[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

本申請涉及一種橋墩碰撞檢測方法及系統(tǒng)，不再需要人工進(jìn)行定期檢查，以及用效率不高的攝像機(jī)系統(tǒng)模糊檢查和預(yù)測碰撞，而是采用加速度傳感器根據(jù)加速度數(shù)據(jù)的幅值范圍和標(biāo)準(zhǔn)差或方差直接監(jiān)測船體與防撞物的接觸情況，具有監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確，易于實現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種橋墩碰撞檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

橋的下方經(jīng)常會有船只通過，頻繁通過船只的話橋下的橋墩就可能被經(jīng)過的船只碰撞，一旦被碰撞損壞，可能被釀成非常大的事故。針對各種撞擊事件，管理部門首先要判斷撞擊的嚴(yán)重程度和撞擊位置，需要及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取有效措施，避免事故發(fā)生。

現(xiàn)有的方法是，通過視頻拍攝的方式，抓取和辨認(rèn)碰撞證據(jù)。但是橋墩環(huán)境在水面上，腐蝕性大，不方便布線。而且通常針對嚴(yán)重碰撞，船體被擱置類的事故容易被檢測。小碰撞無法察覺到，需要人工定時檢查破損情況。另外，橋墩環(huán)境位水面上，經(jīng)常起霧、濕度大、對攝像機(jī)的檢測和辨認(rèn)有很大的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，從而提供一種基于加速度傳感器的橋墩碰撞檢測方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，包括：

若干加速度傳感器，設(shè)置于橋墩保護(hù)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(qiáng)度。

優(yōu)選地，本發(fā)明的橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，撞擊位置及撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)的確定采用以下兩種方式之一：

一，以所有加速度傳感器中加速度數(shù)據(jù)峰值最大的加速度傳感器所采集的數(shù)據(jù)作為撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)；

二，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(jìn)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(jìn)行組合形成撞擊位置處的加速度數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，

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)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，所述加速度傳感器的設(shè)置間距為1-3米。

優(yōu)選地，本發(fā)明的橋墩碰撞檢測系統(tǒng)，所述加速度傳感器間隔兩米，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(qiáng)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。

本發(fā)明還提供一種橋墩碰撞檢測方法，包括以下步驟：