公路桥梁基础冲刷监测一直是公路运营管养部门的工作重点之一,特别是山区公路桥梁的管养,存在诸多不便和突发问题。特别是,当雨季来临,山洪暴发时,如果桥梁基础冲刷状况未能及时探明,危险桥梁不能在第一时间被识别出来,而使其依然处于正常的工作状态,就可能导致桥梁损毁、坍塌,酿成重特大安全事故,造成人员及财产损失。为加快公路管养信息化建设,推进信息化进程,健全安全防范网络,提高公路主管部门管理水平,减少山区运营桥梁的事故发生。在桥梁现场用基础冲刷监测仪不间断监测,并附加远程监控技术,以实时掌握山区公路桥梁基础的运营状态,以满足动态管理要求及快速反应的需求。本课题针对山区桥梁所在河流水位和水流变化大等特点,研制桥梁基础冲刷监测设备。主要工作如下:(1)分析计算桥梁局部冲刷情况,利用Fluent软件对水流、泥沙进行“液-固”两相流参数设置,模拟冲刷过程;(2)通过实际安装操作与方案对比,设计初的机械式检测装置在安装、调试、测量等方面存在较多问题,为了使装置更为简洁,测量更方便、快捷、准确,最终确定使用激光测距完成对冲刷情况的检测。(3)为解决偏远地区用电困难的问题,设计了带储电功能的光伏发电装置,确保系统24小时不间断工作,并延长系统待机时间;通过ZigBee自组网模块实现了短距离、低功耗、低速率数据传输,再将处理后的数据通过GPRS模块送入上位管理机完成监测。(4)样机安装测试,通过实地测试完成基质冲刷情况的动态监控、数据处理、自动定位和阀值报警等功能。经比较,系统测试结果与人工测量结果偏差在10mm以内,准确的完成了冲刷的监测,实现了山区桥梁冲刷的动态监控。