一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，包括：布设在所述桥梁结构上监控设备和与所述监控设备连接的远程服务器；所述监控设备包括：定点摄像机和移动摄像监控子系统；所述定点摄像机通过光纤实现与所述远程服务器数据传递；所述移动摄像监控子系统包括：导轨、供电装置和搭载摄像机的导轨式巡检机器人；所述导轨式巡检机器人通过MESH网络收发器实现与所述远程服务器数据传递；所述远程服务器实现对所述定点摄像机、导轨式巡检机器人以及导轨式巡检机器人搭载的摄像机进行动作控制，采集和处理监控信息，并对异常情况报警。该系统实现对桥梁结构进行全方位监控；在保证检测精度的同时大大降低了人员的劳动强度，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统
本专利技术涉及桥梁工程
，特别涉及一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统。
技术介绍
高铁上绝大多数大跨度特殊结构桥梁按线路里程划入所在路局高铁工务段下属车间，与所辖里程内的其它桥梁统一进行维护与管理，管养单位很少针对某座或某几座大跨度特殊结构桥梁专门安排车间进行管理。虽然极少数特大桥梁专门成立车间，从事检查维护工作，但依然存在着检修人员缺少、工作效率低且检查不到位等问题。近年来随着桥梁技术的发展，桥梁结构设计更为多样化、工程体量大、结构杆件复杂，更是增加了人工巡检的难度，因此，改进大桥巡检方式，升级巡检设备具有迫切的必要性。上述所称的特殊结构桥梁，一般是指：连续梁桥、钢桁梁桥、斜拉桥、拱桥、组合结构等。近年来，计算机技术的发展和网络的普及极大地促进了视频监控技术的发展和应用，视频监控系统开始由单纯的场景监视功能向着兼有数据分析、目标追踪和风险预警等功能的智能化方向发展，其应用范围也由传统的重点监控单位向着各行业和场所扩展。例如，通过在高速公路收费站、重要路段及桥梁隧道等位置设置摄像机，可建立高速公路智能管理平台，根据路况信息的实时影像分析，实现对路况信息的实时监控、违章车辆检测、路面异常状况的预警等；目前，智能视频监控系统在交通、安防、施工监控和工业巡检等领域均得到了良好应用，而其在铁路桥梁巡检中尚未有实际应用案例，研究将智能视频监控系统应用于铁路桥梁的巡检工作，对于克服铁路桥梁巡检工作量大、效率低、作业不规范的问题具有重要意义。当前我国桥梁巡检工作中对桥梁的外观检查主要还是通过人工目测、望远镜观测或搭设脚手架近距离观测等，这些方法作业效率低，占地面积大，影响交通安全，且作业不规范，施工危险性较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对大跨度特殊结构桥梁的外观检查工作，提出一种适用于桥梁的视频监控方案，将智能视频监控技术应用于铁路桥梁的巡检工作，克服铁路桥梁巡检工作量大、效率低和作业不规范的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，包括：布设在所述结构桥梁上监控设备和与所述监控设备连接的远程服务器；所述监控设备包括：定点摄像机和移动摄像监控子系统；所述定点摄像机通过光纤实现与所述远程服务器数据传递；所述移动摄像监控子系统包括：导轨、供电装置和搭载摄像机的导轨式巡检机器人；所述导轨布设在所述结构桥梁上，所述导轨式巡检机器人运行在所述导轨上，所述供电装置用于为所述导轨式巡检机器人提供电源；所述导轨式巡检机器人通过MESH网络收发器实现与所述远程服务器数据传递；所述远程服务器实现对所述定点摄像机、导轨式巡检机器人以及导轨式巡检机器人搭载的摄像机进行动作控制，采集和处理监控信息，并对异常情况报警。在一个实施例中，所述定点摄像机采用云台一体化高清网络摄像机；多个所述云台一体化高清网络摄像机之间间隔预设距离布置在桥梁的桁架上；所述预设距离小于所述云台一体化高清网络摄像机视觉范围的直径。在一个实施例中，所述导轨式巡检机器人搭载的摄像机为云台一体化高清网络摄像机；所述导轨式巡检机器人还搭载拾音器、音响设备和传感设备。在一个实施例中，所述传感设备包括以下一种或多种：温湿度传感器、风速测量仪、雨量传感器、气体传感器和超声波避障传感器。在一个实施例中，所述导轨呈工字型，采用铝合金材质；所述导轨底部通过支架固定在桥梁的桁架上。在一个实施例中，所述导轨由多根单轨衔接而成；两根所述单轨之间设有伸缩缝。在一个实施例中，所述导轨式巡检机器人采用可充电锂电池供电，采用无线充电方式；所述供电装置包括：充电配电箱以及与所述充电配电箱连接的无线发射线圈盒；所述充电配电箱位于所述导轨的一侧；所述无线发射线圈盒的充电点位面向导轨，通过支撑件固定于导轨底部或桥梁的桁架上。在一个实施例中，所述导轨式巡检机器人具有电池电量检测模块，当电池电量低于预设阈值时，停止巡检并返回充电点位进行充电。在一个实施例中，所述远程服务器包括：获取模块，用于获取所述定点摄像机和所述导轨式巡检机器人搭载的摄像机传递的视频数据；分析模块，用于对所述视频数据进行分析；控制模块，用于根据所述分析模块的分析结果，对所述定点摄像机和所述导轨式巡检机器人搭载的摄像机进行动作控制；报警模块，用于根据所述分析模块的分析结果，发出提醒警情；设置模块，用于设置所述导轨式巡检机器人的巡检时间、周期、路线、预设巡检目标。本专利技术的优点在于，本专利技术的一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，该系统包括布设在所述结构桥梁上监控设备和与所述监控设备连接的远程服务器；所述监控设备包括：定点摄像机和移动摄像监控子系统；该系统采用定点摄像机监控和移动摄像监控子系统监控相配合的方式，实现对桥梁结构进行全方位监控；在保证检测精度的同时大大降低了人员的劳动强度，提高了工作效率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统的结构图；图2为本专利技术实施例提供的移动摄像监控子系统的结构图；图3为本专利技术实施例提供的定点摄像机立面布置图；图4为本专利技术实施例提供的定点摄像机在桥梁截面布设位置图；图5为本专利技术实施例提供的导轨式巡检机器人123的结构图；图6为本专利技术实施例提供的导轨截面图；图7A为本专利技术实施例提供的导轨对接结构示意图；图7B为本专利技术实施例提供的导轨对接后的结构示意图；图8A为本专利技术实施例提供的导轨对接结构示意图；图8B为本专利技术实施例提供的导轨对接后的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的导轨式巡检机器人沿导轨运行示意图；图10A为本专利技术实施例提供的供电装置122结构中配电箱的示意图；图10B为本专利技术实施例提供的供电装置122结构中无线充电示意图；图11为本专利技术实施例提供的某大桥充电点位布置示意图；图12为本专利技术实施例提供的远程服务器2的结构框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术实施例提供了一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，参照图1所示，为部分桥梁段的示意图，包括：布设在桥梁结构上监控设备1和与监控设备1连接的远程服务器2；其中，监控设备1包括：定点摄像机11和移动摄像监控子系统12；定点摄像机11通过光纤实现与远程服务器2数据传递；参照图2所示，移动摄像监控子系统12包括：导轨121、供电装置122和搭载摄像机的导轨式巡检机器人123；导轨121布设在桥梁结构上，导轨式巡检机器人123运行在导轨上121，供电装置122用于为导轨式巡检机器人123提供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，其特征在于，包括：布设在所述结构桥梁上监控设备和与所述监控设备连接的远程服务器；所述监控设备包括：定点摄像机和移动摄像监控子系统；所述定点摄像机通过光纤实现与所述远程服务器数据传递；所述移动摄像监控子系统包括：导轨、供电装置和搭载摄像机的导轨式巡检机器人；所述导轨布设在所述结构桥梁上，所述导轨式巡检机器人运行在所述导轨上，所述供电装置用于为所述导轨式巡检机器人提供电源；所述导轨式巡检机器人通过MESH网络收发器实现与所述远程服务器数据传递；所述远程服务器实现对所述定点摄像机、导轨式巡检机器人以及导轨式巡检机器人搭载的摄像机进行动作控制，采集和处理监控信息，并对异常情况报警。

【技术特征摘要】
1.一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，其特征在于，包括：布设在所述结构桥梁上监控设备和与所述监控设备连接的远程服务器；所述监控设备包括：定点摄像机和移动摄像监控子系统；所述定点摄像机通过光纤实现与所述远程服务器数据传递；所述移动摄像监控子系统包括：导轨、供电装置和搭载摄像机的导轨式巡检机器人；所述导轨布设在所述结构桥梁上，所述导轨式巡检机器人运行在所述导轨上，所述供电装置用于为所述导轨式巡检机器人提供电源；所述导轨式巡检机器人通过MESH网络收发器实现与所述远程服务器数据传递；所述远程服务器实现对所述定点摄像机、导轨式巡检机器人以及导轨式巡检机器人搭载的摄像机进行动作控制，采集和处理监控信息，并对异常情况报警。2.如权利要求1所述的一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，其特征在于，所述定点摄像机采用云台一体化高清网络摄像机；多个所述云台一体化高清网络摄像机之间间隔预设距离布置在桥梁的桁架上；所述预设距离小于所述云台一体化高清网络摄像机视觉范围的直径。3.如权利要求1所述的一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，其特征在于，所述导轨式巡检机器人搭载的摄像机为云台一体化高清网络摄像机；所述导轨式巡检机器人还搭载拾音器、音响设备和传感设备。4.如权利要求3所述的一种适用于大跨度特殊结构桥梁的视频监控系统，其特征在于，所述传感设备包括以下一种或多种：温湿度传感器、风速测量仪、雨量传感器、气体传感器和超声波避障传感器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠晓臣，赵欣欣，苏永华，左照坤，潘永杰，肖鑫，陈令康，刘晓光，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11