与应力计中心刻度101对应的水平定位刻度1501，所述水平定位刻度1501中心与中间部6中心的连线垂直于水平面，所述升降基板12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，其中，所述升降基板12呈矩形结构，四个所述角度可调伸缩板分别位于升降基板12矩形结构的四角，所述螺栓拆装组件用于对所述应力计螺栓102进行拆装，所述固定线缆4上设置有固定端头部，所述应力计1两侧设置有连接线缆2，所述连接线缆2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401上设置有竖直定位板404，所述竖直定位板404上设置有定位板刻度405，优选的，所述定位板刻度405在桥梁底面上的投影点与应力计中心刻度101在桥梁底面的投影点之间的连线平行于应力计的延伸线，所述中间部6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12两侧，所述端头拆装组件包括升降平移机构、升降板24以及端头拆装机构，其中，所述端头拆装组件的数量为两个，两个所述端头拆装组件分别设置于两个可调基座上，所述升降平移机构设置于可调基座上，具体的，两个所述端头拆装组件中对应的升降平移机构分别设置于两个可调基座上，所述升降平移机构驱动连接有升降板24，所述端头拆装机构设置于升降板24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405对应的竖直定位刻度25，具体的，所述高度可调定位摄像头包括竖直伸缩座21以及竖直定位摄像头22，所述竖直伸缩座21设置于升降板24底面，所述竖直定位摄像头22设置于竖直伸缩座21上，所述竖直定位刻度25设置于竖直定位摄像头22镜头上，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15、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，其中，所述遥控处理中心分别与水平定位摄像头15、竖直定位摄像头22、基座调整缸7、驱动电机9电性连接，具体的，所述遥控处理中心包括处理模块41以及无线中转模块42，所述无线中转模块42与处理模块41电性连接，所述处理模块41分别与基座调整机构、驱动机构、升降机构、水平定位摄像头15、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，具体的，所述处理模块41分别与水平定位摄像头15、竖直定位摄像头22、基座调整缸7、驱动电机9电性连接，当需要对需要更换的应力计1进行拆卸时，首先根据应力计1的规格，调整角度可调伸缩板的角度以及长度，使得螺栓拆装组件位于需要还写的应力计1下方时，与对应应力计1的应力计螺栓102相互对齐，调整可调基座，使得螺栓拆装组件与应力计螺栓102对齐时，拆装机构与连接端头部位置对应，根据定位板刻度405的位置、连接端头部的尺寸以及连接线缆2的直径，调整竖直伸缩座21的伸缩程度，使得拆装机构刚好移动至连接端头部位置能够对连接端头部进行拆卸时，竖直定位刻度25与定位板刻度405对齐，随后对驱动机构进行安装，将驱动齿轮10插入至轨道5的U形结构中，使得驱动齿轮10与齿条501啮合，驱动电机9带动可调移动基座移动至需要进行拆卸的应力计1位置处，随后在水平定位摄像头15的作用下，配合水平定位刻度1501与应力计中心刻度101，驱动电机9带动中间部6进行前后位置调整，基座调整缸7带动中间部6进行左右位置调整，直至水平定位刻度1501与应力计中心刻度101对齐，当水平定位刻度1501与应力计中心刻度101对齐后，升降平移机构带动升降板24向上移动，在竖直定位摄像头22的作用下，配合竖直定位刻度25以及定位板刻度405，升降平移机构调整竖直定位摄像头22的位置，直至竖直定位刻度25与定位板刻度405对齐，此时拆装机构刚好移动至连接线缆2的连接端头部位置处用于对连接端头部进行拆卸。

结合附图1-5、10、13所示，所述升降机构包括中间部升降缸11，所述中间部升降缸11设置于中间部6上，优选的，所述中间部升降缸11位于中间部6的中心，所述中间部升降缸11输出端与升降基板12连接，所述承托机构包括承托压感器13、承托板14以及承托座20，所述承托压感器13设置于升降基板12上，优选的，所述承托压感器13位于升降基板12的中心，所述承托板14设置于承托压感器13感应端，优选的，所述承托板14呈矩形结构，所述承托板14的中心与升降基板12的中心重合，所述承托座20设置于承托板14上用于对应力计1进行承托，所述水平定位摄像头15设置于承托板14上，优选的，所述水平定位摄像头15位于承托板14的中心，所述水平定位刻度1501中心与承托板14中心重合，所述承托座20以承托板14中心为基准对称设置于承托板14上，所述中间部升降缸11以及承托压感器13均与遥控处理中心电性连接，具体的，所述中间部升降缸11以及承托压感器13均与处理模块41电性连接，当水平定位刻度1501与应力计中心刻度101对齐后，中间部升降缸11带动承托板14向上移动，使得承托座20对应力计1进行承托，当承托压感器13感受到承受压力逐渐增加时，所述中间部升降缸11停止带动承托板14向上移动。

结合附图1-5、11、17所示，所述角度可调伸缩板包括伸缩板螺栓16、转动臂17、承载板33以及转动臂紧固螺栓1701，所述伸缩板螺栓16穿过转动臂17且与转动臂17转动连接，所述伸缩板螺栓16穿过转动臂17端部螺纹连接于升降基板12上，所述承载板33连接有承载插入板32，所述承载插入板32插入于转动臂17中且与转动臂17滑动连接，所述转动臂紧固螺栓1701与转动臂17螺纹连接，且延伸至所述转动臂17内与承载插入板32抵接，在对角度可调伸缩板进行角度以及长度的调整时，根据应力计1的规格，旋松伸缩板螺栓16，调整转动臂17的角度，角度调整合适后，旋紧伸缩板螺栓16，使得转动臂17的角度固定，随后旋松转动臂紧固螺栓1701，调整转动臂17相对于承载板33之间的距离，当距离调整合适后，旋紧转动臂紧固螺栓1701，使得转动臂紧固螺栓1701对承载插入板32进行顶紧，使得转动臂17与承载板33之间的距离处于固定状态，优选的，所述升降基板12靠近角度可调伸缩板位置处设置有参考刻度，借助参考刻度更好的确定转动臂17的偏转角度。

结合附图1-5、11、17所示，所述螺栓拆装组件包括螺栓拆装升降缸34，所述螺栓拆装升降缸34设置于承载板33上，所述螺栓拆装升降缸34输出端连接有螺栓压感器35，所述螺栓压感器35感应端上设置有螺栓拆装电机36，所述螺栓拆装电机36输出端连接有限位插入座37，所述限位插入座37中可拆卸安装有磁吸螺栓套筒头38，所述螺栓拆装升降缸34、螺栓压感器35以及螺栓拆装电机36均与遥控处理中心电性连接，具体的，优选的所述螺栓拆装升降缸34、螺栓压感器35以及螺栓拆装电机36均与处理模块41电性连接，初始状态下承托座20的承托高度高于磁吸螺栓套筒头38的高度，当承托座20对应力计1承托后，螺栓拆装升降缸34带动磁吸螺栓套筒头38向上移动对应力计螺栓102进行套装，当螺栓压感器35感受到承受压力逐渐增加时，螺栓拆装升降缸34暂停，随后螺栓拆装电机36开始工作，借助磁吸螺栓套筒头38对应力计螺栓102进行拆卸，在拆卸过程中，螺栓拆装升降缸34带动磁吸螺栓套筒头38逐渐向下移动，以对应力计螺栓102的拆卸进行适配，在完成应力计螺栓102的拆卸后，螺栓拆装升降缸34继续带动磁吸螺栓套筒头38向下移动，螺栓拆装电机36停止工作，由于磁吸螺栓套筒头38与限位插入座37之间为可拆卸连接方式，从而方便根据具体的应力计螺栓102的规格进行更换，可拆卸连接方式采用插销的方式，也可采用卡合方式进行。

结合附图1-4、14所示，所述可调基座包括可调基座座体18、可调基座插入板19以及座体紧固螺栓1801，所述可调基座座体18设置于中间部6上且位于升降基板12两侧，所述可调基座插入板19插入于可调基座座体18中且与可调基座座体18滑动连接，所述座体紧固螺栓1801螺纹连接于可调基座座体18上，且延伸至所述可调基座座体18内与可调基座插入板19抵接，在对可调基座进行调整时，根据连接端头部的位置，旋松座体紧固螺栓1801，随后调整可调基座插入板19的插入程度，随后在旋紧座体紧固螺栓1801，即可完成可调基座的调整。

结合附图1-5、7-9、12、14所示，所述升降平移机构包括端头升降缸23以及平移导轨40，所述端头升降缸23设置于可调基座插入板19上，所述端头升降缸23输出端安装有平移线性电机39，所述平移导轨40设置于升降板24底面，所述平移线性电机39与平移导轨40驱动连接，所述平移线性电机39以及平移导轨40均与遥控处理中心电性连接，具体的，所述平移线性电机39以及平移导轨40均与处理模块41电性连接，所述端头拆装机构包括端头拆装电机26、侧板28以及端头夹持缸29，具体的，所述侧板28以及端头夹持缸29的数量为两个，所述端头拆装电机26设置于升降板24上，所述端头拆装电机26输出端连接有端头拆装齿轮27，所述侧板28设置于升降板24上且位于端头拆装齿轮27两侧，所述端头夹持缸29设置于侧板28上，所述端头夹持缸29输出端连接有端头夹持板30，所述端头夹持板30上转动连接有若干端头夹持转辊31，所述端头拆装电机26以及端头夹持缸29均与遥控处理中心电性连接，具体的，所述端头拆装电机26以及端头夹持缸29均与处理模块41电性连接，所述固定端头部包括固定线缆连接头402，所述固定线缆连接头402设置于固定线缆4端部，所述固定线缆连接头402内设置有固定线缆芯403且延伸至固定线缆连接头402外，其中，所述固定线缆芯403与固定线缆4内部的线缆连接以确保光电信号的传输，所述连接端头部包括轴承201、转动环3、连接线缆芯202以及橡胶套203，所述轴承201套装于连接线缆2端部，具体的，所述连接线缆2为柔性线缆，所述连接线缆芯202位于连接线缆2内且端部延伸至连接线缆2外，其中，所述连接线缆芯202与连接线缆2内部的线缆连接以确保光电信号的传输，所述转动环3套装于轴承201外且与轴承201转动连接，所述转动环3外周设置有齿环301，所述齿环301能够与端头拆装齿轮27啮合，所述转动环3能够与固定线缆连接头402螺纹连接，所述橡胶套203设置于连接线缆2上且套装于连接线缆芯202外周，所述连接线缆芯202面积大小与固定线缆芯403面积大小相互对应，在连接端头部与固定端头部连接安装时，转动环3通过与固定线缆连接头402螺纹连接实现连接端头部与固定端头部的连接安装，此时固定线缆芯403与连接线缆芯202贴合，同时橡胶套203对固定线缆芯403与连接线缆芯202贴合处进行保护，减少水的腐蚀，拆卸时，在端头升降缸23的作用下带动升降板24向上移动，在竖直定位刻度25与定位板刻度405对齐后，此时端头拆装齿轮27与齿环301啮合，端头夹持缸29工作带动端头夹持板30通过端头夹持转辊31对转动环3以及齿环301进行夹持，随后端头拆装电机26工作带动端头拆装齿轮27进行转动，在端头拆装齿轮27转动的过程中，平移线性电机39开始工作带动升降板24向远离固定线缆4方向移动，随着移动的进行以及端头拆装齿轮27的转动，从而能够在固定线缆连接头402上对转动环3进行拆卸，完成拆卸后，端头升降缸23带动升降板24向下移动，通过固定线缆4可用于不同线性布局的应力计1之间进行光电信号传输，也可直接与外部采集设备进行连接以便接收光电信号。

结合附图1-8、10、11、13、14所示，在对更换后的应力计1进行安装时，将应力计1放置于承托座20上，将应力计螺栓102放置于磁吸螺栓套筒头38中，将转动环3放置于端头夹持板30中被端头夹持转辊31所夹持，随后将驱动机构安装于轨道5中，延拆卸路径返回，随后即可进行安装，由于应力计螺栓102在第一次安装应力计1时已经在桥梁底面进行钻孔形成孔槽，从而对拆卸后的应力计螺栓102进行安装时，只需孔槽与应力计螺栓102位置对应即可，无需重新钻孔。

结合附图1-5所示，对于拆装工序，由于在初次安装应力计1时已经知晓应力计的规格和对应的位置，当应力计1出现故障或者需要检修时，能够获知需要拆卸的应力计1的具体位置，通过遥控处理中心中的处理模块41进行程序设定完成拆装工作，也可通过无线中转模块42与外部遥控装置进行无线信号交互，借助无线中转模块以及处理模块共同完成拆装工作。

工作原理：在进行拆卸时，根据需要拆卸的应力计1的规格，调整角度可调伸缩板以及可调基座，根据定位板刻度405的位置，调整竖直定位摄像头22的高度，随后将驱动机构安装于轨道5中，随后在驱动机构的作用下，带动中间部6移动至应力计1位置处，借助水平定位摄像头15进行水平位置的获取，通过基座调整机构以及驱动机构调整中间部6的水平位置，随后借助承托座20对应力计1进行承托，借助螺栓拆装组件进行应力计螺栓102的拆卸，借助竖直定位摄像头22记性竖直位置的获取，在升降平移机构的作用下，使得拆装机构移动至连接端头部处，借助拆装机构配合平移线性电机39完成连接端头部的拆卸，全部拆卸完成后，在驱动机构的作用下，中间部6移动至工作人员位置处，随后将驱动机构从轨道5中取下，从而方便后续对应力计1进行拿取，在进行应力计1的安装时，在应力计1、应力计螺栓102以及连接端头部放置后，将驱动机构安装于轨道5中，沿拆卸路径返回至拆卸位置，随后即可进行应力计1的安装，具体安装工序与拆卸工序流程相反。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围之内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一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（1）、若干固定线缆（4）、轨道（5）、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（15）以及高度可调定位摄像头，其特征在于；

若干所述应力计（1）沿线性布局通过应力计螺栓（102）安装于桥梁底面，所述固定线缆（4）通过电缆夹（401）固定安装于桥梁底面且位于应力计（1）的延伸线上，所述轨道（5）安装于桥梁底面且位于应力计（1）线性布局的两侧；

所述可调移动基座包括中间部（6）、相对于中间部（6）呈对称布局的侧边部（8）以及用于连接中间部（6）与侧边部（8）的基座调整机构，所述侧边部（8）上设置有与轨道（5）可拆卸连接的驱动机构，当所述驱动机构安装于轨道（5）上时，所述驱动机构能够带动可调移动基座沿轨道（5）进行移动；

所述应力计（1）中心位置设置有应力计中心刻度（101）；

所述中间部（6）上设置有升降机构，所述升降机构驱动连接有升降基板（12），所述升降基板（12）上设置有用于对应力计（1）进行承托限位的承托机构，所述水平定位摄像头（15）设置于承托机构上，所述水平定位摄像头（15）镜头上设置有用于与应力计中心刻度（101）对应的水平定位刻度（1501），所述水平定位刻度（1501）中心与中间部（6）中心的连线垂直于水平面；

所述升降基板（12）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（102）进行拆装；

所述固定线缆（4）上设置有固定端头部，所述应力计（1）两侧设置有连接线缆（2），所述连接线缆（2）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（401）上设置有竖直定位板（404），所述竖直定位板（404）上设置有定位板刻度（405）；

所述中间部（6）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（12）两侧，所述端头拆装组件包括升降平移机构、升降板（24）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（24），所述端头拆装机构设置于升降板（24）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（405）对应的竖直定位刻度（25）；

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（15）、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；

当需要对所述应力计（1）进行拆卸时，根据需要拆卸的所述应力计（1）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（1）对应的应力计螺栓（102）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（5）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（1）位置处，借助所述水平定位摄像头（15），配合所述驱动机构以及基座调整机构调整中间部（6）的位置，使得所述水平定位刻度（1501）与应力计中心刻度（101）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（24）的位置，使得所述竖直定位刻度（25）与定位板刻度（405）对齐，随后借助所述承托机构对需要拆卸的应力计（1）进行承托，借助所述螺栓拆装组件对对应的应力计螺栓（102）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。

2.根据权利要求1所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述基座调整机构包括基座调整缸（7），所述基座调整缸（7）设置于中间部（6）两端，所述基座调整缸（7）输出端与侧边部（8）连接，所述基座调整缸（7）与遥控处理中心电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机（9），所述驱动电机（9）设置于侧边部（8）上，所述驱动电机（9）输出端连接有驱动齿轮（10），所述轨道（5）呈侧面开口的U形结构，所述轨道（5）内底部设置有齿条（501），所述驱动齿轮（10）能够插入至轨道（5）侧面开口的U形结构中且与齿条（501）啮合连接，所述驱动电机（9）与遥控处理中心电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述升降机构包括中间部升降缸（11），所述中间部升降缸（11）设置于中间部（6）上，所述中间部升降缸（11）输出端与升降基板（12）连接，所述承托机构包括承托压感器（13）、承托板（14）以及承托座（20），所述承托压感器（13）设置于升降基板（12）上，所述承托板（14）设置于承托压感器（13）感应端，所述承托座（20）设置于承托板（14）上用于对应力计（1）进行承托，所述水平定位摄像头（15）设置于承托板（14）上，所述中间部升降缸（11）以及承托压感器（13）均与遥控处理中心电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述角度可调伸缩板包括伸缩板螺栓（16）、转动臂（17）、承载板（33）以及转动臂紧固螺栓（1701），所述伸缩板螺栓（16）穿过转动臂（17）且与转动臂（17）转动连接，所述伸缩板螺栓（16）穿过转动臂（17）端部螺纹连接于升降基板（12）上，所述承载板（33）连接有承载插入板（32），所述承载插入板（32）插入于转动臂（17）中且与转动臂（17）滑动连接，所述转动臂紧固螺栓（1701）与转动臂（17）螺纹连接，且延伸至所述转动臂（17）内与承载插入板（32）抵接。

6.根据权利要求5所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述螺栓拆装组件包括螺栓拆装升降缸（34），所述螺栓拆装升降缸（34）设置于承载板（33）上，所述螺栓拆装升降缸（34）输出端连接有螺栓压感器（35），所述螺栓压感器（35）感应端上设置有螺栓拆装电机（36），所述螺栓拆装电机（36）输出端连接有限位插入座（37），所述限位插入座（37）中可拆卸安装有磁吸螺栓套筒头（38），所述螺栓拆装升降缸（34）、螺栓压感器（35）以及螺栓拆装电机（36）均与遥控处理中心电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述可调基座包括可调基座座体（18）、可调基座插入板（19）以及座体紧固螺栓（1801），所述可调基座座体（18）设置于中间部（6）上且位于升降基板（12）两侧，所述可调基座插入板（19）插入于可调基座座体（18）中且与可调基座座体（18）滑动连接，所述座体紧固螺栓（1801）螺纹连接于可调基座座体（18）上，且延伸至所述可调基座座体（18）内与可调基座插入板（19）抵接。

8.根据权利要求7所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述升降平移机构包括端头升降缸（23）以及平移导轨（40），所述端头升降缸（23）设置于可调基座插入板（19）上，所述端头升降缸（23）输出端安装有平移线性电机（39），所述平移导轨（40）设置于升降板（24）底面，所述平移线性电机（39）与平移导轨（40）驱动连接，所述平移线性电机（39）以及平移导轨（40）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（26）、侧板（28）以及端头夹持缸（29），所述端头拆装电机（26）设置于升降板（24）上，所述端头拆装电机（26）输出端连接有端头拆装齿轮（27），所述侧板（28）设置于升降板（24）上且位于端头拆装齿轮（27）两侧，所述端头夹持缸（29）设置于侧板（28）上，所述端头夹持缸（29）输出端连接有端头夹持板（30），所述端头夹持板（30）上转动连接有若干端头夹持转辊（31），所述端头拆装电机（26）以及端头夹持缸（29）均与遥控处理中心电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述固定端头部包括固定线缆连接头（402），所述固定线缆连接头（402）设置于固定线缆（4）端部，所述固定线缆连接头（402）内设置有固定线缆芯（403）且延伸至固定线缆连接头（402）外，所述连接端头部包括轴承（201）、转动环（3）、连接线缆芯（202）以及橡胶套（203），所述轴承（201）套装于连接线缆（2）端部，所述连接线缆芯（202）位于连接线缆（2）内且端部延伸至连接线缆（2）外，所述转动环（3）套装于轴承（201）外且与轴承（201）转动连接，所述转动环（3）外周设置有齿环（301），所述齿环（301）能够与端头拆装齿轮（27）啮合，所述转动环（3）能够与固定线缆连接头（402）螺纹连接，所述橡胶套（203）设置于连接线缆（2）上且套装于连接线缆芯（202）外周，所述连接线缆芯（202）面积大小与固定线缆芯（403）面积大小相互对应。

10.根据权利要求1所述的一种基于光栅光纤进行桥梁应力监测的周界警戒装置，其特征在于：所述高度可调定位摄像头包括竖直伸缩座（21）以及竖直定位摄像头（22），所述竖直伸缩座（21）设置于升降板（24）底面，所述竖直定位摄像头（22）设置于竖直伸缩座（21）上，所述竖直定位刻度（25）设置于竖直定位摄像头（22）镜头上，所述竖直定位摄像头（22）与遥控处理中心电性连接。