桥梁检测装置、方法及其分析系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了桥梁检测装置涉及桥梁测量的技术领域，桥梁检测装置包括挠度检测装置、桥梁支座偏移检测装置与通讯模块，挠度检测装置包括挠度检测相机、红外测距装置和支架，挠度检测相机置于支架上，并且挠度相机的取景面正对桥梁中段，红外测距装置安装在支架上并正对桥梁，支架支撑挠度检测相机稳定于水面之上，支架下方设有第一锂电池，锂电池侧面设有第一风力发电装置，支架没水处设有水力发电装置，挠度检测相机顶部设有第一太阳能发电装置。

Bridge Detection Device, Method and Analysis System

【技术实现步骤摘要】
桥梁检测装置、方法及其分析系统
本专利技术涉及桥梁测量的
，尤其涉及桥梁检测装置、方法及其分析系统。
技术介绍
当前市面上桥梁检测常用的方式是在桥梁建造时在桥面上嵌入挠度检测的量尺，检测时需要人工定点长时间不间断的观察量尺的刻度并记录，因此挠度的检测需要耗费大量的人力和时间，并且不可能做到实时监测。桥梁的支座偏移并不需要精确不间断的检测，关于利用盆式支座的桥梁的偏移检测采用的是人工每个月在桥面上进行巡查的时候下桥面观察盆式支座的偏移距离并进行记录，这可能会导致原先已经偏移过度的支座再次偏移回来，而检查的员工记录的是偏移回来的数据，数据是正常的而桥梁的稳定性却已经不足。
技术实现思路
为了能够实现桥梁的实时监测与数据分析，本专利技术的技术方案提供了桥梁检测装置、方法及其分析系统。技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了桥梁检测装置，包括挠度检测装置、桥梁支座偏移检测装置与通讯模块，挠度检测装置包括挠度检测相机、红外测距装置和支架，挠度检测相机置于支架上，并且挠度相机的取景面正对桥梁中段，红外测距装置安装在支架上并正对桥梁，支架支撑挠度检测相机稳定于水面之上，支架下方设有第一锂电池，锂电池侧面设有第一风力发电装置，支架没水处设有水力发电装置，挠度检测相机顶部设有第一太阳能发电装置。通过支架的设置，使得挠度检测装置无需在桥梁建造的时候就安装在桥梁部分，同时可以对年代较远的桥梁实施挠度检测，因此避免了重新在年代久远的桥梁上加设挠度检测装置，从而避免了在桥梁上打孔工作从而导致桥面受损，进而避免桥面强度受损，同时通过水力风力太阳能的发电方式充分保证了挠度检测装置的稳定长期工作，同时也避免了需要从河岸向挠度检测装置牵拉电线，使得挠度检测装置的安装方便简洁，通过通讯模块的设置保证了挠度检测装置与支座偏移检测装置之间的数据通讯，同时保证数据能够进行长传与分享。进一步地，桥梁支座偏移检测装置设置在桥梁的盆式支座上，桥梁支座偏移检测装置包括至少四个接近开关，接近开关设置在盆式支座的橡胶块上，盆式支座的滑动面上设有挡片，光电开关对称设置在挡片两侧，同侧的接近开关间隔2cm。通过多个接近开关的设置，使得挡片所在的位置可以进行确定，从而可以知晓桥梁支座的偏移距离，通过通讯模块上传至用户处，从而可以让用户第一时间知晓桥梁的偏移量。具体的，挠度检测相机上设有信号发射模块，通讯模块设置在桥梁上并置于支座偏移检测装置一侧，通讯模块通过5G通讯协议与信号发射模块连接，通讯模块通过5G通讯协议与用户通讯，通讯模块上还设有第二锂电池、第二太阳能发电装置与第二风力发电装置，第二锂电池与第二太阳能发电装置和第二风力发电装置连接，接近开关与第二锂电池连接。通过风力发电与太阳能发电的设置，使得通讯模块与支座偏移检测装置可以不依赖外部的电源供电，同时通过5G的通讯协议保证了数据的快速稳定传输。具体的，挠度检测相机采用至少一个帧率为400～700的高速摄像机，高速摄像机与信号发射模块通过USB3.0接口连接。通过USB3.0与5G通讯协议的共同作用，保证了高速摄像机所拍摄的照片能够快速稳定的进行传输。第二方面，本专利技术还提供了桥梁检测方法，第一风力发电装置、第一太阳能发电装置与水力发电装置向第一锂电池提供电能；第一锂电池为挠度检测相机提供电能，挠度检测相机快速获取桥梁的实时图片通过信号发射模块发送给通讯模块；第二风力发电装置与第二太阳能发电装置向第二锂电池提供电能，第二锂电池为接近开关提供电能，接近开关实时发送遮挡信号给通讯模块；通讯模块将照片信息与接近开关的遮挡信号发送给用户。通过桥梁检测方法的施行，保证了挠度检测装置与支座偏移检测装置稳定运行，同时保证了挠度检测装置的数据与支座偏移检测装置的检测数据能够快速稳定的传输与发送给用户。第三方面，本专利技术还提供了桥梁分析系统，获取一张实时图片，将实时图片中的桥梁部分放大20倍，将放大后的桥梁部分分为50等分，获取第二张实时图片，重复第一张实时图片的操作，以此将所有图片均进行放大等分操作，将一个时间段内同一个部分的所有照片进行对比，记录挠度最低的数据与挠度最大的数据，综合80个时间段，记录这80个时间段内挠度最低的数据，并将此数据设为标准挠度动态值，其中每个时间段的时间跨度小于30分钟，以标准挠度动态值为微负载桥梁挠度值计算每张照片的实时挠度值，并将实时挠度值与桥梁极限挠度值进行比对，桥梁分析系统中对挠度分有60分值，当实时挠度约接近极限挠度时，挠度得分越低。通过放大照片的步骤保证了每个时间段桥梁的每处细节均能在图片上具体的显示出来，通过80个时间段，每个时间段30分钟的设定，保证了40个小时内的所有桥梁的数据就能实现检测，完全覆盖车流量多的情况与车流量小的情况的时候的桥梁的挠度变化，同时计算每个照片上的挠度值并与标准挠度值进行比较，实现了桥梁挠度的实时监测避免了人工长时间的观察与值守，在保证监测精度的同时节约了人力成本，进一步的通过打分制的设置，使得桥梁挠度的现状数据化且便于用户理解。进一步地，桥梁分析系统还包括支座偏移检测，桥梁分析系统中对支座偏移分有40分值，初始状态下挡片置于接近开关之间，当在初始状态时，支座偏移检测为40分，当挡片遮挡靠近挡片两边的接近开关时，支座偏移检测为20分，当挡片遮挡最外侧的任一接近开关时，支座偏移检测为0分。通过桥梁支座偏移打分制的设置，使得桥梁支座偏移量进行数据化，进而便于用户对桥梁支座偏移的程度进行理解。进一步地，当挠度得分低于25分时，则向用户发送挠度强度报警，当支座偏移检测为0分时，则向用户发送支座偏移过大报警，当挠度得分置于25～40分时，则向用户发送挠度强度密切关注提醒，当支座偏移检测为20分时，则向用户发送支座偏移密切关注提醒，当挠度得分置于25～30分且支座偏移检测为20分时，则向用户发送桥梁整体稳定性预警，当挠度得分大于40分且支座偏移为40分时，则不向用户发送提醒。通过多种情况的分值区间的报警方式，能够实现桥梁挠度与支座偏移的提前预警并将预警信息及时输送至用户端，保证了桥梁的安全与稳定性，不仅对危险情况进行报警同时对即将进入危险状况的桥梁数据进行报警，进一步保证了桥梁的安全与稳定性。特别地，当80个时间段以外的时间段中出现了低于80个时间段内最低挠度值的挠度值时，则以80个时间段之外的最低的挠度值设为标准挠度动态值。通过不停更新标准挠度动态值的设置，使得标准挠度动态值更加趋近于零负载状态的挠度值，进而保证其他时间段的挠度的分数的准确度。本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果是：通通过支架的设置，使得挠度检测装置无需在桥梁建造的时候就安装在桥梁部分，同时可以对年代较远的桥梁实施挠度检测，因此避免了重新在年代久远的桥梁上加设挠度检测装置，从而避免了在桥梁上打孔工作从而导致桥面受损，进而避免桥面强度受损，同时通过水力风力太阳能的发电方式充分保证了挠度检测装置的稳定长期工作，同时也避免了需要从河岸向挠度检测装置牵拉电线，使得挠度检测装置的安装方便简洁，通过通讯模块的设置保证了挠度检测装置与支座偏移检测装置之间的数据通讯，同时保证数据能够进行长传与分享；通过多个接近开关的设置，使得挡片所在的位置可以进行确定，从而可以知晓桥梁支座的偏移距离，通过通讯模块上传至用户处，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.桥梁检测装置，其特征在于，包括挠度检测装置、桥梁支座偏移检测装置与通讯模块，所述挠度检测装置包括挠度检测相机、红外测距装置和支架，所述挠度检测相机置于所述支架上，并且所述挠度相机的取景面正对桥梁中段，所述红外测距装置安装在支架上并正对桥梁，所述支架支撑所述挠度检测相机稳定于水面之上，所述支架下方设有第一锂电池，所述锂电池侧面设有第一风力发电装置，所述支架没水处设有水力发电装置，所述挠度检测相机顶部设有第一太阳能发电装置。

【技术特征摘要】
1.桥梁检测装置，其特征在于，包括挠度检测装置、桥梁支座偏移检测装置与通讯模块，所述挠度检测装置包括挠度检测相机、红外测距装置和支架，所述挠度检测相机置于所述支架上，并且所述挠度相机的取景面正对桥梁中段，所述红外测距装置安装在支架上并正对桥梁，所述支架支撑所述挠度检测相机稳定于水面之上，所述支架下方设有第一锂电池，所述锂电池侧面设有第一风力发电装置，所述支架没水处设有水力发电装置，所述挠度检测相机顶部设有第一太阳能发电装置。2.根据权利要求1所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述桥梁支座偏移检测装置设置在桥梁的盆式支座上，所述桥梁支座偏移检测装置包括至少四个接近开关，所述接近开关设置在所述盆式支座的橡胶块上，所述盆式支座的滑动面上设有挡片，所述光电开关对称设置在所述挡片两侧，同侧的所述接近开关间隔2cm。3.根据权利要求2所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述挠度检测相机上设有信号发射模块，通讯模块设置在所述桥梁上并置于所述支座偏移检测装置一侧，所述通讯模块通过5G通讯协议与所述信号发射模块连接，所述通讯模块通过5G通讯协议与用户通讯，所述通讯模块上还设有第二锂电池、第二太阳能发电装置与第二风力发电装置，所述第二锂电池与所述第二太阳能发电装置和所述第二风力发电装置连接，所述接近开关与所述第二锂电池连接。4.根据权利要求3所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述挠度检测相机采用至少一个帧率为400～700的高速摄像机，所述高速摄像机与所述信号发射模块通过USB3.0接口连接。5.桥梁检测方法，应用于如权利要求1-4任一所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述第一风力发电装置、所述第一太阳能发电装置与所述水力发电装置向所述第一锂电池提供电能；所述第一锂电池为所述挠度检测相机提供电能，所述挠度检测相机快速获取桥梁的实时图片通过所述信号发射模块发送给所述通讯模块；所述第二风力发电装置与所述第二太阳能发电装置向所述第二锂电池提供电能，所述第二锂电池为所述接近...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨传国，高亚伟，刘邓博，刘猛，黄钰，
申请(专利权)人：无锡市高桥检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32