[发明专利]敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁损伤检测系统，特别是涉及一种敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统。

背景技术

伴随着科技的进步以及交通运输需求的提高，各式公路及轨道交通用桥梁的数量飞速增长，这些桥梁在使用的过程中，不断受到温度变化、强风、降雨等外界环境的侵蚀，同时受到车辆载荷、车辆冲击的长期反复作用，并且部分桥梁还会遭到洪水、地震等自然灾害的损伤，随着使用年限的增加，桥梁普遍出现不同程度的疲劳效应和老化现象，桥体累积了大量的外界损伤，导致很多桥梁成为一定意义上的危桥，国内外的桥梁均出现过大量的垮塌实例，严重的威胁到了人们的生命安全和财产安全，所以，实时有效的对桥梁进行损伤检测十分重要。

从实施周期和检测精度角度来说，桥梁检测主要包括定期检测和实时监测两种方式：定期检测，如人工检测、桥梁动静载试验等，这种方式精度虽高，但是时间间隔长，不利于及时发现桥梁病害，同时需要中断桥梁交通，实施难度高；实时监测，如一些桥梁健康监测系统，此种方式虽然实时性好，但是精度低、成本高，因此较难在短时期内得到广泛的使用。

从实际操作的角度来说，现有的桥梁损伤识别技术可以分为离线局部检测和在线整体监测两种方式：离线局部检测是指在桥梁不工作时，采用无损检测手段，如肉眼观察、超声波、电磁涡流、X射线等，来仔细探测结构中的损伤，此类方法检测精度较高，但是往往需要中断交通，影响桥梁的正常工作，且需要事先知道损伤的大概位置，存在检测死角，检测效率低；在线整体监测则是在桥梁结构内预置传感器，实时的获取结构响应信号，来推断其中的损伤情况，此种方法虽然不需要中断桥梁交通，但检测精度较低，并且还存在传感器的安装、海量信号的传输与存储以及传感器的抗噪性、耐久性等问题。

鉴于上述情况,亟需研发一种简便高效、高精度的桥梁检测方案。本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本发明的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，能够简便、高效且高精度地检测桥梁损伤信息，并定位桥梁的损伤位置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，包括：移动小车，能够在待测桥梁上移动；敲击子系统，设于所述移动小车，所述敲击子系统用于向待测桥梁施加敲击载荷；信号采集子系统，设于所述移动小车，所述信号采集子系统用于采集待测桥梁传递到所述移动小车上的响应信号；信号处理装置，连接所述信号采集子系统，接收所述信号采集系统所采集的信号并进行处理，输出桥梁损伤信息处理结果；定位装置，能够随所述移动小车一同运动，所述定位装置用于实时检测记录所述移动小车的位置信息。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，还包括一驱动装置，所述移动小车连接所述驱动装置，并由所述驱动装置驱动而在待测桥梁上移动。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述移动小车包括：车身；车轮，设置于所述车身，所述车轮为刚性轮盘且直接接触待测桥梁表面。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述车轮包括一个前车轮和两个后车轮，所述前车轮位于所述移动小车的纵向车身轴线上，两个所述后车轮对称的设于所述纵向车身轴线的两侧。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述敲击子系统包括：敲击装置，固设于所述移动小车上，所述敲击装置用于产生敲击载荷并施加于待测桥梁；敲击控制装置，连接于所述敲击装置，用于控制所述敲击装置以产生预定的敲击载荷。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述敲击装置为激振器，所述激振器固设于所述移动小车的车身上，所述激振器产生的激振力作用于所述移动小车的车身，通过所述移动小车将敲击载荷传递到待测桥梁。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述信号采集子系统包括一个或者多个信号拾取装置，所述信号拾取装置设置于所述移动小车上，用于采集待测桥梁传递到所述移动小车上的响应信号。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述信号拾取装置为加速度传感器。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述加速度传感器设有一个，其设置于所述移动小车两个所述后车轮的通轴上。

优选的，上述的敲击扫描式桥梁损伤检测定位系统，其中，所述加速度传感器位于所述通轴的中间位置，所述敲击装置位于所述加速度传感器的正上方。