[发明专利]一种桥梁空间变位监测方法和系统、可读存储介质

说明书

本发明涉及桥梁建筑技术领域，尤其涉及一种桥梁空间变位监测方法和系统、可读存储介质，根据预设采样频率对GNSS天线、倾角计以及基站采集到的监测数据进行采样，对GNSS天线和基站采集的数据进行解算，获取GNSS测点的位置坐标变化数据，再根据预设算法对GNSS测点位置变化数据和倾角数据进行计算，获取倾角计的位置坐标变化数据。该桥梁空间变位监测装置通过联合GNSS与倾角计的联合监测方法，在桥梁主梁上合理布置倾角计和GNSS测点，通过核心算法，实现对大跨桥梁主梁在荷载作用下的空间变位动态监测，同时还设置自动报警装置，能够实现大跨桥梁主梁空间变位的动态监测以及智能化监测。

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，尤其涉及一种桥梁空间变位监测方法和系统、可读存储介质。

背景技术

在桥梁工程中，为了保证桥梁的安全性需要经常对桥梁进行变形监测，包括对桥梁施工期和运营期的变形监测，以达到掌握桥梁的变形情况的目的。现有桥梁变形的监测方法有：位移传感器法、激光全站仪法、加速度传感器法、倾角计法、静力水准法、GNSS法等方法。

位移传感器法是利用位移传感器测量桥梁变形的监测方法。由于位移传感器是一种接触型传感器，必须与测点直接接触才能实现测量，对于难以接近的点安装困难，甚至无法测量，对于大跨桥梁结构物测量有明显不足。

激光全站仪法是指测量时将反光镜固定在监测点上，在基站架设全站仪。人工瞄准目标后，用全站仪跟踪反光镜，测量监测点和基站间距离的变化。这种方法的优点是精度比较高，但当结构摆动或振动太大时很难捕捉到监测点,尤其是在恶劣大气(如台风、大雨或浓雾等)情况下激光跟踪目标困难，实时性差。因此无法测量车辆通过时的桥梁结构变形情况。

加速度传感器方法是指测量时将加速度传感器安装在结构物上，测试结构在振动时的加速度，通过加速度积分求位移。这种方法位移测量误差大，当结构缓慢振动时，测不出结构整体振动的振幅。该方法无法测试出由于荷载作用产生的静态变形。

倾角计法是指根据测量挠曲线上的斜率来推算桥梁变形的方法，由于桥梁挠曲线上各处斜率不一致，因此要得到桥梁挠曲线需布置大量传感器，同时斜率推算桥梁变形的计算过程中有较大传递误差。

静力水准法是指利用联通管原理测量桥梁挠度，缺点是不能测量荷载作用的动态变形，测点布置时需要找平，对大跨径桥梁由于纵坡的影响施工困难。

GNSS法是卫星定位系统采用GPS/北斗等卫星定位+PTK技术的快速监测，但该方法成本高。

鉴于此，有必要提出一种桥梁空间变位监测方法和系统、可读存储介质以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在提供提供一种桥梁空间变位监测方法和系统、可读存储介质，联合GNSS与倾角计的联合监测方法，在桥梁上合理布置倾角计和GNSS测点，通过核心算法，实现对大跨桥梁主梁在荷载作用下的空间变位动态监测，解决现有监测方法中存在成本高，精度差、无法动态测量等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种桥梁空间变位监测方法包括步骤：

根据预设采样频率对GNSS天线采集到的第一监测数据进行采样；其中，所述GNSS天线设置在桥梁的GNSS测点处；

根据所述预设采样频率对倾角计采集到的倾角数据进行采样；其中，所述倾角计和所述GNSS天线相对地设置在桥梁主梁的预设截面的两侧；

根据所述预设采样频率对基站采集到的第二监测数据进行采样；其中，所述基站设置在所述GNSS测点附近的固定处；

对所述第一监测数据和所述第二监测数据进行解算，获取所述GNSS测点的位置坐标变化数据(X、Y、Z)；

根据预设算法对所述GNSS测点的位置变化数据(X、Y、Z)和所述倾角数据进行计算，获取所述倾角计的位置坐标变化数据(X'、Y'、Z')。