摘要:激光发射与接收:传感器内置激光二极管发射脉冲或连续激光束,照射到桥梁目标点(如桥面、桥墩或预先安装的反射板)。
1. 激光测距技术基础
激光发射与接收:传感器内置激光二极管发射脉冲或连续激光束,照射到桥梁目标点(如桥面、桥墩或预先安装的反射板)。
相位差/脉冲时间测量:
相位法(高精度短程):通过测量激光往返相位差计算距离,精度可达微米级,适合桥梁微小变形监测。
脉冲法(长距离):测量激光脉冲往返时间,适用于大型桥梁结构的长距离监测。
数据计算:内置算法将激光传播时间或相位差转换为距离值,结合初始基准数据,实时计算目标点的位移、倾斜或三维形变。
2. 防爆安全设计
本安型电路:采用本质安全型(Ex ia)电路设计,限制电火花能量低于爆炸性气体的最小点火能量,确保在危险区域(如油气管道附近的桥梁)安全使用。
防爆外壳:气密性封装(IP68防护等级),阻止外部可燃气体或粉尘进入,同时耐受潮湿、腐蚀性环境。
能量限制:通过限流、限压设计,确保传感器在故障状态下也不会产生危险火花。
3. 桥梁变形监测模式
动态监测:
高频采样:支持高频激光脉冲(如kHz级),捕捉桥梁在车辆荷载、风振或地震作用下的瞬时变形。
振动分析:结合加速度传感器数据,分析桥梁固有频率变化,评估结构损伤。
静态监测:
长期漂移补偿:通过内置温度传感器和算法修正温度、湿度对激光波长的影响,确保长期监测精度。
多测点组网:多台传感器分布式安装,同步测量桥梁不同位置的变形,构建三维形变场。
4. 数据传输与系统集成
无线传输:支持LoRa、4G或蓝牙低功耗技术,将变形数据实时传输至监控中心,避免传统布线在桥梁动态环境中的损坏风险。
边缘计算:内置数据预处理功能(如滤波、异常值剔除),减少传输带宽需求,提升系统响应速度。
云平台集成:与桥梁健康监测系统(SHMS)对接,实现变形数据与历史记录、荷载数据的多维度分析。
5. 环境适应性优化
抗光干扰:采用窄带滤波技术,减少日光、工业强光对激光接收的干扰。
自动校准:内置参考反射面或定期自检程序,自动补偿传感器老化或环境扰动(如雾霾)引起的误差。
低功耗设计:结合休眠模式与太阳能供电选项,适用于偏远桥梁的长期无人值守监测。
典型应用场景
跨海大桥:监测主梁挠度、索塔倾斜,评估强风或海流作用下的结构稳定性。
铁路桥:实时检测列车通过时的动态响应,预防疲劳损伤。
危化品运输通道桥梁:在防爆要求下监测管道支架沉降或桥梁基础位移。
技术优势总结
德宝防爆激光传感器通过高精度激光测距、本安型防爆设计与智能监测算法的集成,实现了桥梁变形在危险环境中的安全、精准、实时监测,为结构健康评估提供了可靠数据支持,有效预防垮塌风险。
来源:DLA点线圈科技