基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备

摘要

本申请提供了基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，属于桥梁沉降监测技术领域，该基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备包括变轨节架组件和等差网布组件。通过平衡缸控制网布架的转动，保持监测设备焦距的水平。通过卫星定位仪的北斗卫星定位系统定位当前沉降监测设备在桥梁段的经纬位置，通过监测主体和外部基准比对定位当前沉降监测设备高度，通过动力电机带动监测主体在水平扫掠段移动，监测主体对桥底箱梁进行覆盖沉降变形监测，通过沉降变形数据和影像进行大桥健康度建模。相比传统的桥梁检测车吊臂水平伸缩传动，连接件间隙误差可补正，监测设备水平移动精度可调，监测设备焦距可同步调节，桥梁整体沉降变形和健康监测精度更高。

权利要求

1.基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，包括

变轨节架组件（100），所述变轨节架组件（100）包括支点节架（110）、线束撑架（120）、变轨缸（130）、支撑轨架（140）、束带轨（150）、动力带（160）和束带缸（170），所述线束撑架（120）转动连接于所述支点节架（110）上，所述变轨缸（130）缸身转动连接于所述线束撑架（120）上，所述变轨缸（130）活塞杆一端转动连接于所述支点节架（110）上，所述支撑轨架（140）设置于所述线束撑架（120）上，所述束带轨（150）设置于所述支撑轨架（140）上，所述动力带（160）一端设置于所述支撑轨架（140）上，所述动力带（160）另一端滑动贯穿于所述束带轨（150）内，所述动力带（160）缠绕于所述支撑轨架（140）内，所述束带缸（170）缸身设置于所述支撑轨架（140）上，所述束带缸（170）活塞杆一端设置于所述动力带（160）另一端；

等差网布组件（300），所述等差网布组件（300）包括滑车座（310）、动力电机（320）、卫星定位仪（330）、网布水平仪（340）、平衡架（350）、平衡电机（360）、网布架（370）、平衡缸（380）和监测主体（390），所述滑车座（310）滑动于所述支撑轨架（140）表面，所述动力电机（320）机身设置于所述滑车座（310）上，所述动力带（160）缠绕于所述动力电机（320）输出端，所述卫星定位仪（330）设置于所述滑车座（310）上，所述卫星定位仪（330）基于北斗卫星定位系统，所述网布水平仪（340）设置于所述滑车座（310）上，所述平衡架（350）转动连接于所述滑车座（310）上，所述平衡电机（360）机身设置于所述滑车座（310）上，所述平衡电机（360）输出端啮合于所述平衡架（350），所述网布架（370）转动连接于所述平衡架（350）上，所述平衡缸（380）缸身转动连接于所述平衡架（350）上，所述平衡缸（380）活塞杆一端转动连接于所述网布架（370）上，所述监测主体（390）均匀设置于所述网布架（370）上。

2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述线束撑架（120）内设置有连接架（121），所述连接架（121）转动连接于所述支点节架（110）上，所述变轨缸（130）缸身转动连接于所述连接架（121）上。

3.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述线束撑架（120）上均匀设置有连接座（122），所述连接座（122）固定于所述支撑轨架（140）上。

4.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述支撑轨架（140）内均匀设置有限位辊轴（141），所述动力带（160）缠绕于所述限位辊轴（141）表面。

5.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述动力带（160）两端设置有束带座（161），其中一个所述束带座（161）固定于所述支撑轨架（140）上，另一个所述束带座（161）滑动于所述束带轨（150）之间，所述束带缸（170）活塞杆一端设置于另一个所述束带座（161）上。

6.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述滑车座（310）周侧转动设置有攀滑轮（311），所述攀滑轮（311）滑动于所述支撑轨架（140）表面。

7.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述滑车座（310）上设置有安装架（312），所述动力电机（320）机身固定于所述安装架（312）上，所述安装架（312）内转动设置有动力轴（313），所述动力电机（320）输出端传动于所述动力轴（313），所述动力带（160）缠绕于所述动力轴（313）表面。

8.根据权利要求7所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述安装架（312）内转动设置有张紧辊轴（314），所述动力带（160）缠绕于所述张紧辊轴（314）表面。

9.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述滑车座（310）上设置有摇杆臂（315），所述卫星定位仪（330）固定于所述摇杆臂（315）上，所述网布水平仪（340）固定于所述摇杆臂（315）上，所述网布架（370）上设置有等差水平仪（371）。

10.根据权利要求9所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，其特征在于，所述摇杆臂（315）上设置有分度架（316），所述平衡电机（360）机身设置于所述分度架（316）上，所述平衡架（350）上设置有分度齿轮（351），所述分度齿轮（351）转动连接于所述分度架（316）上，所述平衡电机（360）输出端固定有传动齿轮（361），所述分度架（316）内转动设置有中间齿轮（317），所述中间齿轮（317）分别啮合于所述分度齿轮（351）和所述传动齿轮（361）。

说明书

基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备

技术领域

[0001] 本申请涉及桥梁沉降监测技术领域，具体而言，涉及基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备。

背景技术

[0002] 桥梁结构基础的稳定，是确保桥梁安全运营的前提，桥梁基础的沉降会给桥梁结构造成多方面不利影响。过大沉降，特别是基础不均匀沉降会引起桥粱结构产生过大的附加内力、桥粱线形的恶化以及桥粱附属设施的损坏。传统的桥梁的沉降监测有包括承台监测标和墩身监测标，利用两种标志间的高差传递高程，以便监测桥墩沉降和横向倾斜，确保各周期监测数据连续。基础不均匀沉降会引起桥梁结构产生过大的附加内力，这些会导致桥墩的变形、箱梁的变形、拱圈的变形等，通过桥梁变形监测更容易监测沉降导致的大桥整体结构异常。

[0003] 然而，现有的人工桥梁底部观测，高空作业风险大，爬高悬挂基础不稳定监测精度低；现有桥梁检测车对桥梁底部进行覆盖监测，吊臂调整周期长，吊篮观测移动轨迹难以保持同一水平面，沉降变形监测精度低；现有的无人机难以适应桥梁底部气流紊乱的环境，飞行震动大，影像传感精度低，这些都会影响桥梁整体沉降变形和健康监测。

发明内容

[0004] 本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，实现了节架的换向变轨与节架轨道传动连续保持；通过调节降低连接件的传动误差，并对桥梁进行覆盖沉降扫掠监测。

[0005] 本申请是这样实现的：

[0006] 本申请提供了一种基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备包括变轨节架组件和等差网布组件。

[0007] 所述变轨节架组件包括支点节架、线束撑架、变轨缸、支撑轨架、束带轨、动力带和束带缸，所述线束撑架转动连接于所述支点节架上，所述变轨缸缸身转动连接于所述线束撑架上，所述变轨缸活塞杆一端转动连接于所述支点节架上，所述支撑轨架设置于所述线束撑架上，所述束带轨设置于所述支撑轨架上，所述动力带一端设置于所述支撑轨架上，所述动力带另一端滑动贯穿于所述束带轨内，所述动力带缠绕于所述支撑轨架内，所述束带缸缸身设置于所述支撑轨架上，所述束带缸活塞杆一端设置于所述动力带另一端，所述等差网布组件包括滑车座、动力电机、卫星定位仪、网布水平仪、平衡架、平衡电机、网布架、平衡缸和监测主体，所述滑车座滑动于所述支撑轨架表面，所述动力电机机身设置于所述滑车座上，所述动力带缠绕于所述动力电机输出端，所述卫星定位仪设置于所述滑车座上，所述卫星定位仪基于北斗卫星定位系统，所述网布水平仪设置于所述滑车座上，所述平衡架转动连接于所述滑车座上，所述平衡电机机身设置于所述滑车座上，所述平衡电机输出端啮合于所述平衡架，所述网布架转动连接于所述平衡架上，所述平衡缸缸身转动连接于所述平衡架上，所述平衡缸活塞杆一端转动连接于所述网布架上，所述监测主体均匀设置于所述网布架上。

[0008] 在本申请的一种实施例中，所述线束撑架内设置有连接架，所述连接架转动连接于所述支点节架上，所述变轨缸缸身转动连接于所述连接架上。

[0009] 在本申请的一种实施例中，所述线束撑架上均匀设置有连接座，所述连接座固定于所述支撑轨架上。

[0010] 在本申请的一种实施例中，所述支撑轨架内均匀设置有限位辊轴，所述动力带缠绕于所述限位辊轴表面。

[0011] 在本申请的一种实施例中，所述动力带两端设置有束带座，其中一个所述束带座固定于所述支撑轨架上，另一个所述束带座滑动于所述束带轨之间，所述束带缸活塞杆一端设置于另一个所述束带座上。

[0012] 在本申请的一种实施例中，所述滑车座周侧转动设置有攀滑轮，所述攀滑轮滑动于所述支撑轨架表面。

[0013] 在本申请的一种实施例中，所述滑车座上设置有安装架，所述动力电机机身固定于所述安装架上，所述安装架内转动设置有动力轴，所述动力电机输出端传动于所述动力轴，所述动力带缠绕于所述动力轴表面。

[0014] 在本申请的一种实施例中，所述安装架内转动设置有张紧辊轴，所述动力带缠绕于所述张紧辊轴表面。

[0015] 在本申请的一种实施例中，所述滑车座上设置有摇杆臂，所述卫星定位仪固定于所述摇杆臂上，所述网布水平仪固定于所述摇杆臂上，所述网布架上设置有等差水平仪。

[0016] 在本申请的一种实施例中，所述摇杆臂上设置有分度架，所述平衡电机机身设置于所述分度架上，所述平衡架上设置有分度齿轮，所述分度齿轮转动连接于所述分度架上，所述平衡电机输出端固定有传动齿轮，所述分度架内转动设置有中间齿轮，所述中间齿轮分别啮合于所述分度齿轮和所述传动齿轮。

[0017] 在本申请的一种实施例中，所述的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备还包括[0018] 观测平台组件，所述观测平台组件包括换向台、车台架、换向电机、车轮架、减震缸、支力架、支力臂和支力缸，所述换向台设置于所述线束撑架和所述支撑轨架下方，所述车台架转动连接于所述换向台下方，所述换向电机机身设置于所述车台架上，所述换向电机输出端传动连接于所述换向台，所述车轮架转动连接于所述车台架上，所述减震缸缸身转动连接于所述车台架上，所述减震缸活塞杆一端转动连接于所述车轮架，所述支力架均匀转动连接于所述车台架上，所述支力臂转动连接于所述支力架上，所述支力缸缸身转动连接于所述支力架上，所述支力缸活塞杆一端转动连接于所述支力臂上。

[0019] 在本申请的一种实施例中，所述换向台上设置有承重架，所述线束撑架和所述支撑轨架搭接于所述承重架上，所述换向台上设置有基础水平仪。

[0020] 在本申请的一种实施例中，所述车台架上均匀固定套接有支耳，所述支力架转动连接于所述支耳内，所述支力臂内滑动贯穿设置有支腿。

[0021] 在本申请的一种实施例中，所述换向电机输出端固定有换向齿轮，所述换向齿轮啮合于所述换向台，所述车轮架上转动设置有承重轮。

[0022] 本申请的有益效果是：本申请通过上述设计得到的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备，使用时，无论是桥墩竖直方向的升降沉降变形监测，还是箱梁水平截面沉降变形监测，都需要监测设备对桥梁轮廓进行扫掠。通过支点节架、线束撑架和变轨缸组成的节架，代替人工爬高或者悬挂，也代替长吊臂的伸缩调整，通过变轨缸控制相邻线束撑架进行度或者度翻转，从而实现节架竖直爬高或者悬挂，水平方向的伸展，对桥墩和箱梁进行覆盖轮廓扫掠。滑车座通过攀滑轮在支撑轨架限位滑动，通过束带缸控制动力带一端在束带轨内的有限滑动，实时保持动力带的绷紧，通过动力电机输出端与动力带带式传动啮合，换向时，需要保持滑车座相邻支撑轨架的平齐通过时，再通过变轨缸控制节架的换向翻转，实现了节架的换向变轨与节架轨道传动连续保持，有轨直线运动代替换传统的桥梁检测车吊臂伸缩回转，更容易保持监测设备的桥梁扫掠精度，方便装置对桥梁底部进行覆盖监测，提高桥梁整体沉降变形和健康监测精度。

[0023] 监测设备使用过程中需要保持基础稳定同步，通过上述节架的刚性连接，增加监测设备的刚性强度，通过上述有轨直线运动，增加设备扫掠传动过程中的精度，还需要对连接件之间的间隙进行消差。通过网布水平仪检测当前水平扫掠段的支撑轨架水平倾斜角，过变轨缸微调支点节架和线束撑架的夹角，保持水平扫掠段支撑轨架的水平直线。通过等差水平仪检测监测设备的水平倾斜角，通过平衡电机控制平衡架转动，保持监测设备的水平直线传动扫掠，通过平衡缸控制网布架的转动，保持监测设备焦距的水平。通过卫星定位仪的北斗卫星定位系统定位当前沉降监测设备在桥梁段的经纬位置，通过监测主体和外部基准比对定位当前沉降监测设备高度，通过动力电机带动监测主体在水平扫掠段移动，监测主体对桥底箱梁进行覆盖沉降变形监测，通过沉降变形数据和影像进行大桥健康度建模。相比传统的桥梁检测车吊臂水平伸缩传动，连接件间隙误差可补正，监测设备水平移动精度可调，监测设备焦距可同步调节，桥梁整体沉降变形和健康监测精度更高。

附图说明

[0024] 为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0025] 图1是本申请实施方式提供的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备立体结构示意图；

[0026] 图2为本申请实施方式提供的变轨节架组件第一视角立体结构示意图；

[0027] 图3为本申请实施方式提供的变轨节架组件第二视角立体结构示意图；

[0028] 图4为本申请实施方式提供的等差网布组件第一视角立体结构示意图；

[0029] 图5为本申请实施方式提供的等差网布组件第二视角立体结构示意图；

[0030] 图6为本申请实施方式提供的观测平台组件立体结构示意图。

[0031] 图中：100‑变轨节架组件；110‑支点节架；120‑线束撑架；121‑连接架；122‑连接座；130‑变轨缸；140‑支撑轨架；141‑限位辊轴；150‑束带轨；160‑动力带；161‑束带座；170‑束带缸；300‑等差网布组件；310‑滑车座；311‑攀滑轮；312‑安装架；313‑动力轴；314‑张紧辊轴；315‑摇杆臂；316‑分度架；317‑中间齿轮；320‑动力电机；330‑卫星定位仪；340‑网布水平仪；350‑平衡架；351‑分度齿轮；360‑平衡电机；361‑传动齿轮；370‑网布架；371‑等差水平仪；380‑平衡缸；390‑监测主体；500‑观测平台组件；510‑换向台；511‑承重架；512‑基础水平仪；520‑车台架；521‑支耳；530‑换向电机；531‑换向齿轮；540‑车轮架；541‑承重轮；550‑减震缸；560‑支力架；570‑支力臂；571‑支腿；580‑支力缸。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

[0033] 为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

[0034] 实施例

[0035] 如图1‑图6所示，根据本申请实施例的基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备包括变轨节架组件100、等差网布组件300和观测平台组件500，等差网布组件300安装在变轨节架组件100上，观测平台组件500安装在变轨节架组件100下端。变轨节架组件100实现了节架的换向变轨与节架轨道传动连续保持；等差网布组件300通过调节降低连接件的传动误差，并对桥梁进行覆盖沉降扫掠监测；观测平台组件500调节装置的基础平衡。

[0036] 如图2‑图6所示，现有的人工桥梁底部观测，高空作业风险大，爬高悬挂基础不稳定监测精度低；现有桥梁检测车对桥梁底部进行覆盖监测，吊臂调整周期长，吊篮观测移动轨迹难以保持同一水平面，沉降变形监测精度低；现有的无人机难以适应桥梁底部气流紊乱的环境，飞行震动大，影像传感精度低，这些都会影响桥梁整体沉降变形和健康监测。

[0037] 变轨节架组件100包括支点节架110、线束撑架120、变轨缸130、支撑轨架140、束带轨150、动力带160和束带缸170。线束撑架120转动连接于支点节架110上，线束撑架120内设置有连接架121，连接架121与线束撑架120栓接。连接架121转动连接于支点节架110上，连接架121与支点节架110销轴连接。变轨缸130缸身转动连接于线束撑架120上，变轨缸130缸身转动连接于连接架121上，变轨缸130与连接架121销轴连接。变轨缸130活塞杆一端转动连接于支点节架110上，变轨缸130与支点节架110销轴连接。支撑轨架140设置于线束撑架120上，线束撑架120上均匀设置有连接座122，连接座122固定于支撑轨架140上，连接座122分别与线束撑架120和支撑轨架140栓接。束带轨150设置于支撑轨架140上，束带轨150与支撑轨架140栓接。

[0038] 其中，动力带160一端设置于支撑轨架140上，动力带160两端设置有束带座161，具体的束带座161套接动力带160通过螺栓夹紧。其中一个束带座161固定于支撑轨架140上，束带座161与支撑轨架140栓接。动力带160另一端滑动贯穿于束带轨150内，另一个束带座161滑动于束带轨150之间，方便动力带160保持张紧状态。动力带160缠绕于支撑轨架140内，支撑轨架140内均匀设置有限位辊轴141，限位辊轴141与支撑轨架140轴承连接。动力带
160缠绕于限位辊轴141表面，对动力带160进行支撑限位。束带缸170缸身设置于支撑轨架
140上，束带缸170与支撑轨架140栓接。束带缸170活塞杆一端设置于动力带160另一端，束带缸170活塞杆一端设置于另一个束带座161上，束带缸170与束带座161栓接。

[0039] 等差网布组件300包括滑车座310、动力电机320、卫星定位仪330、网布水平仪340、平衡架350、平衡电机360、网布架370、平衡缸380和监测主体390。滑车座310滑动于支撑轨架140表面，滑车座310周侧转动设置有攀滑轮311，攀滑轮311与滑车座310轴承连接。攀滑轮311滑动于支撑轨架140表面，方便滑车座310的移动。动力电机320机身设置于滑车座310上，滑车座310上设置有安装架312，滑车座310与安装架312栓接，动力电机320机身固定于安装架312上，动力电机320与安装架312栓接。动力带160缠绕于动力电机320输出端，安装架312内转动设置有动力轴313，动力轴313与安装架312轴承连接，动力电机320输出端传动于动力轴313，动力电机320与动力轴313键连接，动力带160缠绕于动力轴313表面。

[0040] 其中，安装架312内转动设置有张紧辊轴314，张紧辊轴314与安装架312轴承连接，动力带160缠绕于张紧辊轴314表面，卫星定位仪330设置于滑车座310上，滑车座310上设置有摇杆臂315，摇杆臂315与滑车座310焊接，卫星定位仪330固定于摇杆臂315上，卫星定位仪330与摇杆臂315栓接。卫星定位仪330基于北斗卫星定位系统。网布水平仪340设置于滑车座310上，网布水平仪340固定于摇杆臂315上，网布水平仪340与摇杆臂315栓接。平衡架350转动连接于滑车座310上，摇杆臂315上设置有分度架316，摇杆臂315与分度架316栓接，平衡架350上设置有分度齿轮351，平衡架350与分度齿轮351键连接。分度齿轮351转动连接于分度架316上，分度齿轮351与分度架316轴承连接。平衡电机360机身设置于滑车座310上，平衡电机360机身设置于分度架316上，平衡电机360与分度架316栓接。

[0041] 其中，平衡电机360输出端啮合于平衡架350，平衡电机360输出端固定有传动齿轮361，传动齿轮361与平衡电机360键连接。分度架316内转动设置有中间齿轮317，分度架316与中间齿轮317轴承连接。中间齿轮317分别啮合于分度齿轮351和传动齿轮361。网布架370转动连接于平衡架350上，网布架370与平衡架350销轴连接。平衡缸380缸身转动连接于平衡架350上，平衡缸380与平衡架350销轴连接，平衡缸380活塞杆一端转动连接于网布架370上，平衡缸380与网布架370销轴连接。监测主体390均匀设置于网布架370上，具体的监测主体390集成水准仪、摄像头、全站仪等监测设备。网布架370上设置有等差水平仪371。

[0042] 无论是桥墩竖直方向的升降沉降变形监测，还是箱梁水平截面沉降变形监测，都需要监测设备对桥梁轮廓进行扫掠。通过支点节架110、线束撑架120和变轨缸130组成的节架，代替人工爬高或者悬挂，也代替长吊臂的伸缩调整，通过变轨缸130控制相邻线束撑架120进行90度或者0度翻转，从而实现节架竖直爬高或者悬挂，水平方向的伸展，对桥墩和箱梁进行覆盖轮廓扫掠。滑车座310通过攀滑轮311在支撑轨架140限位滑动，通过束带缸170控制动力带160一端在束带轨150内的有限滑动，实时保持动力带160的绷紧，通过动力电机
320输出端与动力带160带式传动啮合，换向时，需要保持滑车座310相邻支撑轨架140的平齐通过时，再通过变轨缸130控制节架的换向翻转，实现了节架的换向变轨与节架轨道传动连续保持，有轨直线运动代替换传统的桥梁检测车吊臂伸缩回转，更容易保持监测设备的桥梁扫掠精度，方便装置对桥梁底部进行覆盖监测，提高桥梁整体沉降变形和健康监测精度。

[0043] 监测设备使用过程中需要保持基础稳定同步，通过上述节架的刚性连接，增加监测设备的刚性强度，通过上述有轨直线运动，增加设备扫掠传动过程中的精度，还需要对连接件之间的间隙进行消差。通过网布水平仪340检测当前水平扫掠段的支撑轨架140水平倾斜角，过变轨缸130微调支点节架110和线束撑架120的夹角，保持水平扫掠段支撑轨架140的水平直线。通过等差水平仪371检测监测设备的水平倾斜角，通过平衡电机360控制平衡架350转动，保持监测设备的水平直线传动扫掠，通过平衡缸380控制网布架370的转动，保持监测设备焦距的水平。通过卫星定位仪330的北斗卫星定位系统定位当前沉降监测设备在桥梁段的经纬位置，通过监测主体390和外部基准比对定位当前沉降监测设备高度，通过动力电机320带动监测主体390在水平扫掠段移动，监测主体390对桥底箱梁进行覆盖沉降变形监测，通过沉降变形数据和影像进行大桥健康度建模。相比传统的桥梁检测车吊臂水平伸缩传动，连接件间隙误差可补正，监测设备水平移动精度可调，监测设备焦距可同步调节，桥梁整体沉降变形和健康监测精度更高。

[0044] 观测平台组件500包括换向台510、车台架520、换向电机530、车轮架540、减震缸550、支力架560、支力臂570和支力缸580。换向台510设置于线束撑架120和支撑轨架140下方，换向台510上设置有承重架511，线束撑架120和支撑轨架140搭接于承重架511上，承重架511分别与换向台510、线束撑架120和支撑轨架140栓接。车台架520转动连接于换向台
510下方，车台架520与换向台510轴承连接。换向电机530机身设置于车台架520上，换向电机530与车台架520栓接。换向电机530输出端传动连接于换向台510，换向电机530输出端固定有换向齿轮531，换向齿轮531与换向电机530键连接，换向齿轮531啮合于换向台510。车轮架540转动连接于车台架520上，车轮架540与车台架520销轴连接。减震缸550缸身转动连接于车台架520上，减震缸550与车台架520销轴连接。

[0045] 其中，减震缸550活塞杆一端转动连接于车轮架540，车轮架540与减震缸550销轴连接。支力架560均匀转动连接于车台架520上，车台架520上均匀固定套接有支耳521，支耳521与车台架520栓接，支力架560转动连接于支耳521内，支力架560与支耳521销轴连接。支力臂570转动连接于支力架560上，支力臂570与支力架560销轴连接。支力缸580缸身转动连接于支力架560上，支力缸580与支力架560销轴连接。支力缸580活塞杆一端转动连接于支力臂570上，支力缸580与支力臂570销轴连接。换向台510上设置有基础水平仪512，基础水平仪512与换向台510栓接。支力臂570内滑动贯穿设置有支腿571，具体的支腿571与支力臂
570通过螺栓贯穿固定。车轮架540上转动设置有承重轮541，承重轮541与车轮架540轴承连接。

[0046] 监测设备使用移动到现场时需要进行平衡调节，首选需要保持竖直面支撑轨架140的基础精度，通过基础水平仪512检测换向台510的水平倾斜角，通过转动调节支力臂
570的支撑方向，增加装置的有效支撑面积，滑动抽出支腿571触地后锁紧，通过支力缸580控制支力臂570和支腿571的转动向下支撑，配合减震缸550控制车轮架540和车台架520之间的转动，通过橡胶承重轮541增加装置的支撑受力面积，使换向台510表面处于水平，初步调节装置的平衡，从而保持竖直面支撑轨架140的基础精度。通过等差水平仪371检测监测设备的竖直倾斜角，通过平衡电机360控制平衡架350转动，保持监测设备的竖直直线传动扫掠，通过平衡缸380控制网布架370的转动，保持监测设备焦距的水平。通过动力电机320带动监测主体390在竖直扫掠段移动，监测主体390对桥墩进行覆盖变形沉降监测。同时配合换向电机530控制换向台510的转动，方便沉降监测设备空间的移动。相比传统的桥梁检测车吊臂竖直伸缩传动，连接件间隙误差可补正，监测设备竖直移动精度可调，监测设备焦距可同步调节，桥梁整体沉降变形和健康监测精度更高。

[0047] 具体的，该基于北斗卫星的桥梁沉降监测设备的工作原理：无论是桥墩竖直方向的升降沉降变形监测，还是箱梁水平截面沉降变形监测，都需要监测设备对桥梁轮廓进行扫掠。通过支点节架110、线束撑架120和变轨缸130组成的节架，代替人工爬高或者悬挂，也代替长吊臂的伸缩调整，通过变轨缸130控制相邻线束撑架120进行90度或者0度翻转，从而实现节架竖直爬高或者悬挂，水平方向的伸展，对桥墩和箱梁进行覆盖轮廓扫掠。滑车座310通过攀滑轮311在支撑轨架140限位滑动，通过束带缸170控制动力带160一端在束带轨
150内的有限滑动，实时保持动力带160的绷紧，通过动力电机320输出端与动力带160带式传动啮合，换向时，需要保持滑车座310相邻支撑轨架140的平齐通过时，再通过变轨缸130控制节架的换向翻转，实现了节架的换向变轨与节架轨道传动连续保持，有轨直线运动代替换传统的桥梁检测车吊臂伸缩回转，更容易保持监测设备的桥梁扫掠精度，方便装置对桥梁底部进行覆盖监测，提高桥梁整体沉降变形和健康监测精度。

[0048] 进一步，监测设备使用过程中需要保持基础稳定同步，通过上述节架的刚性连接，增加监测设备的刚性强度，通过上述有轨直线运动，增加设备扫掠传动过程中的精度，还需要对连接件之间的间隙进行消差。通过网布水平仪340检测当前水平扫掠段的支撑轨架140水平倾斜角，过变轨缸130微调支点节架110和线束撑架120的夹角，保持水平扫掠段支撑轨架140的水平直线。通过等差水平仪371检测监测设备的水平倾斜角，通过平衡电机360控制平衡架350转动，保持监测设备的水平直线传动扫掠，通过平衡缸380控制网布架370的转动，保持监测设备焦距的水平。通过卫星定位仪330的北斗卫星定位系统定位当前沉降监测设备在桥梁段的经纬位置，通过监测主体390和外部基准比对定位当前沉降监测设备高度，通过动力电机320带动监测主体390在水平扫掠段移动，监测主体390对桥底箱梁进行覆盖沉降变形监测，通过沉降变形数据和影像进行大桥健康度建模。相比传统的桥梁检测车吊臂水平伸缩传动，连接件间隙误差可补正，监测设备水平移动精度可调，监测设备焦距可同步调节，桥梁整体沉降变形和健康监测精度更高。

[0049] 另外，监测设备使用移动到现场时需要进行平衡调节，首选需要保持竖直面支撑轨架140的基础精度，通过基础水平仪512检测换向台510的水平倾斜角，通过转动调节支力臂570的支撑方向，增加装置的有效支撑面积，滑动抽出支腿571触地后锁紧，通过支力缸580控制支力臂570和支腿571的转动向下支撑，配合减震缸550控制车轮架540和车台架520之间的转动，通过橡胶承重轮541增加装置的支撑受力面积，使换向台510表面处于水平，初步调节装置的平衡，从而保持竖直面支撑轨架140的基础精度。通过等差水平仪371检测监测设备的竖直倾斜角，通过平衡电机360控制平衡架350转动，保持监测设备的竖直直线传动扫掠，通过平衡缸380控制网布架370的转动，保持监测设备焦距的水平。通过动力电机
320带动监测主体390在竖直扫掠段移动，监测主体390对桥墩进行覆盖变形沉降监测。同时配合换向电机530控制换向台510的转动，方便沉降监测设备空间的移动。相比传统的桥梁检测车吊臂竖直伸缩传动，连接件间隙误差可补正，监测设备竖直移动精度可调，监测设备焦距可同步调节，桥梁整体沉降变形和健康监测精度更高。

[0050] 需要说明的是，变轨缸130、束带缸170、动力电机320、卫星定位仪330、网布水平仪340、平衡电机360、等差水平仪371平衡缸380、监测主体390、基础水平仪512、换向电机530、减震缸550和支力缸580具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

[0051] 变轨缸130、束带缸170、动力电机320、卫星定位仪330、网布水平仪340、平衡电机360、等差水平仪371平衡缸380、监测主体390、基础水平仪512、换向电机530、减震缸550和支力缸580的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

[0052] 以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。