[发明专利]一种道路桥梁工程智能测量系统

权利要求书

1.一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，包括：

数据采集模块：用于采集桥梁的接触参数信息并将其传输至安全监测模块；

安全监测模块：用于对接触参数信息进行分析处理，判断桥梁是否出现异常；若出现异常，则生成预警信号；控制器：用于接收预警信号后控制报警器发出警报，并将桥梁的接触参数信息传输至显示模块实时显示；

抗压测量模块：包括液压缸、连接轴、轮胎、超声波探头以及与连接轴通过内置齿轮传动连接的驱动电机，用于对桥梁的抗压性能进行动态检测与分析；

抗压测量模块还包括设置在连接轴上的转速传感器，用于实时检测连接轴的转动速度；限速分析模块与抗压测量模块相连接，用于根据裂纹检测结果和对应的转动速度对桥梁的限速区间进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，所述抗压测量模块的具体检测分析过程包括以下步骤：

将桥梁底面平均分割成n个区域；其中液压缸的活塞连接有连接轴，所述连接轴的两侧设置有轮胎；启动驱动电机带动连接轴转动，连接轴带动两侧的轮胎同步转动；

控制器控制液压缸的活塞伸出，推动连接轴向下移动，直至液压缸的输出压力达到预设标准压力值，此时轮胎底面与桥梁表面接触；通过超声波探头对桥梁底面进行裂纹检测，根据裂纹检测结果对桥梁的抗压性能进行动态分析。

3.根据权利要求2所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，根据裂纹检测结果对桥梁的抗压性能进行动态分析，具体为：

将出现裂纹的桥梁底面区域标记为Bv，统计区域Bv的数量占比；

获取区域Bv出现裂纹时对应的压力值，并标记为Ybv；将Ybv与标准压力值进行差值计算得到抗压差值；

根据区域Bv的数量占比和抗压差值对桥梁底面的抗压差系数进行评估；若抗压差系数≥预设阈值，则判定桥梁底面的抗压性能不满足使用标准，生成抗压不合格信号并将其传输至控制器。

4.根据权利要求3所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，所述控制器接收到抗压不合格信号后将区域Bv的对应坐标以及抗压差系数发送至显示模块与存储模块，并控制报警模块发出警报，提示管理人员对区域Bv采取有效的维修加固措施。

5.根据权利要求4所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，所述限速分析模块的具体分析步骤为：

V1：通过存储模块获取到区域Bv，将区域Bv出现裂纹时连接轴的转动速度标记为Zv，得到裂纹速度区间；

V2：以裂纹速度区间中的一个转动速度作为中心速度ZX，统计半径r1区域内对应的出现裂纹数量为Lg；

将出现裂纹时的转动速度与中心速度进行速度差计算得到转速间距Gi；根据裂纹数量Lg和转速间距Gi对裂纹系数进行评估；

V3：若裂纹系数≥预设裂纹系数阈值，将该中心速度ZX对应的速度区间标记为高危区间；所述抗压测量模块用于根据高危区间合理制定桥梁的限速区间，并将制定的限速区间发送至显示模块与存储模块。

6.根据权利要求1所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，所述数据采集模块包括设置在桥梁主梁、桥墩、桥塔和地基处的传感器组；所述传感器组包括温度传感器、加速度传感器、位移传感器、挠度传感器和振动传感器；所述接触参数信息包括桥梁的温度、加速度、位移、挠度以及振动信息。

7.根据权利要求1或6所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，所述安全监测模块的具体分析处理步骤为：

步骤一：实时获取桥梁的接触参数信息，获取接触参数信息中对应的温度、加速度、位移、挠度，将各个参数信息与对应参数的标准范围相比较；

若超出对应参数的标准范围，则生成预警信号；

步骤二：通过振动传感器实时感应桥梁的振动信息，若振动信息处于合法阈值范围外，则在安全监测模块中创建振动元素队列，继续采集振动信息并将振动信息存储入振动元素队列；

步骤三：在预设时间区间内，若处于合法阈值范围外的元素个数达到预设第一阈值或达到预定比例时，判定此时桥梁振动异常，生成预警信号；

所述安全监测模块用于将预警信号发送至控制器。

8.根据权利要求6所述的一种道路桥梁工程智能测量系统，其特征在于，其中，所述振动传感器为光纤振动传感器，具体工作步骤为：

将光纤振动传感器上连接传感光纤的两根光纤跳线连接到传输光缆上，再将传输光缆与光纤解调仪相连；采用干涉型光时域反射技术解调出由振动引起的光纤中后向瑞利散射强度变化量，并将其传回安全监测模块；由安全监测模块对散射光强度信息进行傅里叶变化，将散射光强度信息转化为时域信息，再对时域信息进行分析后自动输出振动频率。