[發明專利]一種橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測系統及方法

有效

• 申請號: 202011309259.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112458890B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 張晨;劉盈吟;楊杰;李小兵
• 申請（專利權）人: 四川新路橋特種技術工程有限公司;張晨;劉盈吟;楊杰;李小兵
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;E01D19/06;G01B7/16;G01G19/03;G01M5/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 何祖斌

本發明屬于橋梁監測技術領域，具體涉及一種橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測系統及方法。其技術方案為：一種橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測系統，包括設置在伸縮裝置和支座上的若干應變傳感器、位移傳感器、溫度傳感器和攝像機；還包括數據采集模塊、預處理模塊和終端數據處理中心，終端數據處理中心可求解車載總重。一種橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測方法，包括如下步驟：S1：實時應變值、位移值、溫度值；S2：在線設置應變閾值，求解車載總重；S3：反映和監視伸縮裝置的運行動態并實時對前后圖片進行智能相似度對比鑒別。本發明提供了可計算和記錄重載車輛信息、且能對橋梁伸縮裝置及支座健康狀況進行遠程實時監測的系統及方法。

技術領域

本發明屬于橋梁監測技術領域，具體涉及一種橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測系統及方法。

背景技術

隨著橋梁建造技術的進步和高速公路通車里程的跨越式發展，我國已一躍成為橋梁大國。加之我國地貌的多樣化，懸索橋、斜拉橋的跨徑不斷突破設計上限。對橋梁體系的主纜、吊桿和斜拉索及大位移量伸縮裝置、橋梁支座等關鍵受力構件的實際工況的實時監控顯得愈發突出。這些節點的受力大小及分布變化直接地反映大橋結構的健康狀況,而由于橋梁的特殊性，許多重要的監測點人工是不易抵達的，有效的檢測制度難以形成和得到保障。因此，對這些構件的受力狀況的自動監測及在此基礎上運用海量數據的安全評估、分析對于大橋的安全、可靠地運行就具有重大和現實的意義了。

橋梁伸縮裝置和橋梁支座作為橋梁的重要基礎組件，有著通前徹后，承上啟下的作用。由于其特殊性，設計上難以做到與橋梁主體結構同壽命，而其健康的工況直接影響到橋梁的運行，一旦工作異常，輕則活載通過的舒適性和通行效率將受到影響，重則將導致交通阻斷或造成人身及財產損失，這在大橋實際的運行中已屢次得到應驗。因此，防患于未然，把事故控制在萌發狀態，避免因早期局部零部件的失效，打破了力的平衡與分配，從而引起“鏈式”的惡性循環，造成不可逆轉的后果。及時有效地把控設備的實際工作狀態，實時地介入人工干預與處理已是一件事在必行的工作。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明目的在于提供可計算和記錄重載車輛信息、且能對橋梁進行健康狀況監測的橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測系統及方法。

本發明所采用的技術方案為：

一種橋梁伸縮裝置及支座遠程實時監測系統，包括設置在伸縮裝置和支座上的若干應變傳感器、位移傳感器、溫度傳感器和攝像機；還包括數據采集模塊、預處理模塊和終端數據處理中心，應變傳感器、位移傳感器和溫度傳感器均與數據采集模塊電連接，數據采集模塊和數據預處理模塊用于在線設置應變閾值而做預處理，預處理模塊分別與數據采集模塊、設置在被測裝置處的若干攝像機以及遠程的終端數據處理中心通信連接，攝像機用于定時或受閾值觸發時發送圖片或視頻到遠程終端數據處理中心，終端數據處理中心用于根據軸重應變值與對應的即時速度、采用數據擬合方式、通過標定由典型車重和速度而建立的函數方程式計算求解車載總重。

應變傳感器能檢測梁伸縮裝置及支座各個位置的應變情況，位移傳感器能記錄梁伸縮裝置及支座的位移信息，溫度傳感器能檢測梁伸縮裝置及支座的實時溫度，并可由溫度對時間的定積分求得縫寬或位移。通過應變可求得被測裝置的應力、彎矩、撓度，綜合位移、溫度，可判斷被測裝置的運行狀況。

當預處理模塊檢測到應變超過設定的閾值時，預處理模塊觸發車輛數據計算模塊和攝像機，則車輛數據可通過解析建立的高次多項式方程式計算車重，攝像機拍攝車輛的圖像，并記錄時間信息。掌握獲取的車重、速度、車輛圖像等信息后，橋梁管理者能及時發現并引導重載車輛進入管理區域，影像記錄系統將備份數據，以供日后的調用。

攝像機在應變超過閾值時也將發送實時圖像、圖片，且連續定時發送視頻或圖片到終端數據處理中心。保證終端數據處理中心實時監控橋梁狀態。在應變、位移、溫度等無法判斷橋梁狀況時，圖像或圖片資料能作為補充，便于管理者對橋梁狀況進行綜合判斷。