[发明专利]一种桥梁挠度检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁监测技术领域，尤其涉及一种桥梁挠度检测系统及检测方法。

背景技术

桥梁的挠度是指梁体上某一横截面处的形心在垂直于轴的方向发生的纵向线位移的大小。当车辆等外力作用与桥梁时，桥梁会产生一个垂直方向的形变，即挠度。通常，桥梁的挠度被严格控制在允许范围。并且，但荷载消失后挠度应该随之消失。一旦桥梁的挠度超过允许范围，或者遭受外力后无法恢复到原有的位置时，即可判断桥梁存在安全隐患。因此，挠度是评价桥梁安全性的重要指标，被广泛应用于桥梁结构安全性评估。

近年，由于超重车等原因造成桥梁垮塌的恶性事故层出不穷。如果实现对现有桥梁挠度进行长期自动监测，就有可能及时发现问题避免这样的恶性事故。

传统的桥梁挠度测量大都采用百分表或位移计直接测量，当前在我国桥梁维护、旧桥安全评估或新桥验收中仍广泛应用。但是该方法需要在各个测点拉钢丝或者搭设架子，所以桥下有水时无法进行直接测量；对跨线桥，由于受铁路或公路行车限界的影响，该方法也无法使用；跨越峡谷等的高桥也无法采用直接方法进行测量。

近年，也出现了采用激光技术和数字相机技术进行桥梁挠度测量的方法。采用激光技术检测挠度是在桥梁一侧固定的地方安置激光发生器，发射激光至桥梁侧面上设置的PSD靶上，测量该梁体的挠度。采用数字相机技术检测挠度是在桥梁一侧固定的地方安置数字相机，拍摄桥梁侧面上设置的靶的图像，测量该梁体的挠度。这两种方法同样存在着适用场合非常有限的问题：一、只能监测桥梁侧面部位的挠度，而桥梁中间部位的挠度无法检测；二、安置的激光发生器，数字相机的固定点易受人为干扰；三、易受天气条件的影响，雨天，雪天难以使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可长时间实施检测，且抗干扰能力强的桥梁挠度检测系统及检测方法。

一种桥梁挠度检测系统，其中，包括

复数个检测靶，所述检测靶至少包括第一检测靶、第二检测靶；所述第一检测靶，固定设置于待检测桥梁的第一桥墩上，所述第二检测靶，固定设置于待检测桥梁的第二桥墩上；

图像采集装置，固定设置于所述待检测桥梁底部，用以采集所述第一检测靶、所述第二检测靶的位置信息；并形成一数据信息组输出；

计算单元，连接所述图像采集装置，用以接收所述数据信息，并计算所述桥梁的挠度；

通讯单元，分别连接所述计算单元、远程监控端，用以接收所述挠度，并发送至所述远程监控端。

上述的桥梁挠度检测系统，其中，所述图像采集装置包括固定底板、第一工业相机、第二工业相机、角度调节装置；

所述固定底板固定设置于所述桥梁底部，

所述第一工业相机通过所述角度调节装置朝向所述第一检测靶连接所述固定底板；

所述第二工业相机通过所述角度调节装置朝向所述第二检测靶连接所述固定底板；

所述角度调节装置用于分别调节所述第一工业相机与所述桥梁之间的第一夹角、所述第二工业相机与所述桥梁之间的第二夹角的角度。

上述的桥梁挠度检测系统，其中，所述第一检测靶主要由一底板和LED灯形成，所述LED灯沿对角线方向设置于所述底板的四端，所述第二检测靶与所述第一检测靶完全相同。

上述的桥梁挠度检测系统，其中，所述图像采集装置通过所述第一检测靶中的四个所述LED灯的位置信息获取第一检测靶中心初始位置图像信息。

上述的桥梁挠度检测系统，其中，所述图像采集装置通过所述第二检测靶中的四个所述LED灯的位置信息获取第二检测靶中心初始位置图像信息。

一种桥梁挠度检测方法，其中，还包括如下步骤：

步骤1、控制所述第一工业相机采集第一检测靶的第一中心初始位置图像信息、所述第二工业相机采集第二检测靶的第二中心初始位置图像信息；

所述第一中心初始位置图像信息为于所述桥梁静止状态下所述第一检测靶位于所述第一工业相机采集图像中的位置信息；

所述第二中心初始位置图像信息为于所述桥梁静止状态下所述第二检测靶位于所述第二工业相机采集图像中的位置信息；

步骤2、于所述桥梁受压时，控制所述第一工业相机采集第一检测靶的第一中心位置的图像信息、所述第二工业相机采集第二检测靶的第二中心位置的图像信息；

所述第一中心位置的图像信息为于所述桥梁受压状态下所述第一检测靶位于所述第一工业相机采集图像中的位置信息；

所述第二中心位置的图像信息为于所述桥梁受压状态下所述第二检测靶位于所述第二工业相机采集图像中的位置信息；