[發明專利]車輛荷載及其作用下橋梁結構響應的二維監測系統和方法

在審

• 申請號: 202010796550.4
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112113649A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 黃培彥;陳展標;郭永昌;姚國文;李波;郭馨艷;劉澤佳;徐一超
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03;G01D21/02;G06K9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種車輛荷載的二維監測系統，其特征在于，包括：數據采集控制器、車輛動態稱重系統和車牌識別系統，所述數據采集控制器設有電荷放大器；

所述車輛動態稱重系統包括：稱重傳感器和感應線圈，所述稱重傳感器設置在各個車道并與電荷放大器連接，所述感應線圈設置在各個車道，并與數據采集控制器連接；

所述稱重傳感器用于測量車輛的重量參數，所述感應線圈用于測量車輛通過時間；

所述車牌識別系統包括：工業攝像機、補光燈、第一光端機和支架，所述工業攝像機、補光燈與第一光端機均安裝在支架上，所述工業攝像機與第一光端機相連，所述第一光端機與數據采集控制器連接，所述補光燈與數據采集控制器連接；

所述工業攝像機用于采集通過感應線圈的車輛信息；

所述數據采集控制器用于采集稱重傳感器測量的數據，并接收感應線圈的信號，觸發工業攝像機和補光燈同步工作。

2.根據權利要求1所述的車輛荷載的二維監測系統，其特征在于，所述車牌識別系統分別設置在車輛動態稱重系統一側以及所有橋跨的跨中截面。

3.一種車輛荷載作用下橋梁結構響應的二維監測系統，其特征在于，設有權利要求1或2所述車輛荷載的二維監測系統，還包括橋梁結構應變監測系統、橋梁結構位移監測系統、工控機和不間斷電源；

所述橋梁結構應變監測系統包括振弦式應變傳感監測子系統和光纖光柵傳感監測子系統；

所述振弦式應變傳感監測子系統包括：振弦式傳感器、綜合采集模塊和第二光端機；

所述振弦式傳感器與綜合采集模塊連接，所述綜合采集模塊與第二光端機連接，所述第二光端機與工控機連接；

所述綜合采集模塊用于將振弦式傳感器采集的傳感信號傳輸至第二光端機，所述第二光端機用于進行光電信號轉換并傳輸至工控機；

所述光纖光柵傳感監測子系統包括：光纖光柵傳感器、光開關、光纖光柵解調儀、第三光端機；

所述光纖光柵傳感器與光開關連接，所述光開關與光纖光柵解調儀連接，所述光纖光柵解調儀與第三光端機連接，所述第三光端機的輸出端與工控機連接；

所述光纖光柵解調儀用于進行波長與電壓相互轉換，解調光波長信息，解調溫度、應變參量信息；

所述工控機用于將接收到的振弦式傳感器和光纖光柵傳感器傳感信號進行噪聲處理、小波變換、層次分解、應變及應力計算，輸出處理結果；

所述橋梁結構位移監測系統包括標志牌、照明裝置、遠距離工業攝像機和第四光端機；

所述遠距離工業攝像機與第四光端機連接，所述第四光端機與工控機連接，

所述標志牌設于橋梁結構的測點處，隨著結構的變形而變位；

所述照明裝置用于給標志牌提供照明；

所述遠距離工業攝像機用于拍攝標志牌信息；

所述第四光端機用于光電轉換，將拍攝的標志牌信息傳輸至工控機；

所述不間斷電源用于給各個模塊提供不間斷電源；

所述工控機用于圖像識別，實時計算標志牌的縱橫向移動量，輸出處理結果。

4.根據權利要求3所述車輛荷載作用下橋梁結構響應的二維監測系統，其特征在于，所述振弦式應變傳感器在橋梁施工階段布設于與各車道對應的上部結構內部，所述光纖光柵傳感器在成橋后布設于上部結構相應測點處的表面。

5.根據權利要求3所述車輛荷載作用下橋梁結構響應的二維監測系統，其特征在于，所述橋梁結構位移監測系統在各橋跨跨中截面的箱梁內底板上表面的中心點布設橋梁結構位移測點，所述橋梁結構位移測點安裝標志牌，所述工業攝像機安裝在主墩內橫隔板側面。