[发明专利]桥梁性能状态监测系统、方法和装置

权利要求书

1.一种桥梁性能状态监测系统，其特征在于，包括：

位移传感器，用于固定到被测桥梁的测量点上，且触点垂直地平线向下，测量所述测量点相对于测量参考点的下挠位移变化量；

张力线，一端固定连接所述被测桥梁的一侧桥墩，另一端活动连接至所述被测桥梁的另一侧桥墩并拉直，用于提供所述位移传感器的所述测量参考点；

数据采集模组，电连接所述位移传感器，用于采集所述下挠位移变化量；

监测设备，通信连接所述数据采集模组，用于远程接收所述下挠位移变化量，根据所述下挠位移变化量计算得到所述被测桥梁的动挠度数据以及活载冲击系数，并根据所述动挠度数据以及活载冲击系数确定所述被测桥梁的性能状态；

所述桥梁性能状态检测系统还包括定位套环，所述张力线穿过所述定位套环，所述定位套环与所述位移传感器活动配合，用于对所述位移传感器进行限位对齐；其中，所述定位套环为形状、结构与所述位移传感器匹配的活动构件，用于补偿所述位移传感器与所述张力线之间的空间位置偏差，所述定位套环上开设有通孔，所述通孔用于穿过所述张力线。

2.根据权利要求1所述的桥梁性能状态监测系统，其特征在于，还包括刚性连接件，所述位移传感器通过所述刚性连接件固定设置到所述测量点上。

3.根据权利要求2所述的桥梁性能状态监测系统，其特征在于，所述位移传感器为LVDT传感器，所述刚性连接件为金属底座，所述数据采集模组为工控机。

4.根据权利要求1所述的桥梁性能状态监测系统，其特征在于，还包括质量块和定滑轮，所述定滑轮固定设置在所述被测桥梁的另一侧桥墩，所述张力线的另一端通过所述定滑轮连接所述质量块，所述质量块用于拉直所述张力线。

5.根据权利要求4所述的桥梁性能状态监测系统，其特征在于，所述张力线为钢丝线。

6.一种桥梁性能状态监测方法，其特征在于，包括：

获取位移传感器测量的被测桥梁的测量点相对于测量参考点的下挠位移变化量；

根据所述下挠位移变化量，计算得到所述被测桥梁的动挠度数据；

根据所述动挠度数据，计算所述被测桥梁的活载冲击系数；

根据所述动挠度数据以及所述活载冲击系数，确定所述被测桥梁的性能状态；

其中，所述位移传感器，用于固定到所述被测桥梁的测量点上，且触点垂直地平线向下，测量所述测量点相对于测量参考点的下挠位移变化量；

所述测量参考点由张力线提供，所述张力线一端固定连接所述被测桥梁的一侧桥墩，另一端活动连接至所述被测桥梁的另一侧桥墩并拉直，用于提供所述位移传感器的所述测量参考点；

所述张力线穿过定位套环，所述定位套环与所述位移传感器活动配合，用于对所述位移传感器进行限位对齐；其中，所述定位套环为形状、结构与所述位移传感器匹配的活动构件，用于补偿所述位移传感器与所述张力线之间的空间位置偏差，所述定位套环上开设有通孔，所述通孔用于穿过所述张力线。

7.根据权利要求6所述的桥梁性能状态监测方法，其特征在于，根据所述动挠度数据，计算所述被测桥梁的活载冲击系数的步骤，包括：

计算所述动挠度数据中的最小值，得到当前活载下的最大动挠度值；

获取所述动挠度数据对应的趋势项，并计算所述趋势项中的最小值，得到当前活载下的最大静挠度值；

计算所述最大动挠度值与所述最大静挠度值之比，得到所述活载冲击系数。

8.根据权利要求7所述的桥梁性能状态监测方法，其特征在于，获取所述动挠度数据对应的趋势项的过程，包括：

对所述动挠度数据对应的源信号进行滤波处理，得到滤波后的输出信号；

将所述源信号与所述输出信号进行求差处理，得到所述趋势项。

9.根据权利要求7所述的桥梁性能状态监测方法，其特征在于，获取所述动挠度数据对应的趋势项的过程，包括：

对所述动挠度数据对应的源信号进行降采样处理，得到降采样信号；

获取所述降采样信号的包络线并求平均，得到所述趋势项。