[发明专利]基于光照强度的桥跨的监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种基于光照强度的桥跨的监测系统及监测方法，涉及桥梁的监测技术领域，该监测系统包括：光源、反光板、光照图像采集组件以及控制中心；光源用于发射光照至所述反光板；反光板用于将所述光照反射至所述光照图像采集组件；光照图像采集组件用于采集所述反光板反射的光照形成光照图像并传输至控制中心；控制中心用于分别截取桥跨在空载下和车辆载荷下的所述光照图像在同一纵坐标下的一个纵截面光照图，根据两个所述纵截面光照图得到两个光照强度趋势曲线，并计算两个所述光照强度趋势曲线之间的相关系数，若所述相关系数大于预设的相关系数，则判断该车辆载荷超过桥跨额定载荷。本发明造价、维护及使用成本均较低，易于推广。

技术领域

本发明涉及桥梁的监测技术领域，特别涉及一种基于光照强度的桥跨的监测系统及监测方法。

背景技术

随着我国交通建设的高速发展，公路交通网中桥梁数量在不断增加。对于公路交通网的安全运营，桥梁结构安全显得格外重要。近年来，车辆超载超限运输给公路桥梁安全带来极大危害，已成为公路桥梁安全的主要隐患，因大型货运车辆的违法超载已造成多起桥梁倾倒侧翻事故。桥梁监测技术不仅可对新建桥梁进行竣工验收，还可对已建桥梁的运营承载力进行评定，成为了检验桥梁健康状况的重要技术手段。

相关技术中，目前现阶段存在的监测桥梁的主要技术包括桥跨挠度测量方法和桥面动态称重测量方法。前者源于新建桥梁静态荷载试验监测技术，使用激光测距仪配合反射标靶来实时监测桥跨挠度，不仅可用于新建桥梁静态荷载监测，也可用于平时桥梁运行期间的动态荷载监测。后者近年来大规模出现，以动态称重传感系统为基础，在上桥端路段布置传感器实时监测车辆总重、轴重等信息，结合桥面摄像系统记录的车辆车型、车牌等信息，能够及时监测桥面通行车辆的重量。

但是，第一种方法一般可有效监测某些重要桥跨的下挠数据，但若用于多跨桥梁需数量较多的激光测距仪，导致整体造价较高，较难推广。第二种方法的传感器需布置于桥梁的行驶路面，在货运交通密集地段故障率极高，导致维护和使用经费过高。

发明内容

本发明实施例提供一种基于光照强度的桥跨的监测系统及监测方法，以解决相关技术中桥梁监测系统造价较高，或维护和使用成本过高的技术问题。

第一方面，提供了一种基于光照强度的桥跨的监测系统，包括：光源、反光板、光照图像采集组件以及控制中心；

所述光源固定于桥跨一侧的桥墩上，所述光源用于发射光照至所述反光板；

所述反光板固定于桥跨中间底部，所述反光板用于将所述光照反射至所述光照图像采集组件；

所述光照图像采集组件固定于桥跨另一侧的桥墩上，所述光照图像采集组件用于采集所述反光板反射的光照形成光照图像并传输至控制中心；

所述控制中心用于分别截取桥跨在空载下和车辆载荷下的所述光照图像在同一纵坐标下的一个纵截面光照图，根据两个所述纵截面光照图得到两个光照强度趋势曲线，并计算两个所述光照强度趋势曲线之间的相关系数，若所述相关系数大于预设的相关系数，则判断该车辆载荷超过桥跨额定载荷。

一些实施例中，所述控制中心包括：

图像处理模块，其用于分别截取桥跨在空载下和车辆载荷下的所述光照图像在同一纵坐标下的一个纵截面光照图，根据两个所述纵截面光照图得到两个光照强度趋势曲线；

计算模块，其用于计算两个所述光照强度趋势曲线之间的相关系数；

判断模块，其用于将所述相关系数与预设的相关系数比较，若所述相关系数小于预设的相关系数，则判断该车辆载荷超过桥跨额定载荷。

一些实施例中，所述预设的相关系数不小于0.95。

一些实施例中，所述监测系统还包括：