桥梁保护系统技术方案

桥梁保护系统，属于桥梁交通领域，为了解决过多车辆同时在桥上行驶，导致桥梁超负荷的问题，包括：称重传感器、A/D转换芯片、控制器和信号灯，所述称重传感器安装在桥的进桥口和出桥口处，且各称重传感器与A/D转换芯片相连、所述A/D转换芯片与控制器相连，所述信号灯连接所述控制器。效果是：可以对桥上的车辆的重量统计，以控制车辆的流通，从而减轻桥梁的载重，以保护桥梁。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于桥梁交通领域，涉及一种桥梁保护系统。
技术介绍
随着我国国际地位的提升，经济的高速增长，我国的道路桥梁建设关系到国家经济建设的命脉。桥梁的使用寿命、安全合理使用等问题成为人们热议的话题。现有的一部分桥梁因种种原因，难以适应当前交通运输需求，其抵抗自然灾害的能力较差，安全隐患突出。在世界各地的交通基础设施维修与保护中，钢筋混凝土桥梁结构的维修与保护已成为一个主要任务。导致桥梁的使用寿命的因素有很多但其中最为严重的是超负荷，超负荷对桥梁的损坏最为严重。桥梁长时间暴露在自然环境中使用，承受各种车辆负载作用，并且要经受严酷的自然环境侵蚀、自然灾害或是人为破坏等因素，使桥梁不可避免出现各种结构性的损伤现象，如桥梁主体结构承载力下降，抗力衰减、损伤积累增多、耐久性降低等，从而可能引发灾难性事故，如2009年7月津晋高速公路匝道桥倒塌致5辆载货车从桥上掉下，导致6人死亡、4人受伤的严重事故。2012年8月哈尔滨阳明滩大桥发生坍塌事故，导致3人死亡、5人受伤的重大事故。大货车扎堆过桥挑战承重极限，2010年09月21日06:57荆楚网-楚天都市报，报道大货车在环城路上“排长龙”。造成上述事故的成因很多，但都有一个共同的特点，就是这些桥梁长期处于超负载的状态下，导致桥梁结构疲劳损伤加剧、承载力下降，而相应的监测及维护手段不及时，从而导致桥梁事故的发生。在传统的桥梁健康检测中，利用人力监察方式巡查桥梁的混凝土表层、钢筋锈蚀程度、裂缝大小和宽度等问题进行分析来判断桥梁整体健康状况，在目测的基础上采用检测设备对桥梁的各个部位进行健康评估,这种检测方法不仅耗费大量的人力和物力，而且检测结果直接与检测工程师的知识水平、工作经验和自身素质有关，所以会存在很多不确定性的因素。桥梁保护系统是利用多种传感器对桥梁关键结构状态进行检测和分析，并且做到最有效的解决桥梁的超负荷问题。
技术实现思路
为了解决过多车辆同时在桥上行驶，导致桥梁超负荷的问题，本技术提出了一种桥梁保护系统，以对桥梁上车辆的数量限制，降低桥梁负荷。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种桥梁保护系统，包括：称重传感器、A/D转换芯片、控制器和信号灯，所述称重传感器安装在桥的进桥口和出桥口处，且各称重传感器与A/D转换芯片相连、所述A/D转换芯片与控制器相连，所述信号灯连接所述控制器；所述称重传感器采集上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，并传输至控制器，所述控制器接收该上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，计算以输出信号灯的点亮或熄灭信号，所述信号灯接收控制器发出的点亮或熄灭信号以相应点亮或熄灭；所述保护系统还包括可升降限位杠，其连接于控制器，接收控制器发出的升降控制信号以相应升降。进一步的，所述升降限位杆，包括立柱，立柱由开口相对的两根槽钢构成中空的方筒型结构，两根槽钢两侧边沿之间具有间隙形成限位导向槽，立柱上端设有升降减速电机，立柱内中心竖向设有一根与升降减速电机连接传动的丝杠，立柱外滑动连接有与丝杠螺纹连接的双位停车平台。进一步的，所述桥梁保护系统，还包括语音模块，其连接于控制器。进一步的，所述桥梁保护系统，还包括视频监控及录像模块，其连接于控制器。进一步的，所述桥梁保护系统，还包括蜂鸣器，其连接于控制器。进一步的，所述桥梁保护系统，还包括按键模块，其连接于控制器。进一步的，所述桥梁保护系统，还包括电脑终端，其连接于控制器。有益效果：本技术桥梁保护系统，可以对桥上的车辆的重量统计，以控制车辆的流通，从而减轻桥梁的载重，以保护桥梁。附图说明图1为桥梁保护系统的结构示意框图；图2为桥梁保护系统网络组成示意图；图3为HX711在电子秤应用中的典型应用方案图。具体实施方式实施例1：一种桥梁保护系统，包括：称重传感器(下文中也称为压力传感器)、A/D转换芯片、控制器和信号灯，所述称重传感器安装在桥的进桥口和出桥口处，且各称重传感器与A/D转换芯片相连、所述A/D转换芯片与控制器相连，所述信号灯连接所述控制器。所述称重传感器采集上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，并传输至控制器，所述控制器接收该上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，计算以输出信号灯的点亮或熄灭信号，所述信号灯接收控制器发出的点亮或熄灭信号以相应点亮或熄灭。所述进桥口处的称重传感器采集上桥车辆的重量，所述出桥口处的称重传感器采集下桥车辆的重量，并传输至控制器，控制器以称重传感器采集的上桥车辆的重量和下桥车辆的重量计算得到桥上车辆的重量，并根据该控制器内存储的阈值与桥上车辆的重量比对结果，向信号灯发出控制其点亮或熄灭的控制信号，信号灯接收所述控制信号以点亮或熄灭。为了进一步的限制车流量，该保护系统还包括可升降限位杠，其连接于控制器，接收控制器发出的升降控制信号以相应升降，配合信号灯，在非通行信号灯亮起时，相应的升降限位杆落下，在通行信号灯亮起时，相应的升降限位杆升起。作为一种技术方案，所述系统还包括语音模块，其连接于控制器。用于输出语音提醒。作为一种技术方案，所述系统还包括视频监控及录像模块，其连接于控制器。用于与称重传感器配合，监视车流量，还可用于与信号灯配合，监视车辆对信号灯的指示遵守情况。作为一种技术方案，所述系统还包括蜂鸣器，其连接于控制器。用于产生蜂鸣报警，如提示故障等。作为一种技术方案，所述系统还包括按键模块，其连接于控制器。用于手动控制升降限位杠、信号灯等。作为一种技术方案，所述系统还包括电脑终端，其连接于控制器。用于监视摄像或拍照画面，或采集的车辆重量信息等。以下，本实施例从系统的功能、测量、监测、数据传输等方面说明。功能：本实施例选用压力传感器检测桥面通行的汽车总重，高于设定值时通过红绿灯和限高杆限制车流量，使桥面通行的汽车重量控制在桥梁限重的合理范围。利用ZigBee实时检测桥梁的承受力和视频监控路面情况以便能够及时发现并安排处理道路交通事故，同时利用各个ZigBee节点控制温度，湿度，震动等传感器，实时的将桥梁上各数据传送到电脑终端可以方便的让相关工作人员观看更好更有效的保护桥梁。测量：当汽车行驶到桥梁前方时，有减速区域使车辆减速驶入检测区，压力传感器检测出上桥车辆重量，并通过ZigBee将各个节点采集的数据送回到主节点最终反馈到电脑终端，通过CPU算出桥上所承受的重量，并反馈给红绿灯和限高杆。当检测到即低于桥最大承受力的2/3时，不采取任何操作(如果是单车超重将会立即被拦下)，放行车辆。汽车下桥减速通过检测区，压力传感器检测出下桥车辆重量，实时监测桥面承受重量。当检测到即将大于桥最大承受力2/3时，大车车道的红灯亮起，限高杆放下大车停止通行，以30s为周期，红绿灯交替亮起，减少大车流量以缓解桥梁压力，小车不受影响。当检测到即将大于桥最大承受力4/5时，大小车车道红灯亮起，限高杆放下，车辆全部禁止通行，减少桥面承重。当桥面承重再次降低到桥最大承受力4/5以下时，放行小车，大车车道以30s为周期控制车流量。监测：为了实现对桥面承重的实时监控及保护，建立多个测量点，采集上桥前和下桥前车重的数据，并通过ZigBee传递至终端进行数据分析处理得出桥面此时的承重，再依据分析处理的结果，发送命令反馈至红绿灯及限高杆以实现对车辆的合理分流即对桥梁的保护。为了了解路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁保护系统，其特征在于，包括：称重传感器、A/D转换芯片、控制器和信号灯，所述称重传感器安装在桥的进桥口和出桥口处，且各称重传感器与A/D转换芯片相连、所述A/D转换芯片与控制器相连，所述信号灯连接所述控制器；所述称重传感器采集上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，并传输至控制器，所述控制器接收该上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，计算以输出信号灯的点亮或熄灭信号，所述信号灯接收控制器发出的点亮或熄灭信号以相应点亮或熄灭；所述保护系统还包括可升降限位杠，其连接于控制器，接收控制器发出的升降控制信号以相应升降。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁保护系统，其特征在于，包括：称重传感器、A/D转换芯片、控制器和信号灯，所述称重传感器安装在桥的进桥口和出桥口处，且各称重传感器与A/D转换芯片相连、所述A/D转换芯片与控制器相连，所述信号灯连接所述控制器；所述称重传感器采集上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，并传输至控制器，所述控制器接收该上桥车辆的重量和下桥车辆的重量，计算以输出信号灯的点亮或熄灭信号，所述信号灯接收控制器发出的点亮或熄灭信号以相应点亮或熄灭；所述保护系统还包括可升降限位杠，其连接于控制器，接收控制器发出的升降控制信号以相应升降。2.如权利要求1所述的桥梁保护系统，其特征在于，所述升降限位杆，包括立柱，立柱由开口相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁福，丁强，高飞，
申请(专利权)人：丁福，
类型：新型
国别省市：辽宁;21