[发明专利]高架桥梁超载监测与预警的系统与方法

权利要求书

1.一种高架桥梁超载监测与预警的系统，其特征在于，包括：动态称重模块、监控抓拍模块、数据分析模块、预警反馈模块及交警大队监控中心；动态称重模块与监控抓拍模块、数据分析模块通信连接，监控抓拍模块与数据分析模块和交警大队监控中心通信连接，数据分析模块与预警反馈模块通信连接，预警反馈模块与交警大队监控中心通信连接。

2.如权利要求1所述的高架桥梁超载监测与预警的系统，其特征在于，动态称重模块包括压电传感器、电荷放大器和称重数据管理服务器；压电传感器用于采集通行货车的车辆及货物整体重量，电荷放大器用于放大压电传感器采集到的电荷信号，称重数据管理服务器用于对采集到的称重数据进行保存和第一步处理，并将处理后数据传输至数据分析模块。

3.如权利要求1所述的高架桥梁超载监测与预警的系统，其特征在于，监控抓拍模块包括若干组高清智能摄像机和通信管理服务器，高清智能摄像机用于提供现场所有车辆的高清实景图像、识别车牌号，并对超载车辆进行抓拍；通信管理服务器用于存储监控图像及视频，同时接收数据分析模块返回的数据，对超载车辆进行抓拍，并将超载车辆信息、实时图像传输至交警大队监控中心。

4.如权利要求1所述的高架桥梁超载监测与预警的系统，其特征在于，数据分析模块包括通信管理服务器和计算处理器，通信管理服务器接收来自动态称重模块的称重数据，计算处理器采用超载、倾覆计算程序计算桥墩的反力R、倾覆力矩L以及抗倾覆力矩L_R，并判断倾覆力矩是否超过抗倾覆力矩，并将结果反馈至通信管理服务器，如果超过，通信管理服务器将超载信号传输至预警反馈模块和监控抓拍模块。

5.如权利要求1所述的高架桥梁超载监测与预警的系统，其特征在于，预警反馈模块包括限载标识牌和动态显示屏，限载标识牌设置在桥梁的上桥口与引桥交界处，用于提示和静态预警，动态显示屏用于发布超载车辆相关信息，对超载车辆进行警示绕行；预警反馈模块会将超载车辆信息反馈至交警大队监控中心，及时通知交警大队进行处理超载车辆；当接收到数据分析模块传来的超载危险车辆信号时，动态显示屏会显示“车牌号为XXXXX的车辆为超载危险车辆，禁止驶入桥梁，否则桥梁有坍塌倾覆危险，请及时绕行”字样。

6.如权利要求1所述的高架桥梁超载监测与预警的系统，其特征在于，当交警大队监控中心接收到数据分析模块传来的超载危险车辆信号和监控抓拍模块传来的超载危险车辆的抓拍图像信号时，会立即联系车辆司机告知其上桥危害并阻止其上桥，同时会通知附近大队执勤人员迅速赶往现场进行处理。

7.一种高架桥梁超载监测与预警的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)使用者首先从桥梁的设计单位或者管理单位获取桥梁的自重信息和几何尺寸，自重信息包括桥梁线重，几何尺寸里面重点获取高架桥梁桥墩中心线至桥梁中心线的距离l_R以及最外侧车道中心线至桥梁中心线的距离l，并将相应参数值输入至数据分析模块中的计算处理器，；

(2)将来自动态称重模块的称重数据标记为P；

(3)计算处理器根据称重数据P以及桥梁的自重参数计算得出桥墩反力R，再根据公式L＝Pl,L_R＝Rl_R，分别计算桥梁的倾覆力矩L及抗倾覆力矩L_R.；

(4)若L≥L_R，则将此车辆标记为超载危险车辆，并即时反馈至预警反馈模块和监控抓拍模块；其余情况，则将此车辆标记为正常车辆，直接放行。