[发明专利]一种桥梁裂缝实时监测及快速预警装置

权利要求书

1.一种桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：包括双目视觉传感器、喇叭、安全栏杆和监控系统，在桥梁的每两个桥墩之间的桥面下方安装一个组合式双目视觉传感器部件，桥梁护栏顶部每隔一段距离安装一个双目视觉传感器，所有的组合式双目视觉传感器部件和双目视觉传感器的信息采集结果都通过无线远程发送给监控主机；桥梁两端各安装一个安全栏杆，每个安全栏杆上安装一个喇叭。

2.根据权利要求1所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：所述双目视觉传感器根据桥梁的长度每隔一定距离安装于桥梁护栏的顶部，用于检测桥梁上层公路的裂缝及裂缝变化，每个双目视觉传感器的视角范围都指向正前方区域。

3.根据权利要求1所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：所述组合式双目视觉传感器部件安装于桥面下方的悬挂框架上。

4.根据权利要求1所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：所述组合式双目视觉传感器部件为球形结构，包括4个圆弧形导轨；其中3个导轨位于上方用于监控桥面底部状况，每个导轨上安装有3组双目视觉传感器，每个导轨上的双目视觉传感器之间的距离可调；另外1个导轨位于下方用于监控桥墩状况，导轨上安装有1组双目视觉传感器。

5.根据权利要求1所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：所述监控系统包括监控主机和控制及无线收发装置。

6.根据权利要求1所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：组合式双目视觉传感器部件的中间安装有控制及无线收发装置，用于控制双目视觉传感器的工作并将采集到的图像信息发送给远程的监控主机。

7.根据权利要求5所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：所述监控主机包括图像库和图像分析系统；所述图像库，包括无裂缝图的模板样本、正常范围内的混凝土表面纹路模板样本和混凝土裂缝图像的模板样本；所述图像分析系统采集到组合式双目视觉传感器部件和双目视觉传感器的实时图像信号后，利用模板匹配原理，将采集到的实时图像信号与图像库中的模板样本进行模板匹配监测，以模板匹配法作为判断桥梁表面有无裂缝的依据，判断桥梁是否出现裂缝及分类划定其危险程度。

8.根据权利要求7所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：所述的混凝土裂缝图像的模板样本，包括不同宽度大小的裂缝图像模板、相同宽度不同长度的裂缝图像模板，每个裂缝图像模板均有危害和危险程度分类。

9.根据权利要求7所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：当采集到的图像信号与图像库中无裂缝图的模板样本、正常范围内的混凝土表面纹路模板样本相匹配时，图像分析系统就能判断所检测到的桥梁范围内没有出现裂缝；当采集到的图像信号与图像库中混凝土裂缝图像的模板样本相匹配时，图像分析系统就能根据图像库中每个裂缝图像模板的危害和危险程度分类情况来判断桥梁裂缝的危险程度；图像分析系统的判断时间在0.2至0.5秒时间内完成。

10.根据权利要求9所述的桥梁裂缝实时监测及快速预警装置，其特征在于：当图像分析系统判断到有裂缝时，桥梁裂缝实时监测及快速预警装置会通过网络监控主机远程通信报告控制人员对裂缝进行维修工作；当细小裂缝突然扩大并极有可能引起桥梁断裂时，系统会直接发送控制信号到安全栏杆禁止后方上桥的车辆和行人通行，同时喇叭放出禁止车辆或人群继续前进的警告。