TW201221728A - Pogo pin type monitoring system for bridge pier bed elevation - Google Patents

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201221728 六、發明說明： 【發明所屬之技術領威】 [0001] 本發明係有關於一種橋墩底床高程之監測系統 別是指一種可即時監控橋域底床尚程之伸縮探針弋的/ 系統。 【先前技術】 [0002] 近幾年來，世界各國風災與水災頻繁，每當災宝來 時，經常導致河川、溪水暴漲，使得橋墩基礎沖刷嚴重 ，讓橋墩的基樁裸露於外，如此即會導致橋樑側向承栽 力量不足，因而發生傾斜或衡裂的情形。若洪水太大， 即會直接沖斷橋墩，進而導致橋樑突然直接沖落於水， 而危及通行安全。上述情形不僅導致交通聯絡中斷，而 且往往在短時間内會造成人民生命、公共財產與地方建 設的損失。因此，現今為能充分了解橋墩底床之沖刷情 形並即時預警，係發展出監測系統，如此可盡早發現橋 墩底床沖刷嚴重，以即時預警管制，而確保通行安全， 避免因為橋樑可能斷裂所造成之二次傷害’以及適時補 .. / ' - !·'! ·' 強修護以延長橋樑的使用壽命。甚至更能長期記錄偵測 資料，以建立完整橋墩沖刷資料庫，而供曰後橋缴保護 與底床整治之用。 目前在許多橋墩底床之沖刷監測相關技術中，最常 使用的監測方法如下： 透地雷達法（Ground Penetrating Radar)，其為 一種非破壞檢測技術，係以高頻電磁波源發射雷達波滲 透入不同的物質界層，推算出底床高程的變化，其優點 為可連續記錄底床高程的變化，但缺點為操作費時，且 099140288 表單編號 A0101 第 3 頁/共 29 頁 0992070189-0 201221728 需要專業的訓練後才能操作。 磚塊編號法（Numbered bricks)，其係利用一固定 尺寸碑塊所組成的磚塊陣列，每一磚塊均依序編號與註 記其上，然後埋置於橋墩上游河段的底床下，當洪水來 臨時，藉由磚塊被沖離原位與數量，來量測底床高程的 變化。其缺點為需要開挖底床，且每次只能使用一次， 並且只能量測到底床被刷下的深度，無法獲知回淤的深 度，且此種方法需埋入底床。 滑動磁軸環法（Sliding magnetic collar)，其 是在橋墩柱表面前裝置一個滑動桿，滑動桿為中空設計 ，其外部有一轴環套於其上，當河床被沖刷，軸環便會 下移，提供特定位置的沖刷深度，而在滑動桿的内部則 有一磁力感應器會隨外部軸環套同步移動，並將移動的 訊號利用線路傳輸到外部。其缺點為只能記錄底床被沖 刷的深度，無法獲知回淤的深度。 戶外監視鏡頭辨識水位法，其係藉由影像擷取裝置 之鏡頭對該液面進行該待測水位影像之截取，再經由該 影像前置處理對該待測影像進行一連串影像處理，以依 據已處理之影像進行比例計算，而得出該液面之高度值 。非用於橋墩沖刷監測使用。 自移式鏡頭監測法，其在橋墩底床邊埋入一中空防 水管，並利用支架固定於橋墩，防水管内部有監測用攝 影機裝置於滑軌平台上，利用步進馬達來控制滑軌平台 上下做垂直移動來監視沙面沖刷的狀況。當沙面受到淤 積上升或是沖刷下降時，可由即時影像辨識系統來追蹤 沙面，所以不管淤積或沖刷皆可探知。其缺點為耗電量 099140288 表單編號A0101 第4頁/共29頁 0992070189-0 201221728 大，且由於是利用無線傳輸裝置傳送數據，傳輸品質易 受馬達干擾。在較惡劣的環境下，水與沙面分界判斷力 變差，且此種方法需埋入底床。 多鏡頭監測法，其與滑軌平台類似，將滑轨平台替 換成多個攝影鏡頭，用各個鏡頭追蹤沙面的沖刷與淤積 情況，解決當初的耗電問題外，傳輸情況也有所改善， 但在較惡劣的環境中仍然難以分辨水與沙面之分界處， 且此種方法需埋入底床。

重力式沖刷測量裝置，沙面遭受沖刷後降低，隨著 沙面降低探測體也由於重力作用往下沉降，讀取探測體 之下降高度即可獲知沖刷深度。缺點為只能測量沙面沖 刷，當淤積時無從量測。只能做一次性量測，且此種方 法需埋入底床。

發報器式土層沖刷監測系統，其埋設多個發報器於 土層中，當沖刷到達一定深度時，發報器會移動或震動 ，藉此來獲得沖刷狀況。缺點是只能測量沙面沖刷，當 於積無從量測。也是只有一次性量測，且此種方法需埋 入底床。 光纖感測器，其為利用光纖光柵來做監測的一種量 測系統。由於介質附於光纖上而改變光纖内部折射率， 以及造成内部光波波長有漂移現象，進而推知介質所在 深度。缺點是光纖必須直接附在水或沙面上，而光纖較 脆弱，容易遭受破壞，且此種方法需埋入底床。 探針式監測法，其裝設於橋墩體上，利用機械原理 帶動一量測桿進行接觸式量測，量測桿底端設有一壓力 式感測器，當量測桿探測水下沙面時，利用壓力感測器 099140288 表單編號A0101 第5頁/共29頁 0992070189-0 201221728 之特性，當量測桿接觸至沙面時壓力感測器受壓，量測 桿立即停止動作，而計算量測桿之下探深度，即可知道 目前沙面沖刷或淤積高度值。缺點是如果水面離沙面過 同，所需之量測桿必須越長，且水位如果暴漲，裝置容 易遭党洪水或大石等外力破壞。 由上述說明現今常用之監測方法可得知其於使用 上白有疋限制與不便之處，因此如何以其他較佳方式 監測橋墩之底床沖刷狀態，以延長橋樑的使用壽命，仍 為現今的一大重要課題。 因此，本發明即在針對上述問題而提出一種橋墩底 床兩程之伸縮探針式監測系統，不僅可改善上述習用缺 點又了即時監控橋墩底床之高程變化，以解決上述問 題0 【發明内容】 [0003] 099140288 本發明之目的之一，在於提供一種橋墩底床高程之 伸縮探針式監測系統，其設置於橋墩，！由控制模組 控制具有複數刻度之推動單元，以推^多層管體往下伸 2至底床，於多層管體抵到底床時，攝影單元攝影推動 單元產生影像，控制模組依據影像得知橋墩之底床的高 程’並即時傳輸底床的高程值至遠端冑視單元，以即時 監控底床之高程變化。 ‘ ^ ^ 搜衢墩底床高程之 申縮探針式監測系統，其藉由控制模組控制量測模組動 作二以驅使量測模組之推動單元推動多層管體往下伸長 ’畲多層管體抵至底糾’控職纟讀據制模組之作 分析Γ知魏之底床的高程，並即時傳輸 0992070189-0 ^ A01〇l 第6頁/共29頁 201221728 底床的高轾值至遠端監視單元’以即時監控底床之高程 變化。 本發明之目的之一，在於提供一種橋墩底床高程之 伸縮探針式監測系統’其係設置於底床上方，而不需埋 設於底床，所以不需要開挖底床’如此即可達到設置簡 單與減少成本之目的。 本發明之目的之一’在於提供一種橋墩底床高程之 伸縮探針式監測系統’其可即時得知底床高程的數據並 傳輸至遠端監視單元，以進行即時監控與記錄底床之高 Ο 程變化，而不需傳輸影像，如此可達到降低傳輸資料之 目的，而滅少所需之傳輸頻寬。 本發明之橋墩底床高程之伸縮探針式監測系統，其 包含一量測模組與一控制模組’量測模組設置於橋墩， 並用於量測水面下之底床的高程’且量測餐組具有一殼 體、一多層管體、一推動單元、一攝影單元與一感測單 元，多層管體設置於殼體内，推動單元具有複數刻度並 設置於殼體内’推勳單元推動多層管體用於使多層管體 ® 伸長至底床’攝影單元設置於殼體内，並攝影推動單元 而產生影像’感測單元設置於多層管體之底部，當控制 模組控制推動單元推動多層管體，而讓位於多層管體之 底部的感測單元碰觸水面下之底床時，感測單元發送感 測訊號至控制模組’以控制推動單元停止推動多層管體 ，攝影單元攝影推動單元產生影像，控制模組依據影像 分析得知底床之高程’且傳輸高程至一遠端監視單元， 如此，即可得知橋墩之底床的高程，以進行即時監控與 記錄底床之高程。 099140288 表單編號A0101 第7頁/共29頁 0992070189-0 201221728 另外，本發明之控制模組亦可依據量測模組之作動 狀態，而分析得知多層管體往下伸長而抵到底床之距離 ，進而得知橋墩之底床的高程，並即時傳輸底床的高程 至遠端監視單元，以即時監控底床之高程。由於本發明 之伸縮探針式監測系統具有防水功能，可設置於水面下 之底床上方，而不需埋設於底床下，所以不需要開挖底 床，如此設置簡單，不需耗費太多人力與成本。 【實施方式】 [0004] 099140288 茲為使貴審查委員對本發明之技術特徵及所達成 之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例 圖及配合詳細之說明，說叼如後： 首先，請參閱第一圖，其係本發明之一較佳實施例 之橋墩底床高程之伸縮探針式監測系統設置於橋墩的示 意圖。如圖所示，本發明之伸縮探針式監測系統係設置 於一橋墩10，而用於即時監控水面下之底床的高程變化 。本發明之監測系統藉由任何習知方式而設置於橋墩1 〇 上方，且可位於水面上方或下方。本發明具有一量測模 組12與一控制模組13，量測模組12用於量測水面下之底 床之狀態，並將量測到的資訊經由訊號傳輸線14傳輸至 控制模組13做計算以及影像辨識，控制模組13連接有一 電源供應單元15(如第三圖所示）用於供給量測模組12與 控制模組13所需之電源，而量測模組12與控制模組13是 經由傳輸線14所連接。 控制模組13設置於水面以上，如橋墩高處、橋面上 等等，裝置外部為一防雨水的保護殼，如此未來如需對 控制模組13做更動時可較為方便，並且可減少對整個伸 表單編號A0101 第8頁/共29頁 0992070189-0 201221728 縮式探針監測系統入水的體積，以方便管理與維護。量 測模組12設置於水面下，如此即可探測到水面下之沙面 區域。由於量測模組12是設置於水中，故量測模組12之 外部具有一防水防撞之保s蔓设體1 2 1 (如第二圖所示），且 殼體121為鋼體以作為防水防撞之保護。另外，殼體121 之内部更可進一步設置有一防水膜，以增加防水效果。 Ο 本發明之監測系統分成量測模組12與控制模組丨3兩部分 ，除具備有效管理維護系統外，並減少入水體積以達到 減小水域流場之影響，也減少遭受外物揸擊的機會。 ❹ 請一併參閱第二圖與第三圖，其係本發明之一較佳 實施例之伸縮探針式監測系統之量測模組與控制模組的 示意圖。如圖所示，本發明伸縮探針式監測系統包含量 測模組12 (如第二圖所示）與控制模組13 (如第三圖所 示）。量測模組12設置於橋墩10 (如第一圖所示），用 於量測水面下之底床之狀態’其具有一殼體121、一多層 管體123、一推動單元125、一攝影單元127與一感測單 元129，多層管體123設置於殼體121内，其為一伸縮式 多層管體，推動單元125設置於殼體121内，且推動單元 125之一推動軟管1257推動多層管體123伸長，以讓多層 管體丨23可伸長碰觸至底床，以觀察底床之高度，推動^ 管1257具有複數刻度124，攝影單元127設置於殼體ΐ2ι 内，用於攝影推動單元125之推動軟管1257上方之刻度 124而產生影像，並將影像傳輸至控制模組13。 此外，多層管體123上方更設有-觀測窗126，以方 便讓攝影單元127對推動軟管1257攝影。上述之攝影單元 127之一較佳實施例可為_感光耦合元件（Charge^ ^ 099140288 表單編號A0101 第9頁/共29頁 0992070189-0 201221728

Coupled Device，CCD)或者其他類型之攝影器具。感 測單元129設置於量多層管體123之底部。推動單元125 推動多層管體123讓多層管體123伸長，當多層管體丨23 之底部的感測單元129碰觸到底床時，感測單元丨29即會 發送一感測訊號，且經由穿設於多層管體123内部之傳輸 線傳輸感測訊说至控制板組13，控制模組13即會控制推 動單元125停止推動多層管體丨23。上述之感測單元129 之一實施例為壓力感測器。 復參閱第二圖與第三圖，控制模組13用於控制推動 單元125與攝影單元127，以控制量測模組12量測底床之 高程。當控制模組13控制推動單元12#推動多層管體123 伸長’且多層管體123之底部的感測單元129碰觸到水面 下之底床時’感測單元129發送感測訊號至控制模組13， 控制模組13即控制推動單元125停止推動多層管體123， 且攝影單元127攝影推動單元125之推動軟管1257上方之 刻度12 4而產生影像，並對影像進行分析，以得知影像中 刻度124為何’如北即可得知底床之目前高度。控制模組 13依據影像付知底床之而程，係會’進___步傳輸至如第五 圖所示之一遠端監視單元55 ’如此，遠端監視單元55即 可進行即時監控與記錄底床之高程變化。 起初推動單元125之推動軟管1257未推動多層管體 123時’若刻度124並非為零’控制模組13可於多層管體 123未移動之前’先控制攝影單元127攝影推動軟管1257 之刻度124 ’以產生一初始影像並傳輸至控制模組13，控 制模組13分析初始影像，即會得知攝影單元127初始刻度 124為何值，之後’推動單元125之推動軟管1 257推動多 099140288 表單編號 A0101 第 10 頁/共 29 頁 0992070189-0 層管體12 3往下伸長移動並抵到底床時，控制模組13會控 制攝影單元127攝影推動軟管1257之刻度124而產生影像 ’控制模組13分析影像即可得知影像中之刻度1 24為何值 ’並且與初始刻度值相比較，即可得知底床之目前高度 〇 本發明之探針式監測系統，由於架設在橋墩10之控 制模組13位於水面上，而量測模組12位於水面下，且不 需事先埋入底床，所以易於施工，並且因為不需開挖底 床’如此即不會影響底床而不會破壞橋墩10之承載結構 〇 此外，本發明橋墩底床高程之伸縮探針式監測系統 之推動單元125更包含一馬達1251、一旋轉盤1253與推 動軟管1257，旋轉盤1253設置於馬達1251之主軸，推動 軟管1257捲繞於旋轉盤1 253上方，且馬達1251驅動旋轉 盤1 253旋轉以收放推動軟管1257，當推動軟管1257收起 來時，則會帶動多層管體123上升，反之推動軟管1257則 會推動多層管體123伸長。馬達1251之一實施例為步進馬 達。 另外，本發明之多層管體123更包含複數營體1231 ，每一個管體1231的直徑皆不相同，且小直徑之管體 1231會套設於大直徑之管體1231内，且管體丨231互相連 接，推動軟管1257連接最小直徑之管體1231 ’以推動最 小直徑之管體1231而帶動其餘管體1231而伸長多層管體 123以碰觸底床。 另外’本發明之伸縮探針式監測系統更包含一感測 單元130與一定位件131，感測單元130設置於多層管體 表單編號A0101 第π頁/共29頁 0! 201221728 123之最大直徑之管體123ι的側邊，而定位件131設置於 最小直徑之管體1231的侧邊。當控制模組13控制馬達 1251帶動旋轉盤1 253旋轉而捲收推動軟管1 257時，推動 軟管1 257即會帶動多層管體丨23之最小直徑的管體ΐ23ι 往上移動，而帶動其餘管體1231往上回縮至最大直徑之 管體1231内，待定位件131碰觸到感測單元13〇時，感測 單元130會發出感測訊號至控制模組13，以表示多層管體 123之該些管體1231已回復至初始位置，如此控制模組 13會依據感測訊號而控制馬達1251停止運作以停止多 層管體123往上移動此外’控制模组13亦可依據先前得 知的刻度值’而得知多層管艘123往下伸長之距離而依 據多層管體123往下伸長之距離控制推動單元125之馬達 1251帶動多層管體123往上回縮相同距離，以回復至初始 位置。另外，本發明之伸縮探針式監測系統更包含一防 水伸縮保6蒦管128 ’其設置於多層管體123外，以保護多 層管體123。 099140288 个贫测系統更包含〜電源供應單元15(如第三 圖所示），其用於提供本發明編系統内部設備所需之電 源，例如量測模組12與㈣模組13。上述之電源供應單 之一較佳實施例可為一市電、一電池、一水力發電 單元或-太陽能發電單元。本發明電源供應單心供應 電源之方式可為料制或持續制，定時制即藉由一般常 用電路設定時間’而控制電源供應單元15供應電源至設 備的時間’但是會維持供應電源至控制模組13，以保持 _!系統的運作’如此可有效節省電源而提高電源供 2元15供應電源之時間。電源供應單心若採用持續 表单編號仙⑻ 苐]2頁/共29頁 靡, 201221728

’、印24小時全天候供應電源，以進行全天候 1測底床之高裎變化’如此電源供應單元15即可採用市 電、太陽能發電單元、水力發電單元，—但發生停電時 L電源供應單元15即採用電池、水力發電單元或太陽能 發電:元。此外，本發明之伸縮探針式監測系統更包含 *、、、月單元1271(如第二圖所示），其設置於殼體 内…明單tl1271用於提供攝影單元127於攝影時所 需要的光線。照明單元之一較佳實施例為發光二極體。 入如第三圖赫’本發明之伸縮探針式監測系統更包 3驅動單元16。驅動單元16用於驅動馬達1251作動， 且輕接於電源供應單元15，以接收電源並傳輸至量測模 、且12之馬達1251，驅動單元16耦接於控制模組丨3而受控 於控制模組13。 明參閱第四圖，其係本發明之一較佳實施例之伸縮 探針式監測系統之控制模組的方塊圖/如圖所示，本發 明之控制模組13更包含—感測埠20、一影_傳輸單元21 、一影像擷取單元22、~類比奴位轉換單元23、一控制 單元24、—影像處理單元25、一處理器26、一控制埠28 、一外部傳輸單元29與一電源埠3〇。影像傳輸單元21連 接攝影單元127 ,其為一影像傳輸介面而用於傳輸攝影單 元127之影像。影像擷取單元22耦接影像傳輸單元21並擷 取影像傳輸單元21傳輸之影像，且將擷取到的影像傳輸 至類比數位轉換單元23，以供類比數位轉換單元23數位 化影像，以產生一數位影像，進而傳輸至影像處理單元 25。本發明更包含一儲存單元27，其耦接處理器26並儲 存一系統軟件，以供處理器26處理。 099140288 表單編號A0101 第13頁/共29頁 0992070189-0 201221728 影像處理單元25耦接類比數位轉換單元23並用於分 析數位影像，以得知影像中之推動軟管1 257的刻度124為 何值，處理器26依據影像處理單元25所得知的刻度值， 而得知水面下之底床32的高程。影像處理單元25分析影 像之技術可運用現有技術，即可分析出影像中的刻度值 ，以供處理器26得知底床之目前高程。外部傳輸單元⑼ 耗接處理器26以接收底床之高程，並傳輪底床之高程至 遠端監視單元55 (請參閱第五圖），以供監控人員即時 監控底床之高程變化，並可長期記錄以供日後追蹤。 不發明由於獲得的數據皆在控制模組13元圾處理， 最後外部傳輸單元29僅傳輸就床之高妹據至外部之 遠端監視單元55 ’而不需傳輸影像至遠端監視單元55 , 因此’只需少量頻寬即可完成傳輸。本發明之控制模組 13亦▲可依據目前底床之高程與上—次得到之底床的高程 ’而計算出底床之高程變化，並傳輸至遠端監視單元55 二發:之外部傳輪單元29之一較佳實施例可 輸早7^或無線傳輸單元。：

Sit早:23，以控制影像擷取單元22與類比數位轉換 =制:::26r過議取單元22與影像傳輸單 制攝影單元127。財單切減處理㈣麵存^控 件以供處理$26執行1制單元助並人 收處理器26發出之—命令，且依據=接 099140288 表單編號_ 1㈣㈣單元⑵作動。此 第〗4頁/共29頁 201221728 實施例之控制埠28係透過傳輸線而與推動單元125之馬達 125丨相耦接。上述之控制單元24之—實施例為馬達控制 晶片。感測埠20耦接第二圖所示之感測單元129與13〇， 以接收感測單元129與130所產生之感測訊號，並傳送感 測訊號至處理器26，處理器26接收感测訊號而得知多層 管體123伸長且底部已碰觸底床或者多層管體123已回縮 至初始位置，而驅使控制單元24控制推動單元125停止帶 動多層管體123伸長或者回縮。 此外，本發明之控制模組13更可分析量測模組12之 作動狀態，而得知多層管體123之伸長距離，進而得知水 面下之底床的高程。由於控制單元24產生之控制訊號係 用於控制多層管體123伸長或者縮回，所以控制訊號即表 示多層管體123之作動狀態’例如控制單元24控制第二圖 所示之馬達1251轉動幾圈或者幾步。所以，控制模組13 之處理器26從控制單趨即可得知量測模組此作動狀 態，例如馬達1251轉動幾圈或者旋·轉盤1253轉動之圈數 ’所以處理器26分析董測模⑽之作動狀態即可換算得 知多層管體123伸長多少距離^處理器26得知多層管體 123往下伸長至底床岐離，㈣财得知底床之高程。 本發明之㈣触13可时_料仙7聽生之影像 或者多層管體123之移動狀態’而得知底床之高程，而達 到即時監控底床之高程之目的。 另外，電料軸接電源供應單元15 (如第三圖所 示），以接收電源供應單元15所提供之電源。控制模組 13更進-步倾電毅推動單元125之馬達，以提 供馬達12 51所需之電源。 099140288 表單編號A0101 第15頁/共29頁 0992070189-0 201221728 請參閱第五圖，其係本發明監測系統執行遠端傳輸 的示意圖。如圖所示，本發明之監測系統所得知的高程 係會傳輸至遠端監視單元55，即控制模組13以無線或有 線的傳輸方式，將高程傳輸至一外部接收器50，再藉由 外部接收器50傳輸高程至遠端監視單元55，以供監視人 員得知水面下之底床的高程，並記錄於遠端監視單元55 ，而建成資料庫，以供日後所需作為參考資料，就像是 如第五圖所示，遠端監視單元55所呈現之高程曲線圖。 此外，遠端監視單元55可依據所接收到之底床的高程而 計算出底床之高程變化。本發明之遠端監視單元55可為 一電腦，或者其他電子裝置，譬如個人數位助理（Personal Digital Ass i stant，PDA ) 〇 綜上所述，本發明橋墩底床高程之伸縮探針式監測 系統，其包含兩分離之量測模組與控制模組，量測模組 設置於橋墩，並用於量測水面下之底床的高程，且量測 模組具有一殼體、一多層管體 '一推動單元、一攝影單 元與一感測單元，多層管體設置於殼體内，推動單元具 有複數刻度且設置於殼體内，推動單元推動多層管體使 多層管體伸長至底床，攝影單元設置於殼體内，並攝影 推動單元而產生影像，感測單元設置於多層管體之底部 ，當控制模組控制推動單元推動多層管體，使多層管體 伸長而感測單元碰觸水面下之底床時，感測單元發送感 測訊號至控制模組，以控制推動單元停止推動多層管體 ，並控制攝影單元攝影推動單元，而產生影像，控制模 組依據影像或量測模組之作動狀態，而分析得知橋墩底 床之高程並傳輸至遠端監視單元，如此即可即時監控底 099140288 表單編號A0101 第16頁/共29頁 0992070189-0 201221728 Ο [0005]

G 床之高程變化。 故本發明實為—具有·性、進步性及可供產業上 =用者’應符合我國專利法專射請要件無疑，爰依法 提出發明專利申請，祈鈞局早曰賜准專利’至感為禱。 惟以上所述者，僅為本發明—較佳實施例而已，並 用來限疋本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專 利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化 飾’均應包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第圖係本發明之—較佳實施例之橋墩底床高程之伸縮 探針式監測系統設置於橋墩的示意圖； 第二圖係本發明之一較佳實施例之橋墩底床高程之伸縮 探針式監測系統的量測模組的示意圖； 第三圖係本發明之一較佳實施例之橋墩底床高程之伸縮 探針式監測系統的控制模組的杀意肩； 第四圖係本發明之—輕眭實施例:之攝墩底床高程之伸縮 探針式監測系統之控制模組的方塊圖；以及 第五圖係本發明之監測系統執行遠端傳輸的示意圖。 【主要元件符號說明】 [0006] 10 橋墩 12 量測模組 121 殼體 123 多層管體 1231 管體 表單編號A0101 099140288 第17頁/共29頁 0992070189-0 201221728 124 刻度 125 推動單元 1251 馬達 1253 旋轉盤 1257 推動軟管 127 攝影單元 1271 照明單元 128 防水伸縮保護管 129 感測單元 130 感測單元 131 定位件 13 控制模組 14 傳輸線 15 電源供應單元 16 驅動單元 20 感測埠 21 影像傳輸單元 22 影像擷取單元 23 類比數位轉換單元 24 控制單元 25 影像處理單元 26 處理器 28 控制埠 29 外部傳輸單元 30 電源埠 50 外部接收器 表單編號A0101 第18頁/共29頁 099140288 0992070189-0 201221728 55 遠端監視單元

099140288 表單編號A0101 第19頁/共29頁 0992070189-0

Claims (1)

1. 201221728 七、申請專利fe圍： 1 . 一種橋墩底床高程之伸縮探針式監測系統，其包含有： 一量測模組，設置於一橋墩水面下，用於量測水面下之一 底床的高程，其具有： 一殼體； 一多層管體，設置於該殼體内； 一推動單元，設置於該殼體内且具有複數刻度，該推動單 元推動該多層管體使該多層管體伸長至該底床； 一攝影單元，設置於該殼體内，攝影該推動單元而產生一 影像；以及 一感測單元，設置於該多層管體之底部； 一控制模組，耦接該推動單元與該攝影單元，且該量測模 組與該控制模組相互分離； 其中，該控制模組控制該推動單元推動該多層管體伸長， 該多層管體之底部的該感測單元碰觸水面下之該底床時， 該感測單元發送一感測訊號至該控制模組，以控制該推動 單元停止推動該多層管體，該攝影單元攝影該推動單元產 生該影像’該控制板組依據該影像得知該底床之南程，且 傳輸該高程至一遠端監視單元。 2 .如申請專利範圍第1項所述之橋墩底床高程之伸縮探針 式監測系統，其中該推動單元更包含： 一馬達； 一旋轉盤，設置於該馬達；以及 一推動軟管，捲繞於該旋轉盤，且該馬達驅動該旋轉盤旋 轉，以帶動該推動軟管推動該多層管體伸長。 099140288 表單編號A0101 第20頁/共29頁 0992070189-0 201221728 3 .如申請專利範圍第2項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一驅動單元，受控於該控制模組並驅動該馬達。 4 .如申請專利範圍第1項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該多層管體更包含： 複數管體，該些管體之直徑不相同，小直徑之管體套設於 大直徑之管體内，且該些管體互相連接，該推動軟管推動 最小直徑之管體，以帶動其餘管體伸長而伸長該多層管體 碰觸該底床。 5 .如申請專利範圍第1項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一防水伸縮保護管，設置於該多層管體外。 6 .如申請專利範圍第1項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一電源供應單元，耦接該量測模組與該控制模組並供應電 源至該量測模組與該控制模組，該電源供應單元為一市電 、一電池、一水力發電單元或一太陽能發電單元。 7 .如申請專利範圍第1項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該控制模組更包含： 一影像傳輸單元，耦接該攝影單元並傳輸該攝影單元之該 影像； 一影像擷取單元，耦接該影像傳輸單元並擷取該影像傳輸 單元傳輸之該影像； 一類比數位轉換單元，耦接該影像擷取單元並轉換該影像 擷取單元擷取之該影像，而產生一數位影像； 一影像處理單元，粞接該類比數位轉換單元，並處理分析 099140288 表單編號A0101 第21頁/共29頁 0992070189-0 201221728 該數位影像，以得到該底床之高程； '處理器’耗接該影像處理早元’接收該底床之南程， 一外部傳輸單元，耦接該處理器並傳輸該底床之該高程至 該遠端監視單元； 一控制單元，耦接該處理器並接收該處理器之一命令，且 依據該命令產生一控制訊號；以及 一控制埠，耦接該控制單元並接收該控制訊號，且傳送該 控制訊號至該推動單元，以控制該推動單元。 8 .如申請專利範圍第7項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一儲存單元，耦接該處理器並儲存一系統軟件，以供該處 理器執行。 9 .如申請專利範圍第7項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該外部傳輸單元為一無線傳輸單元或一有 線傳輸單元。 10 .如申請專利範圍第1項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該攝影單元設有一照明單元。 11 . 一種橋墩底床高程之伸縮探針式監測系統，其包含有： 一量測模組，設置於一橋墩的水面下，用於量測水面下之 一底床之高程，其具有： 一殼體； 一多層管體，設置於該殼體内； 一推動單元，設置於該殼體内且具有複數刻度，該推動單 元推動該多層管體使該多層管體伸長至該底床；以及 一感測單元，設置於該多層管體之底部； 一控制模組，耗接該推動單元，且該量測模組與該控制模 099140288 表單編號A0101 第22頁/共29頁 0992070189-0 201221728 組相互分離； 其中，該控制模組控制該推動單元推動該多層管體伸長， 該多層管體之底部的該感測單元碰觸水面下之該底床時， 該感測單元發送一感測訊號至該控制模組，以控制該推動 單元停止推動該多層管體，該控制模組依據該量測模組之 一作動狀態，以分析得知該底床之高程，且傳輸該高程至 一遠端監視單元。 12 . Ο 如申請專利範圍第11項所述之橋墩底床高程之伸縮探針 式監測系統，其中該推動單元更包含： 一馬達； 一旋轉盤，耦接於該馬達；以及 一推動軟管，捲繞於該旋轉盤，且該馬達驅動該旋轉盤旋 轉，以帶動該推動軟管推動該多層管體伸長； 其中，該控制模組依據該馬達或該旋轉盤之旋轉圈數，而 分析得知該底床之尚程。 13 . Ο 14 . 如申請專利範圍第12項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一驅動單元，受控於該控制模組並驅動該馬達。 如申請專利範圍第11項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該多層管體更包含： 複數管體，該些管體之直徑不相同，小直徑之管體套設於 大直徑之管體内，且該些管體互相連接，該推動軟管推動 最小直徑之管體，以帶動其餘管體伸長而伸長該多層管體 碰觸該底床。 15 _ 如申請專利範圍第11項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中更包含： 099140288 表單編號Α0101 第23頁/共29頁 0992070189-0 201221728 一防水伸縮保護管，設置於該多層管體外。 16 .如申請專利範圍第11項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一電源供應單元，耦接該量測模組與該控制模組並供應電 源至該量測模組與該控制模組，該電源供應單元為一市電 、一電池、一水力發電單元或一太陽能發電單元。 17 .如申請專利範圍第11項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該控制模組更包含： 一處理器，分析該量測模組之該作動狀態得知該底床之高 程； 一外部傳輸單元，耦接該處理器並傳輸該底床之該高程至 該遠端監視單元； 一控制單元，耦接該處理器並接收該處理器之一命令，且 依據該命令產生一控制訊號；以及 一控制埠，耦接該控制單元並接收該控制訊號，且傳送該 控制訊號至該推動單元，以控制該推動單元。 18 .如申請專利範圍第17項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，更包含： 一儲存單元，耦接該處理器並儲存一系統軟件，以供該處 理器執行。 19 .如申請專利範圍第17項所述之橋墩底床高程之伸縮探針式 監測系統，其中該外部傳輸單元為一無線傳輸單元或一有 線傳輸單元。 099140288 表單編號A0101 第24頁/共29頁 0992070189-0