本發(fā)明涉及橋梁基礎(chǔ)沉降監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域，具體涉及一種全天候遠(yuǎn)程橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

橋梁在公路交通運(yùn)輸中占據(jù)重要的地位，橋梁在建成后，由于受到氣候、腐蝕、氧化或老化等因素，以及長期在靜載和活載的作用下易于受到損壞，相應(yīng)地其強(qiáng)度和剛度會隨時(shí)間的增加而降低。這不僅會影響行車的安全，并會使橋梁的使用壽命縮短。為保證大橋的安全與交通運(yùn)輸暢通，加強(qiáng)對橋梁的維護(hù)管理工作極為重要。

特別是山區(qū)公路橋梁，當(dāng)基礎(chǔ)沖刷情況探測不明時(shí)，不能將危險(xiǎn)橋梁及時(shí)判別而處于正常的運(yùn)營狀態(tài)時(shí)，將會導(dǎo)致橋梁倒塌等重特大安全事故的發(fā)生。如果能對橋梁的基礎(chǔ)沖刷狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，則在緊急狀態(tài)時(shí)可以及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急機(jī)制，對橋梁進(jìn)行封閉、限載等措施，避免事故的發(fā)生。即使在非緊急狀態(tài)時(shí)，也可以通過實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)，及時(shí)地對橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行維護(hù)，使橋梁處于正常的工作狀態(tài)，達(dá)到預(yù)防事故的目的。

國內(nèi)外將監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用于公路橋梁基礎(chǔ)沖刷尚處于起步階段，主要有以下幾種監(jiān)測方式：

1、組合式水下攝像監(jiān)測儀作業(yè)方法。組合式水下攝像監(jiān)測儀作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)在于監(jiān)測速度快、成本低，并且監(jiān)測人員作業(yè)較安全，缺點(diǎn)是對監(jiān)測的環(huán)境要求比較高，即要求水質(zhì)比較清、基礎(chǔ)表面無水草等微生物附著且基礎(chǔ)在水中部分深度不超過5米。

2、潛水監(jiān)測作業(yè)方法：監(jiān)測時(shí)，由潛水員手持帶照明設(shè)備的水下攝像器材下潛作業(yè)。潛水監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)在于對基礎(chǔ)附近的水質(zhì)要求較低無論清水、混水均可，在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)不留死角，且在監(jiān)測的同時(shí)，可以對一些缺陷進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)。缺點(diǎn)是監(jiān)測速度慢、監(jiān)測費(fèi)用高以及潛水員人身安全威脅較大，特別是在深水、湍急河流以及橋下有沉船等情況下，潛水員容易出現(xiàn)安全事故。

3、水下機(jī)器人監(jiān)測作業(yè)方法。水下機(jī)器人監(jiān)測作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)在于能深水監(jiān)測；缺點(diǎn)是監(jiān)測成本高，此外，目前水下機(jī)器人的推進(jìn)器動(dòng)力還不足，一般水下檢查作業(yè)型的抗水能力是2～4節(jié)，僅適合于流速較低跨海橋梁以及庫區(qū)橋梁的基礎(chǔ)監(jiān)測，對于流速較大的橋梁基礎(chǔ)尚不能完成監(jiān)測任務(wù)。

以上監(jiān)測方式不能進(jìn)行實(shí)時(shí)不間斷地進(jìn)行監(jiān)測，且技術(shù)成本高。目前實(shí)用的技術(shù)主要是利用超聲波技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如上海精導(dǎo)科學(xué)儀器公司開發(fā)的橋梁沖刷監(jiān)測系統(tǒng)。但該系統(tǒng)主要適用于靜水橋梁上的應(yīng)用。山區(qū)橋梁基礎(chǔ)沖刷有其特殊性。一是山區(qū)河流的洪水季節(jié)性強(qiáng)，水質(zhì)混濁，夾雜著許多泥石及漂流物，超聲波技術(shù)不能運(yùn)用于橋梁基礎(chǔ)沖刷。二是山區(qū)河流的洪水來勢兇猛，流速快，并有泥石等漂流物，

對置于水中的監(jiān)測設(shè)備具有很大的破壞作用，而超聲波探頭是要常置于水中（以水為傳導(dǎo)介質(zhì)）的，所以監(jiān)測設(shè)備極易被破壞。因此目前利用基于超聲波技術(shù)的橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測系統(tǒng)只能用于靜水橋梁，不適合用于山區(qū)橋梁的監(jiān)測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種全天候遠(yuǎn)程橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，利用機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對橋墩水下基礎(chǔ)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)預(yù)警，及時(shí)提醒操作人員維護(hù)，防止橋梁出現(xiàn)安全事故，確保橋梁安全可靠、適久耐用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置，包括沉降探頭、離合機(jī)構(gòu)、卷揚(yáng)器，所述的離合機(jī)構(gòu)設(shè)于卷揚(yáng)器的左側(cè)，所述的離合機(jī)構(gòu)左部外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器，所述的旋轉(zhuǎn)編碼器通過耦合器連接于卷揚(yáng)器上，所述的沉降探頭連接于卷揚(yáng)器上。

進(jìn)一步，所述的卷揚(yáng)器包括基座、背板、卷揚(yáng)器中軸、手輪和鋼絲繩；所述的基座固定于背板上，所述的卷揚(yáng)器中軸設(shè)于基座上，所述的離合機(jī)構(gòu)設(shè)于卷揚(yáng)器中軸左側(cè)端，所述的耦合器設(shè)于離合機(jī)構(gòu)左部外側(cè)的卷揚(yáng)器中軸上，所述的旋轉(zhuǎn)編碼器通過耦合器連接于卷揚(yáng)器中軸上，所述的卷揚(yáng)器中軸右側(cè)端設(shè)置有手輪。

進(jìn)一步，所述的基座包括第一固定座和第二固定座，所述的第一固定座和第二固定座內(nèi)部分別設(shè)有第一軸承和第二軸承，所述的卷揚(yáng)器中軸設(shè)于第一軸承和第二軸承內(nèi)，所述的第一固定座和第二固定座內(nèi)側(cè)之間的卷揚(yáng)器中軸上設(shè)有第一擋板和第二擋板，所述的鋼絲繩設(shè)于第一擋板和第二擋板之間的卷揚(yáng)器中軸上，所述的背板上設(shè)有壓繩板，所述的壓繩板位于第一擋板和第二擋板之間的鋼絲繩上部，所述的壓繩板包括固定板和壓緊板，所述的固定板和壓緊板為鉸接結(jié)構(gòu)，所述的固定板固定于背板上，所述的壓緊板壓于鋼絲繩上部，所述的壓緊板下部設(shè)有彈性拉緊機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述的彈性拉緊機(jī)構(gòu)為彈簧，所述的彈簧一端設(shè)于壓繩板下部，另一端連接于基座上的相應(yīng)位置。

進(jìn)一步，所述沉降探頭包括導(dǎo)桿和導(dǎo)管，所述導(dǎo)桿設(shè)于導(dǎo)管內(nèi)，所述的導(dǎo)管包括外導(dǎo)管和內(nèi)導(dǎo)管，所述的外導(dǎo)管的下部套于所述內(nèi)導(dǎo)管的上部，且內(nèi)導(dǎo)管在外導(dǎo)管內(nèi)可相對伸縮；所述的外導(dǎo)管上部設(shè)有第一密封蓋和第一管箍，所述的外導(dǎo)管上部設(shè)有第一外導(dǎo)管外螺紋，所述的第一密封蓋下部外側(cè)設(shè)有第一密封蓋外螺紋，所述的第一管箍內(nèi)部設(shè)有第一管箍內(nèi)螺紋，所述的第一管箍通過第一管箍內(nèi)螺紋下部與外導(dǎo)管上部的第一外導(dǎo)管外螺紋螺旋固定，所述的第一密封蓋通過下部的第一密封蓋外螺紋與第一管箍的第一管箍內(nèi)螺紋上部螺旋固定，即所述的第一密封蓋通過第一管箍固定于外導(dǎo)管的上部，所述的第一密封蓋內(nèi)設(shè)有第一環(huán)形密封槽，所述的第一環(huán)形密封槽內(nèi)設(shè)有第一密封環(huán)，所述的第一密封環(huán)內(nèi)表面與導(dǎo)桿上部外表面接觸配合；所述的外導(dǎo)管下部設(shè)有第二密封蓋和第二管箍，所述的外導(dǎo)管下部設(shè)有第二外導(dǎo)管外螺紋，所述的第二密封蓋上部外側(cè)設(shè)有第二密封蓋外螺紋，所述的第二管箍內(nèi)部設(shè)有第二管箍內(nèi)螺紋，所述的第二管箍通過第二管箍內(nèi)螺紋上部與外導(dǎo)管下部的第二外導(dǎo)管外螺紋螺旋固定，所述的第二密封蓋通過上部的第二密封蓋外螺紋與第二管箍的第二管箍內(nèi)螺紋下部螺旋固定，即所述的第二密封蓋通過第二管箍固定于外導(dǎo)管的下部；所述的內(nèi)導(dǎo)管下部設(shè)有第三管箍和水下觸盤，所述的內(nèi)導(dǎo)管下部設(shè)有內(nèi)導(dǎo)管外螺紋，所述的水下觸盤上部外側(cè)設(shè)有觸盤外螺紋，所述的第三管箍內(nèi)部設(shè)有第三管箍內(nèi)螺紋，所述的第三管箍通過第三管箍內(nèi)螺紋上部與內(nèi)導(dǎo)管下部的內(nèi)導(dǎo)管外螺紋螺旋固定，所述的水下觸盤通過觸盤外螺紋與第三管箍的第三管箍內(nèi)螺紋下部螺旋固定，即所述的水下觸盤通過第三管箍與所述的內(nèi)導(dǎo)管下部固定，所述的水下觸盤內(nèi)設(shè)有第三環(huán)形密封槽，所述的第三環(huán)形密封槽內(nèi)設(shè)有第二密封環(huán)，所述的第二密封環(huán)內(nèi)表面與導(dǎo)桿下部外表面接觸配合，所述的導(dǎo)桿下部與水下觸盤上方內(nèi)部固定，所述的外導(dǎo)管外部設(shè)有至少一個(gè)固定機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述的鋼絲繩與導(dǎo)桿之間設(shè)有導(dǎo)向輪，所述的導(dǎo)向輪安裝于鋼絲繩前方相應(yīng)位置。

進(jìn)一步，所述的離合機(jī)構(gòu)包括離合器飛輪和離合器鼓，所述的離合器飛輪中心設(shè)有用于容納離合器鼓的內(nèi)孔，所述的離合器鼓設(shè)于內(nèi)孔內(nèi)；所述的離合器鼓中心設(shè)與卷揚(yáng)器中軸配合的軸孔，所述的離合器鼓的外緣設(shè)有環(huán)形溝槽；所述的離合器飛輪內(nèi)部徑向設(shè)有螺孔，所述的螺孔內(nèi)部依次設(shè)有鋼球、壓力彈簧和微調(diào)螺栓，所述的鋼球置于螺孔內(nèi)最里端，其鋼球的下部分嵌入離合器鼓的環(huán)形溝槽上，所述的微調(diào)螺栓設(shè)于螺孔最外端，所說的壓力彈簧設(shè)于鋼球與微調(diào)螺栓之間，即所述的壓力彈簧一端頂于鋼球上部分，另一端位于微調(diào)螺栓下部，所述的離合器飛輪的外緣上設(shè)置剎車止動(dòng)帶，所述的剎車止動(dòng)帶下部為固定端頭和調(diào)節(jié)端頭，所述的固定端頭通過固定螺絲固定，所述的調(diào)節(jié)端頭通過手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定，所述的剎車止動(dòng)帶通過固定端頭和調(diào)節(jié)端頭與基座的連接，所述的手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括墊片、螺紋頭和調(diào)節(jié)螺栓，所述的墊片置于螺紋頭內(nèi)側(cè)，所述的調(diào)節(jié)螺栓設(shè)于螺紋頭上，所述的剎車止動(dòng)帶內(nèi)側(cè)面設(shè)有摩擦片。

機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的使用方法，將該裝置設(shè)于外殼內(nèi)，所述外殼固定安裝在橋梁橋面下方的相應(yīng)位置上，鋼絲繩一端固定在卷揚(yáng)器中軸上，鋼絲繩另一端通過導(dǎo)向輪導(dǎo)向與沉降探頭的導(dǎo)桿連接；所述的沉降探頭置于水內(nèi)，其沉降探頭下端的水下觸盤與橋梁基礎(chǔ)接觸，通過微調(diào)螺栓的調(diào)節(jié)對離合機(jī)構(gòu)內(nèi)壓力彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得其對鋼球的壓力不一樣，從而使得對離合器鼓的摩擦力不一樣，從而控制離合器鼓的轉(zhuǎn)速，（當(dāng)沉降探頭不下沉?xí)r候，即沉降探頭處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其離合器鼓也處于相對靜止?fàn)顟B(tài)）調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得剎車止動(dòng)帶與離合器飛輪抱死，使得離合器飛輪不旋轉(zhuǎn)；同時(shí)配合手輪，當(dāng)沉降探頭的水下觸盤接觸橋基，通過手輪調(diào)整鋼絲繩拉緊，內(nèi)導(dǎo)管置于外導(dǎo)管內(nèi)的管體長度大于等于外導(dǎo)管管體長度的2/3，小于等于外導(dǎo)管管體總長度，所述的沉降探頭的外導(dǎo)管通過固定機(jī)構(gòu)固定在橋墩相應(yīng)位置上；卷揚(yáng)器中軸經(jīng)耦合器與旋轉(zhuǎn)編碼器相連，當(dāng)橋梁基礎(chǔ)沉降時(shí)，水下觸盤、導(dǎo)桿及內(nèi)導(dǎo)管在重力作用下一起沿著外導(dǎo)管向下移動(dòng)，通過鋼絲繩拉動(dòng)卷揚(yáng)器中軸，使離合器鼓與離合器飛輪相對滑動(dòng)，卷揚(yáng)器中軸旋轉(zhuǎn)，并通過旋轉(zhuǎn)編碼器把卷揚(yáng)器中軸角位移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖信號，從而輸出到外部管理系統(tǒng)。

一種機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的全天候遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊、中心服務(wù)器、上位機(jī)管理系統(tǒng)；機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置監(jiān)測橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)，通過通信總線與數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊通過網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；上位機(jī)管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步，所述的數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊包括智能數(shù)據(jù)處理單元、GPRS通信模塊、帶蓄電池的獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)；智能數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)采集接收來自機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類處理、存儲和上傳采集的橋梁橋基沉降信息；在智能數(shù)據(jù)處理單元中，將橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)按照橋梁名稱、采集時(shí)間及橋梁具體橋墩位置進(jìn)行分類存儲，通過GPRS通信模塊傳輸至中心服務(wù)器；GPRS通信模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊與中心服務(wù)器的通信；帶蓄電池的獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)由太陽能電池板、鋰電池組、備用電池、穩(wěn)壓電路、電壓轉(zhuǎn)換電路組成；太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存儲于鋰電池組中，通過穩(wěn)壓電路及電壓轉(zhuǎn)換電路為機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置、智能數(shù)據(jù)處理單元模塊和GPRS通信模塊提供穩(wěn)定電壓；當(dāng)天氣狀況不佳，鋰電池電量耗盡時(shí)，備用電池進(jìn)入工作狀態(tài)；所述的中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各個(gè)橋梁的橋梁橋基沉降信息的存儲，其中包含橋梁橋基沉降原始信息，還包含通過智能算法解算后的橋梁橋基沉降信息以及監(jiān)測裝置的運(yùn)行狀態(tài)信息，這些信息按照橋梁名稱、采集時(shí)間及橋梁具體橋墩位置等進(jìn)行分類存入中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，供上位機(jī)管理系統(tǒng)查詢和調(diào)用；中心服務(wù)器還負(fù)責(zé)橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)的分析與解算，完成動(dòng)態(tài)監(jiān)控、自動(dòng)定位和閥值報(bào)警等功能；上位機(jī)管理系統(tǒng)具有電腦客戶端，可設(shè)置多種用戶權(quán)限，管理人員查詢和調(diào)用數(shù)據(jù)、管理設(shè)備、設(shè)置系統(tǒng)；機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置獲取監(jiān)測橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過通信總線傳送至數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊；數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，并存入中心服務(wù)器中；上位機(jī)管理系統(tǒng)通過對存入中心服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和顯示，實(shí)現(xiàn)對全天候橋梁橋基沉降的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明利用機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對橋墩水下基礎(chǔ)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，本發(fā)明監(jiān)測效果好，監(jiān)測安全，通過遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)預(yù)警，及時(shí)提醒操作人員維護(hù)，防止橋梁出現(xiàn)安全事故，確保橋梁安全可靠、適久耐用。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明的安裝后的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖3是本發(fā)明的安裝后的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖4是本發(fā)明卷揚(yáng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明沉降探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明第一密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明第二密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明水下觸盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明第一管箍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明第二管箍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明第三管箍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明離合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖14是本發(fā)明離合機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖15是本發(fā)明離合器飛輪的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖16是本發(fā)明離合器飛輪的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖17是本發(fā)明離合器鼓的結(jié)構(gòu)示意圖之一。

圖18是本發(fā)明離合器鼓的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖19是本發(fā)明剎車止動(dòng)帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖所示，本發(fā)明所述的一種機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置，包括沉降探頭10、離合機(jī)構(gòu)30、卷揚(yáng)器20，所述的離合機(jī)構(gòu)30設(shè)于卷揚(yáng)器20的左側(cè)，所述的離合機(jī)構(gòu)30左部外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器50，所述的旋轉(zhuǎn)編碼器50通過耦合器40連接于卷揚(yáng)器30上，所述的沉降探頭20連接于卷揚(yáng)器20上。

所述的卷揚(yáng)器20包括基座、背板22、卷揚(yáng)器中軸23、手輪24和鋼絲繩25；所述的基座固定于背板22上，所述的卷揚(yáng)器中軸23設(shè)于基座上，所述的離合機(jī)構(gòu)30設(shè)于卷揚(yáng)器中軸23左側(cè)端，所述的耦合器40設(shè)于離合機(jī)構(gòu)30左部外側(cè)的卷揚(yáng)器中軸23上，所述的旋轉(zhuǎn)編碼器50通過耦合器40連接于卷揚(yáng)器中軸23上，所述的卷揚(yáng)器中軸23右側(cè)端設(shè)置有手輪24。

所述的基座包括第一固定座21.1和第二固定座21.2，所述的第一固定座21.1和第二固定座21.2內(nèi)部分別設(shè)有第一軸承26.1和第二軸承26.2，所述的卷揚(yáng)器中軸23設(shè)于第一軸承26.1和第二軸承內(nèi)26.3，減少阻力，卷揚(yáng)器中軸23轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活；所述的第一固定座21.1和第二固定座21.2內(nèi)側(cè)之間的卷揚(yáng)器中軸上設(shè)有第一擋板27.1和第二擋板27.2，所述的鋼絲繩25設(shè)于第一擋板27.1和第二擋板27.2之間的卷揚(yáng)器中軸23上，避免收放鋼絲繩25時(shí)，避免鋼絲繩25纏繞錯(cuò)位卡死；所述的背板22上設(shè)有壓繩板，所述的壓繩板位于第一擋板27.1和第二擋板27.2之間的鋼絲繩上部，所述的壓繩板包括固定板28.1和壓緊板28.2，所述的固定板28.1和壓緊板28.2為鉸接結(jié)構(gòu)，所述的固定板28.1固定于背板22上，所述的壓緊板28.2壓于鋼絲繩25上部，所述的壓緊板28.2下部設(shè)有彈性拉緊機(jī)構(gòu)29， 所述的彈性拉緊機(jī)構(gòu)29為彈簧，所述的彈簧一端設(shè)于壓繩板28.2下部，另一端連接于基座上的相應(yīng)位置，壓緊板28.2通過彈簧自動(dòng)調(diào)整壓于鋼絲繩25上的力，卷揚(yáng)器中軸23旋轉(zhuǎn)時(shí)，避免鋼絲繩25沒有拉緊，造成鋼絲繩的自動(dòng)松開，從而減少誤差。

所述沉降探頭包括導(dǎo)桿11和導(dǎo)管，所述導(dǎo)桿11設(shè)于導(dǎo)管內(nèi)，所述的導(dǎo)管包括外導(dǎo)管12.1和內(nèi)導(dǎo)管12.2，所述的外導(dǎo)管12.1的下部套于所述內(nèi)導(dǎo)管12.2的上部，且內(nèi)導(dǎo)管12.2在外導(dǎo)管12.1內(nèi)可相對伸縮；所述的外導(dǎo)管12.1上部設(shè)有第一密封蓋14.1和第一管箍13.1，所述的外導(dǎo)管12.1上部設(shè)有第一外導(dǎo)管外螺紋14.12，所述的第一密封蓋14.1下部外側(cè)設(shè)有第一密封蓋外螺紋14.11，所述的第一管箍13.1內(nèi)部設(shè)有第一管箍內(nèi)螺紋13.13，所述的第一管箍13.1通過第一管箍內(nèi)螺紋13.13下部與外導(dǎo)管12.1上部的第一外導(dǎo)管外螺紋14.12螺旋固定，所述的第一密封蓋14.1通過下部的第一密封蓋外螺紋14.11與第一管箍13.1的第一管箍內(nèi)螺紋13.13上部螺旋固定，即所述的第一密封蓋14.1通過第一管箍13.1固定于外導(dǎo)管12.1的上部，所述的第一密封蓋14.1內(nèi)設(shè)有第一環(huán)形密封槽14.13，所述的第一環(huán)形密封槽14.13內(nèi)設(shè)有第一密封環(huán)15.1，所述的第一密封環(huán)15.1內(nèi)表面與導(dǎo)桿11上部外表面接觸配合，保證外導(dǎo)管12.1與導(dǎo)桿11的良好密封，避免水等從上部進(jìn)去導(dǎo)管內(nèi)；所述的外導(dǎo)管12.1下部設(shè)有第二密封蓋14.2和第二管箍13.2，所述的外導(dǎo)管12.1下部設(shè)有第二外導(dǎo)管外螺紋14.22，所述的第二密封蓋12.2上部外側(cè)設(shè)有第二密封蓋外螺紋14.21，所述的第二管箍13.2內(nèi)部設(shè)有第二管箍內(nèi)螺紋13.23，所述的第二管箍13.2通過第二管箍內(nèi)螺紋13.23上部與外導(dǎo)管12.1下部的第二外導(dǎo)管外螺紋14.22螺旋固定，所述的第二密封蓋14.2通過上部的第二密封蓋外螺紋14.21與第二管箍13.2的第二管箍內(nèi)螺紋13.23下部螺旋固定，即所述的第二密封蓋14.2通過第二管箍13.2固定于外導(dǎo)管12.1的下部，所述的內(nèi)導(dǎo)管12.2下部設(shè)有第三管箍13.3和水下觸盤14.3，所述的內(nèi)導(dǎo)管14.3下部設(shè)有內(nèi)導(dǎo)管外螺紋14.32，所述的水下觸盤14.3上部外側(cè)設(shè)有觸盤外螺紋14.31，所述的第三管箍13.3內(nèi)部設(shè)有第三管箍內(nèi)螺紋13.33，所述的第三管箍13.3通過第三管箍內(nèi)螺紋13.33上部與內(nèi)導(dǎo)管12.2下部的內(nèi)導(dǎo)管外螺紋14.32螺旋固定，所述的水下觸盤14.3通過觸盤外螺紋14.31與第三管箍13.3的第三管箍內(nèi)螺紋13.33下部螺旋固定，即所述的水下觸盤14.3通過第三管箍13.3與所述的內(nèi)導(dǎo)管12.2下部固定，所述的水下觸盤14.3內(nèi)設(shè)有第三環(huán)形密封槽14.33，所述的第三環(huán)形密封槽14.33內(nèi)設(shè)有第二密封環(huán)15.2，所述的第二密封環(huán)15.2內(nèi)表面與導(dǎo)桿11下部外表面接觸配合，所述的導(dǎo)桿11下部與水下觸盤14.3上方內(nèi)部固定，所述的外導(dǎo)管12.1外部設(shè)有至少一個(gè)固定機(jī)構(gòu)18，保證沉降探頭垂直且不會因水流沖刷發(fā)生位移，確保準(zhǔn)確性。

所述的鋼絲繩25與導(dǎo)桿11之間設(shè)有導(dǎo)向輪，所述的導(dǎo)向輪25.1安裝于鋼絲繩25前方相應(yīng)位置。

所述的離合機(jī)構(gòu)30包括離合器飛輪31和離合器鼓32，所述的離合器飛輪31中心設(shè)有用于容納離合器鼓32的內(nèi)孔，所述的離合器鼓32設(shè)于內(nèi)孔內(nèi)；所述的離合器鼓32中心設(shè)與卷揚(yáng)器中軸23配合的軸孔，所述的離合器鼓32的外緣設(shè)有環(huán)形溝槽32.6；所述的離合器飛輪31內(nèi)部徑向設(shè)有螺孔31.7，所述的螺孔31.7內(nèi)部依次設(shè)有鋼球33、壓力彈簧34和微調(diào)螺栓35，所述的鋼球33置于螺孔31.7內(nèi)最里端，其鋼球33的下部分嵌入離合器鼓32的環(huán)形溝槽32.6上，所述的微調(diào)螺栓35設(shè)于螺孔31.7最外端，所說的壓力彈簧34設(shè)于鋼球33與微調(diào)螺栓35之間，即所述的壓力彈簧34一端頂于鋼球33上部分，另一端位于微調(diào)螺栓35下部，所述的離合器飛輪31的外緣上設(shè)置剎車止動(dòng)帶36，所述的剎車止動(dòng)帶36下部為固定端頭和調(diào)節(jié)端頭，所述的固定端頭通過固定螺絲固定，所述的調(diào)節(jié)端頭通過手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)37固定，所述的剎車止動(dòng)帶36通過固定端頭和調(diào)節(jié)端頭與基座的連接，所述的手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)37包括墊片37-1、螺紋頭37-3和調(diào)節(jié)螺栓37-2，所述的墊片37-1置于螺紋頭37-3內(nèi)側(cè)，所述的調(diào)節(jié)螺栓37-2設(shè)于螺紋頭37-3上，所述的剎車止動(dòng)帶內(nèi)側(cè)面設(shè)有摩擦片36-1。

機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的使用方法，將該裝置設(shè)于外殼400內(nèi)，所述外殼400固定安裝在橋梁橋面300下方的相應(yīng)位置上，鋼絲繩25一端固定在卷揚(yáng)器中軸23上，鋼絲繩25另一端通過導(dǎo)向輪25.1導(dǎo)向與沉降探頭10的導(dǎo)桿11連接；所述的沉降探頭10置于水內(nèi)，其沉降探頭10下端的水下觸盤14.3與橋梁基礎(chǔ)100接觸，通過微調(diào)螺栓35的調(diào)節(jié)對離合機(jī)構(gòu)30內(nèi)壓力彈簧34進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得其對鋼球33的壓力不一樣，從而使得對離合器鼓32的摩擦力不一樣，從而控制離合器鼓32的轉(zhuǎn)速，當(dāng)沉降探頭10不下沉?xí)r候，即沉降探頭10處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其離合器鼓32也處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)37，使得剎車止動(dòng)帶36與離合器飛輪31抱死，使得離合器飛輪31不旋轉(zhuǎn)；同時(shí)配合手輪24，當(dāng)沉降探頭10的水下觸盤接觸橋基100，通過手輪24調(diào)整鋼絲繩25拉緊，內(nèi)導(dǎo)管12.2置于外導(dǎo)管12.1內(nèi)的管體長度大于等于外導(dǎo)管12.1管體長度的2/3，小于等于外導(dǎo)管12.1管體總長度，所述的沉降探頭10的外導(dǎo)管12.1通過固定機(jī)構(gòu)18固定在橋墩200相應(yīng)位置上；卷揚(yáng)器中軸23經(jīng)耦合器40與旋轉(zhuǎn)編碼器50相連，當(dāng)橋梁基礎(chǔ)100沉降時(shí)，水下觸盤23、導(dǎo)桿11及內(nèi)導(dǎo)管12.2在重力作用下一起沿著外導(dǎo)管12.1向下移動(dòng)，內(nèi)導(dǎo)管12.2有利于保護(hù)導(dǎo)桿11不因水流中泥石沖擊發(fā)生彎曲，通過鋼絲繩25拉動(dòng)卷揚(yáng)器中軸23.1，使離合器鼓32與離合器飛輪31相對滑動(dòng)，卷揚(yáng)器中軸23旋轉(zhuǎn)，并通過旋轉(zhuǎn)編碼器50把卷揚(yáng)器中軸23角位移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖信號，從而輸出到外部管理系統(tǒng)。

一種機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的全天候遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊、中心服務(wù)器、上位機(jī)管理系統(tǒng)；機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置監(jiān)測橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)，通過通信總線與數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊通過網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；上位機(jī)管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

所述在設(shè)置機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的安裝位置時(shí)，考慮安裝點(diǎn)的數(shù)量將根據(jù)橋墩數(shù)量及所處位置確定，可以選著安裝在橋梁基礎(chǔ)容易被沖刷的橋墩，即可以一座橋安裝一個(gè)機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置（圖1中1＃、2＃、k＃、n?！?，也可以一座橋安裝多個(gè)機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置；機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置安裝就位后上電工作。

所述的數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊包括智能數(shù)據(jù)處理單元、GPRS通信模塊、帶蓄電池的獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)；智能數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)采集接收來自機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類處理、存儲和上傳采集的橋梁橋基沉降信息；在智能數(shù)據(jù)處理單元中，將橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)按照橋梁名稱、采集時(shí)間及橋梁具體橋墩位置進(jìn)行分類存儲，通過GPRS通信模塊傳輸至中心服務(wù)器；GPRS通信模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊與中心服務(wù)器的通信；帶蓄電池的獨(dú)立光伏供電系統(tǒng)由太陽能電池板、鋰電池組、備用電池、穩(wěn)壓電路、電壓轉(zhuǎn)換電路組成；太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存儲于鋰電池組中，通過穩(wěn)壓電路及電壓轉(zhuǎn)換電路為機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置、智能數(shù)據(jù)處理單元模塊和GPRS通信模塊提供穩(wěn)定電壓；當(dāng)天氣狀況不佳，鋰電池電量耗盡時(shí)，備用電池進(jìn)入工作狀態(tài)；當(dāng)備用電池電量低于25％時(shí)，向上位機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出該數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊的電池電量不足的警告，管理人員前往該數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊所在位置更換電池。

所述的中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)各個(gè)橋梁的橋梁橋基沉降信息的存儲，其中包含橋梁橋基沉降原始信息，還包含通過智能算法解算后的橋梁橋基沉降信息以及監(jiān)測裝置的運(yùn)行狀態(tài)信息，這些信息按照橋梁名稱、采集時(shí)間及橋梁具體橋墩位置等進(jìn)行分類存入中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，供上位機(jī)管理系統(tǒng)查詢和調(diào)用；中心服務(wù)器還負(fù)責(zé)橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)的分析與解算，完成動(dòng)態(tài)監(jiān)控、自動(dòng)定位和閥值報(bào)警等功能；

所述的上位機(jī)管理系統(tǒng)具有電腦客戶端，可設(shè)置多種用戶權(quán)限，管理人員查詢和調(diào)用數(shù)據(jù)、管理設(shè)備、設(shè)置系統(tǒng)；

機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置獲取監(jiān)測橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過通信總線傳送至數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊；數(shù)據(jù)處理中轉(zhuǎn)傳輸模塊對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，并存入中心服務(wù)器中；上位機(jī)管理系統(tǒng)通過對存入中心服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和顯示，實(shí)現(xiàn)對全天候橋梁橋基沉降的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。

本發(fā)明利用機(jī)械式橋梁基礎(chǔ)沖刷監(jiān)測裝置獲取監(jiān)測橋梁橋基沉降數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對橋墩水下基礎(chǔ)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)預(yù)警，及時(shí)提醒操作人員維護(hù)，防止橋梁出現(xiàn)安全事故，確保橋梁安全可靠、適久耐用。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。