[發明專利]一種基于毫米波雷達的橋梁橋墩監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 202011618640.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112764025A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王姍
• 申請（專利權）人: 江西商思伏沌科技有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01B7/16
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

本發明涉及一種雷達監測技術，具體為一種基于毫米波雷達的橋梁橋墩監測系統及監測方法，利用毫米波雷達高帶寬及高檢測精度的特點，不僅能夠測試橋梁靜撓度和動撓度，還能實現多點同時采集，橋下無需搭設支架，不影響正常交通，受環境影響小，能實現長期監測的效果；包括橋梁狀態檢測模塊、通訊模塊、報警模塊、角反射器和數據存儲終端；所述的角反射器安裝在橋梁下方；橋梁狀態檢測模塊分別與通訊模塊、報警模塊和數據存儲終端連接；所述的橋梁狀態檢測模塊通過毫米波與角反射器信號連接；所述橋梁狀態檢測模塊包括n個發射天線和m個接收天線構成的收發陣列、單芯片RF；DSP模塊和處理器。

技術領域

本發明涉及一種雷達監測技術，具體為一種基于毫米波雷達的橋梁橋墩監測系統及監測方法。

背景技術

橋梁結構變形監測具體是指利用專用的儀器設備和方法對結構物的變形情況進行持續觀測、對結構物變形形態進行分析、變形的發展態勢進行預測等各項工作。通過變形觀測，一方面可以監視橋梁結構物的變形情況，一旦發現異常變形可及時進行分析、研究，并采取措施加以處理，確保橋梁結構物在施工和運營過程中的安全，防止事故的發生。另一方面，通過對橋梁結構物的變形進行分析研究，可以檢驗設計和施工是否合理、反饋施工的質量，并為今后的修改和制訂設計方法、規范以及施工方案等提供依據，從而減少工程災害、提高抗災能力。

目前有很多地方發生橋梁偏塌事件，實際是對橋梁的監控不足導致的。橋梁建起時間開始，應該對橋梁進行實時監測，并將數據反饋給相關監測部門。

綜上所述，可以看出現有技術的缺陷和不足主要體現在以下幾方面：

1.無法對橋梁進行實時的監測，其數據也沒能及時反饋給相關部門；

2.沒有對橋梁的數據建立數據庫，對橋梁的修復仍處在依靠群眾反饋和每年的監測結果，無法及時對橋梁進行修復；

3.針對有問題的橋梁，無法給行人即使提示或者警示繞路行駛。

發明內容

本發明要解決的技術問題克服現有的缺陷，提供一種基于毫米波雷達的橋梁橋墩監測系統及監測方法，利用毫米波雷達高帶寬及高檢測精度的特點，不僅能夠測試橋梁靜撓度和動撓度，還能實現多點同時采集，橋下無需搭設支架，不影響正常交通，受環境影響小，能實現長期監測的效果。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：一種基于毫米波雷達的橋梁橋墩監測系統，包括橋梁狀態檢測模塊、通訊模塊、報警模塊、角反射器和數據存儲終端；

所述的角反射器安裝在橋梁下方；橋梁狀態檢測模塊分別與通訊模塊、報警模塊和數據存儲終端連接；所述的橋梁狀態檢測模塊通過毫米波與角反射器信號連接；

所述橋梁狀態檢測模塊包括n個發射天線和m個接收天線構成的收發陣列、單芯片RF；DSP模塊和處理器，或一體式SOC。

作為優選，所述n個發射天線和m個接收天線構成的收發陣列、單芯片RF；單芯片RF、DSP模塊和處理器；或一體式SOC。

作為優選，所述的毫米波可以為24G、60G或77G頻段。

作為優選，所述的報警模塊可以為遠程報警模塊和遠程警示燈。

作為優選，還包括云服務器，所述通訊模塊可與云服務器通信連接。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：一種基于毫米波雷達的橋梁橋墩監測方法，包括如下步驟：步驟一、通過橋梁狀態檢測模塊發射毫米波，發射信號經輻射至被檢測的空間，橋梁狀態檢測模塊接收被角反射器反射的回波信號；所述的回波信號經過橋梁狀態檢測模塊分析獲得被檢測空間內的橋梁的震動頻率和振幅相關信息；

步驟二、