[发明专利]一种板梁桥铰缝损伤监测系统

说明书

一种识别板梁桥铰缝损伤的监测系统，其特征在于，所述传感采集系统，采集通过对正常车行下与板梁拼装数量相适应测点的监测数据；所述云服务器与数据库包括数据库、数据分析处理模块、监测损伤判定模块，其中：所述数据分析处理模块与数据库连接，通过对各测点监测数据进行多点时间同步、样本截取、低通滤波、筛选等预处理，生成有效分析样本集[S]；计算有效分析样本的信号能量集[E]，并计算板桥振动能量横向传递率集[D]；计算铰缝损伤状态指标cr_k，生成铰缝损伤状态向量{CR}；所述监测损伤判定模块，由{CR}计算铰缝损伤状态统计评估指标F_stj，根据F_stj进行铰缝损伤状态统计评定；使用者随时随地登陆互联网获知现场各个桥段的监测安全情况。

技术领域

本申请涉及梁桥安全监测领域。

背景技术

简支板梁桥一般简称为板梁桥，因造价低、易维修等优点，是大量中小型桥梁的主要结构形式，这类桥梁由多根空心板梁经拼装后增设现浇铰缝构件，以形成桥梁的横向整体性结构形式。在材料老化、超载车辆长期作用、基座不均匀沉降等因素的共同作用下，现浇铰缝失效损伤问题突出。传统的铰缝状态评估，主要依靠人工巡检完成，也有基于测量设备提出的评估检测装置，但现有的这些设施基本均依赖于对位移或应变等静态指标的测试量而提出，且已有方法也往往存在评估结论不合理等问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，公开一种铰缝损伤评估系统，通过现场安装传感器，搭建好桥梁振动加速度采集网，采集数据发送至服务器完成样本预处理、样本统计分析评估，最后根据评估结论发送和显示给各个使用者终端。

本发明通过以下技术方案实现，

一种识别板梁桥铰缝损伤的监测系统，其特征在于，包括：由现场测点构成的传感采集系统、现场上位机与通信模块、云服务器与数据库，损伤状态终端显示模块；

所述传感采集系统，在正常车行下安装与板梁拼装数量相适应的加速度传感器测点，一根板梁至少布置一个测点，由现场布设的各个测试点构成采测点阵，采集通过对正常车行下与板梁拼装数量相适应测点的监测数据；

所述现场上位机与通信模块，上位机与各个加速度传感器的输出连接，获得各个传感加速度数据和测点位置序号数据，再通过通信模块将这些监测数据上传至云服务器与数据库；同时，上位机也通过通信模块接收云服务器与数据库作为平台对现场上位机的控制；

所述云服务器与数据库包括数据库、数据分析处理模块、监测损伤判定模块，其中：

所述数据库接收上位机传来的现场监测数据；

所述数据分析处理模块与数据库连接，通过对各测点监测数据进行多点时间同步、样本截取、低通滤波、筛选等预处理，生成有效分析样本集[S]；计算有效分析样本的信号能量集[E]，并计算板桥振动能量横向传递率集[D]；计算铰缝损伤状态指标cr_k，生成铰缝损伤状态向量{CR}；

所述监测损伤判定模块，由{CR}计算铰缝损伤状态统计评估指标F_stj，根据F_stj进行铰缝损伤状态统计评定；

所述损失状态终端显示模块与云服务器与数据库通信连接，使用者随时随地登陆互联网获知现场各个桥段的监测安全情况。

本发明系统通过收集了桥梁板桥各个铰链处的振动样本信号，通过振动信号能量作为计算分析的基础物理量，样本统计分析评估中提出以横向振动能量传递率表征板桥铰缝损伤状态、铰缝损伤状态指标cr_k，从而再基于大样本数据提出铰缝损伤状态统计评估指标F_st，进行铰缝损伤状态的统计评定。本发明系统具有首创性。

本发明系统运行时易于操作、不中断交通，状态评估判据指标表达简捷、易于计算、意义明确，基于统计的评定结论可靠性高。使用者随时随地登陆互联网获知现场各个桥段的监测安全情况。