[發(fā)明專利]一種橋墩碰撞檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110693281.3
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113418595B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉海;車松勛;林志
• 申請（專利權(quán)）人: 歐梯恩智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;H04W4/38;H04W4/70;G08C17/02
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11317
• 代理人: 王祖悅

1.一種橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

若干加速度傳感器，設(shè)置于橋墩保護帶上，采樣頻率為20個每秒；

若干LORA網(wǎng)關(guān)，接收來自所述加速度傳感器采集的加速度數(shù)據(jù)；

服務(wù)器，接收來自LORA網(wǎng)關(guān)的加速度數(shù)據(jù)；

當(dāng)加速度傳感器感應(yīng)到超過設(shè)定值的加速度值時，啟動工作，記錄下初始時間并在設(shè)定的預(yù)設(shè)時間內(nèi)采集加速度值并將采集的加速度值通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送到服務(wù)器上；

服務(wù)器通過不同加速度傳感器的加速度值確定撞擊位置及撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)；

計算撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)的幅值范圍和標(biāo)準(zhǔn)差或方差；

根據(jù)幅值范圍和標(biāo)準(zhǔn)差或方差確定撞擊強度；

撞擊位置及撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)的確定采用以下方式：

選定距首個啟動加速度傳感器的啟動時間在一半采樣間隔時間內(nèi)啟動的所有加速度傳感器，按照采樣順序，將選定的加速度傳感器對每個采樣時間下的加速度值進行線性擬合得到最大加速度值，將所有采樣時間下擬合得到的最大加速度值進行組合形成撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)；

采樣頻率為20個每秒，預(yù)設(shè)時間為5秒，共采集100個數(shù)據(jù)，則撞擊強度判斷條件為：

重型碰撞：幅值最小值小于等于-14g，幅值最大值大于等于+11g且標(biāo)準(zhǔn)差：σ大于2；

中型碰撞：幅值最小值小于等于-11g，幅值最大值大于等于+8g且標(biāo)準(zhǔn)差：1.10＜σ≤2.00；

輕型碰撞：幅值最小值小于等于-5g，幅值最大值大于等于+3g且標(biāo)準(zhǔn)差：0.50＜σ≤1.10；

其它幅值和標(biāo)準(zhǔn)差的值下為可忽略的碰撞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，其特征在于，

計算撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)時截取加速度數(shù)據(jù)最大值后5秒內(nèi)的數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度傳感器的設(shè)置間距為1-3米。

4.一種橋墩碰撞檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：于橋墩保護帶上設(shè)置若干加速度傳感器，所述加速度傳感器將采集的加速度數(shù)據(jù)發(fā)送到LORA網(wǎng)關(guān)再發(fā)送到服務(wù)器；

S2：當(dāng)加速度傳感器感應(yīng)到超過設(shè)定值的加速度值時，啟動工作，記錄下初始時間并在設(shè)定的預(yù)設(shè)時間內(nèi)采集加速度值并將采集的加速度值通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送到服務(wù)器上；預(yù)設(shè)時間通常可以設(shè)置為5秒；

S3：服務(wù)器通過不同加速度傳感器的加速度值確定撞擊位置及撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)；

S4：計算撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)的幅值范圍和標(biāo)準(zhǔn)差或方差；

S5：根據(jù)幅值范圍和標(biāo)準(zhǔn)差或方差確定撞擊強度；

S5步驟中撞擊位置及撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)的確定采用以下方式：

選定距首個啟動加速度傳感器的啟動時間在一半采樣間隔時間內(nèi)啟動的所有加速度傳感器，按照采樣順序，將選定的加速度傳感器對每個采樣時間下的加速度值進行線性擬合得到最大加速度值，將所有采樣時間下擬合得到的最大加速度值進行組合形成撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)；

采樣頻率為20個每秒，預(yù)設(shè)時間為5秒，共采集100個數(shù)據(jù)，則S5步驟中撞擊強度的判斷條件為：

重型碰撞：幅值最小值小于等于-14g，幅值最大值大于等于+11g且標(biāo)準(zhǔn)差：σ大于2；

中型碰撞：幅值最小值小于等于-11g，幅值最大值大于等于+8g且標(biāo)準(zhǔn)差：1.10＜σ≤2.00；

輕型碰撞：幅值最小值小于等于-5g，幅值最大值大于等于+3g且標(biāo)準(zhǔn)差：0.50＜σ≤1.10；

其它幅值和標(biāo)準(zhǔn)差的值下為可忽略的碰撞。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋墩碰撞檢測方法，其特征在于，

計算撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)時截取加速度數(shù)據(jù)最大值后5秒內(nèi)的數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋墩碰撞檢測方法，其特征在于，S1步驟中，所述加速度傳感器的設(shè)置間距為1-3米。