[发明专利]一种桥梁拉索索力实时监测装置、方法与系统

说明书

本发明提供的一种桥梁拉索索力实时监测装置、方法与系统，其中该方法包括：获取工业相机采集的桥梁拉索散斑图像；以当前的桥梁拉索散斑图像上任意一点为中心取一个矩形计算子区；在下一个桥梁拉索散斑图像上找出与所述矩形计算子区相似度最高的目标子区；根据所述矩形计算子区和所述目标子区确定桥梁拉索位移数据；根据所述桥梁拉索位移数据确定桥梁拉索索力。本发明通过利用桥梁拉索散斑图像可实时对桥梁拉索索力进行监测，避免了因桥梁拉索索力异常导致的一系列交通事故的发生。

技术领域

本发明属于桥梁拉索索力技术领域，更具体地说，是涉及一种桥梁拉索索力实时监测装置与方法。

背景技术

桥梁拉索一般包含拱桥的吊杆、系杆、斜拉桥的斜拉索和悬索桥梁的主缆、吊杆。该类型桥梁因具有跨越能力大、造型美观、结构受力明确、经济实用等优点而被广泛使用。该类桥梁在运营阶段，需要实时对桥梁拉索索力进行监测。

现有的桥梁索力测试仪一般需要在被检测的拉索上布设传感器，然后利用相关的读数设备进行人工数据收集。

由此可知，现有技术的缺点是：①被检测拉索上的传感器价格昂贵，且易损坏；②测试一次时间长，无法进行连续或实时监测；③需要至少两个人配合完成测试工作，无法实现远程自动化监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥梁拉索索力实时监测装置、方法与系统，旨在解决桥梁拉索索力无法实时自动监测的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种桥梁拉索索力实时监测装置，包括：

工业相机，用于采集桥梁拉索散斑图像；

工控机，与所述工业相机连接，用于根据所述散斑图像得到桥梁拉索的索力；

5G通讯模块，与所述工控机连接，用于接收上位机的开关信号；

远程定时开关，与所述工控机连接，用于根据所述上位机的开关信号控制所述工控机的开机与关机。

优选地，还包括：

不锈钢机箱，箱内设置有机箱隔板，箱底部设置有排水口；所述机箱隔板上设置有所述工控机、所述远程定时开关和所述5G通讯模块；

不锈钢支架，分别与所述不锈钢机箱和所述工业相机固定连接。

本发明还公开了一种桥梁拉索索力实时监测方法，包括以下步骤：

步骤1：获取工业相机采集的桥梁拉索散斑图像；

步骤2：以当前的桥梁拉索散斑图像上任意一点为中心取一个矩形计算子区；

步骤3：在下一个桥梁拉索散斑图像上找出与所述矩形计算子区相似度最高的目标子区；

步骤4：根据所述矩形计算子区和所述目标子区确定桥梁拉索位移数据；

步骤5：根据所述桥梁拉索位移数据确定桥梁拉索索力。

优选地，所述步骤3：在下一个桥梁拉索散斑图像上找出与所述矩形计算子区相似度最高的目标子区，包括：

步骤3.1：将所述矩形计算子区在所述下一个桥梁拉索散斑图像上移动得到覆盖的矩形子区；

步骤3.2：计算所述矩形计算子区与所述覆盖的矩形子区之间的相似度，返回所述步骤3.1，直到得到最大的相似度；

步骤3.3：将所述最大的相似度所对应的覆盖的矩形子区作为目标子区。

优选地，所述步骤3.2：计算所述矩形计算子区与所述覆盖的矩形子区之间的相似度，包括：

采用公式：