[發明專利]一種橋墩沉降監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 201911286066.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110906904A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李強;苗柏新;李郴;汪家雷;潘育平;高飛龍;彭濤;王明剛;侯志強
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團第五工程有限公司;中鐵四局集團有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G08B7/06;G08B21/18
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕

本發明公開了一種橋墩沉降監測系統及其監測方法，橋墩沉降監測系統包括有上位機，與上位機無線通訊連接的采集控制器，分別與采集控制器通訊連接的圖像采集設備和光源控制器，設置于待測橋墩上的測量標靶以及設置于待測橋墩上為測量標靶補光的光源模塊；光源控制器與對應的光源模塊連接。本發明通過圖像采集設備，對待測橋墩進行圖像采集，采集控制器根據接收的監測任務，控制圖像采集設備定時進行圖像采集，實現了通過監測任務對監測頻率的控制，簡化了采集控制流程。本發明將測量標靶作為待測橋墩的沉降評估標準，通過測量標靶以及為測量標靶補光的光源模塊，使得圖像采集設備能夠采集到準確清晰的圖像，確保得到準確的監測數據。

技術領域

本發明涉及橋梁工程建設領域，具體是一種橋墩沉降監測系統及其監測方法。

背景技術

隨著基礎建設行業的飛速發展，橋梁的建設速度也逐步提高。對于鐵路橋梁、公路橋梁等長跨度橋梁而言，橋墩作為多跨橋的中間支承結構，對橋梁的架構其中至關重要重要作用。在橋梁工程建設中，橋墩的沉降情況是判定橋梁結構安全的一個重要的指標，為確保橋梁的安全性，需要對橋墩的沉降情況進行監測。

傳統的監測方式是應用專業儀器進行人工定時測量，然而由于橋墩的位置特殊性，在測量難度和測量精度上都存在較大的難度，導致整個監測數據的獲取過程效率低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種橋墩沉降監測系統及其監測方法，在滿足監測精度的前提條件下，顯著提高了監測數據的獲取效率。

本發明的技術方案為：

一種橋墩沉降監測系統，包括有上位機，與上位機無線通訊連接的采集控制器，分別與采集控制器通訊連接的圖像采集設備和光源控制器，設置于待測橋墩上的測量標靶以及設置于待測橋墩上為測量標靶補光的光源模塊；所述的光源控制器與對應的光源模塊連接。

所述的上位機包括有終端和與終端通訊連接的服務器，所述的采集控制器與服務器進行無線通訊連接。

所述的待測橋墩為多個，所述的光源控制器包括有與采集控制器連接的主機和設置于每個待測橋墩上的分機，所述的分機均與主機通訊連接，每個分機均與對應的光源模塊連接，所述的光源模塊通過太陽能電池供電。

所述的采集控制器選用基于X86架構平臺的嵌入式計算機；所述的采集控制器通過蜂窩移動通信網絡與上位機進行通訊連接。

所述的終端為計算機、手機、平板電腦、便攜式可穿戴設備和手持式沉降監測客戶端中的至少一種。

所述的光源控制器的主機通過饋線與電臺射頻天線連接，電臺射頻天線通過射頻網絡與設置于待測橋墩上的射頻定向天線通訊連接，所述的射頻定向天線與對應的光源控制器通過饋線連接；所述的圖像采集設備采用相機或攝像機。

一種橋墩沉降監測方法，具體包括有以下步驟：

首先采集控制器接收上位機發送的監測任務，并提取監測任務中的圖像采集時間信息，在圖像采集時間信息中設定的時間點發送光源開啟指令至光源控制器，并發送設備啟動指令至圖像采集設備，光源控制器接受到光源開啟指令后開啟光源模塊對測量標靶進行補光同時將光源開啟成功信息反饋給采集控制器，圖像采集設備接受到設備啟動指令后開啟圖像采集設備同時將設備啟動成功信息反饋給采集控制器，采集控制器在接收到反饋的光源開啟成功信息和設備啟動成功信息后，發送圖像采集指令至圖像采集設備，圖像采集設備采集測量標靶的橋墩監測圖像并將采集的橋墩監測圖像發送給采集控制器，采集控制器再將橋墩監測圖像反饋至上位機，上位機識別橋墩監測圖像中的測量標靶，根據測量標靶中心點對應坐標的位移變化量，確定測量標靶對應的被測橋墩的沉降數據；所述的沉降數據包括有沉降量和沉降速率。