一种用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统技术方案

根据本发明专利技术所涉及的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，包括监测指标获取模块，基于不同类型的桥梁设施的结构特点获取监测指标；数据采集模块，包括无线加速度传感器与数据采集装置，无线加速度传感器用于采集原始加速度信号；数据采集装置用于采集与存储原始加速度信号；预处理模块，用于接收原始加速度信号并进行预处理后，得到处理数据；远程服务器，用于接收处理数据并将处理数据存储在加速度编号存储部中；以及服役性能评估预测模块，将处理数据输入到服役性能状况模型中进行训练，得到预测和评估结果。因为数据采集模块中各装置安装和拆卸方便、价格低廉，数据监测效率高、节省人力，所以具有广泛的应用前景。所以具有广泛的应用前景。所以具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统


[0001]本专利技术涉及桥梁监测
，具体涉及一种用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统。

技术介绍

[0002]不同类型的桥梁设施由于长期使用，通常要求养护部门对其进行周期性检查，并依检查结果进行技术状况评定。
[0003]营运条件下，随着不同类型桥梁设施服役期限的延长，不可避免存在一些劣化或病害，比如中小桥梁设施出现主梁下挠、铰缝等病害，可能会导致行车及梁体振动响应；若病害较严重，既影响行车安全也影响桥梁结构的安全及耐久性。
[0004]长期以来，不同类型桥梁设施的定期检查，主要是采用人工检查的方法，存在以下问题：1、检查内容中定性检查内容多定量、检测内容少；2、检查劳动强度大，高空作业且作业空间小；3、检查效率低且监测质量不稳定，早期病害检出率低；4、人工检测时会影响路面行车及人工记录检测内容欠规范、完整。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统。
[0006]本专利技术提供了一种用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，具有这样的特征，包括：监测指标获取模块，基于不同类型的桥梁设施的结构特点与关键结构要害，获取监测指标；数据采集模块，包括无线加速度传感器与数据采集装置，无线加速度传感器用于采集桥梁设施的原始加速度信号，包括加速度编号存储部，加速度编号存储部用于存储无线加速度传感器所在的位置编号，数据采集装置用于采集与存储原始加速度信号；预处理模块，用于接收原始加速度信号并进行预处理后，得到处理数据；远程服务器，用于接收处理数据并将处理数据存储在加速度编号存储部中；以及服役性能评估预测模块，将处理数据输入到服役性能状况模型中进行训练，得到预测和评估结果。
[0007]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征：其中，桥梁设施为中小桥梁，中小桥梁包括大箱梁、小箱梁、空心板梁、T梁，中小桥梁的关键结构病害包括主梁下挠与铰缝损伤，中小桥梁的监测指标包括主梁跨中挠度、振型及频率、挠度校验系数、铰缝性能状况。
[0008]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征：其中，桥梁设施为大跨度桥梁，大跨度桥梁包括斜拉桥、拱桥及悬索桥，大跨度桥梁的关键结构病害包括主梁下挠、风致振动、桥塔偏位、拉索钢丝损伤、吊杆钢丝损伤、加劲梁下挠，大跨度桥梁的监测指标包括主梁跨中挠度、主梁振型及频率、挠度校验系数、塔顶位移、拉索索力、吊杆索力、加劲梁跨中挠度、主缆及吊索索力。
[0009]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这
样的特征：其中，无线加速度传感器包括：基座，具有一个空腔；顶盖，具有与桥梁设施可拆卸连接的粘黏片；组件槽，设置在空腔内；电极板，设置在组件槽上；数据采集与传输机构，设置在电极板的上表面；以及感应机构，设置在电极板的下表面。
[0010]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征：其中，数据采集装置包括固定装置与采集站，采集站包括机柜、无线采集网关、数据采集仪、防盗装置，无线采集网关设置在机柜中，无线采集网关与无线加速度传感器通信连接，用于传输原始加速度信号，数据采集仪与无线采集网关通信连接，用于接收原始加速度信号并进行校准后，传输至远程服务器，防盗装置固定设置在机柜中，用于当数据采集装置被盗或者出现异常状况时发出警报信息，并将警报信息发送到远程服务器。
[0011]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征，还包括：太阳能供电装置，用于为数据采集装置与无线加速度传感器供电。
[0012]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征，其中，太阳能供电装置包括：太阳能固定装置；太阳能供电机构，包括箱体及太阳能板，箱体可拆卸地设置在固定装置上，太阳能板可拆卸地设置在箱体上。
[0013]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征，其中，太阳能供电机构还包括：太阳能托架，设置在太阳能板及箱体之间，并与太阳能板及箱体可拆卸连接。
[0014]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征：其中，原始加速度信号中包含单个点数据异常、噪声、数据丢包，单个点数据异常的预处理过程采用拉伊达准则，噪声的预处理过程采用平均滤波，数据丢包的预处理过程为将丢包所在的时间区段内的无线加速度传感器中的所有数据进行剔除。
[0015]在本专利技术提供的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统中，还具有这样的特征：其中，数据采集装置采用4G或5G信号将原始加速度信号传输到远程服务器中。
[0016]专利技术的作用与效果
[0017]根据本专利技术所涉及的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，包括监测指标获取模块，基于不同类型的桥梁设施的结构特点与关键结构要害，获取监测指标；数据采集模块，包括无线加速度传感器与数据采集装置，无线加速度传感器用于采集桥梁设施的原始加速度信号，包括加速度编号存储部，加速度编号存储部用于存储无线加速度传感器所在的位置编号，数据采集装置用于采集与存储原始加速度信号；预处理模块，用于接收原始加速度信号并进行预处理后，得到处理数据；远程服务器，用于接收处理数据并将处理数据存储在加速度编号存储部中；以及服役性能评估预测模块，将处理数据输入到服役性能状况模型中进行训练，得到预测和评估结果。因为数据采集模块中各装置安装和拆卸方便、价格低廉，具有广泛的应用前景。因为本专利技术中基于不同的桥梁设施的结构特点，通过结构要害进行指标评估与分级预警，并借助数据采集装置与无限加速度传感器与远程服务器之间的数据快速传输，实现数据的精准传输与评估，具有较高的监测效率、节省人力。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的实施例中用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统的结构框图；
[0019]图2是本专利技术的实施例中无线加速传感器的整体结构示意图；
[0020]图3为本专利技术的实施例中无线加速传感器的剖面正视图；
[0021]图4为本专利技术的实施例中无线加速传感器的剖视图；
[0022]图5为图3中A处的放大图；
[0023]图6是本专利技术的实施例中数据采集装置的结构示意图；以及
[0024]图7是本专利技术的实施例中数据采集装置的固定装置的结构示意图；
[0025]图8是本专利技术的实施例中采集站的结构框图；
[0026]图9是本专利技术的实施例中太阳能供电装置的结构示意图；以及
[0027]图10是本专利技术的实施例中太阳能固定装置的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，其特征在于，包括：监测指标获取模块，基于不同类型的桥梁设施的结构特点与关键结构要害，获取监测指标；数据采集模块，包括无线加速度传感器与数据采集装置，所述无线加速度传感器用于采集所述桥梁设施的原始加速度信号，包括加速度编号存储部，所述加速度编号存储部用于存储所述无线加速度传感器所在的位置编号，所述数据采集装置用于采集与存储所述原始加速度信号；预处理模块，用于接收所述原始加速度信号并进行预处理后，得到处理数据；远程服务器，用于接收所述处理数据并将所述处理数据存储在所述加速度编号存储部中；以及服役性能评估预测模块，将所述处理数据输入到服役性能状况模型中进行训练，得到预测和评估结果。2.根据权利要求1所述的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，其特征在于：其中，所述桥梁设施为中小桥梁，所述中小桥梁包括大箱梁、小箱梁、空心板梁、T梁，所述中小桥梁的关键结构病害包括主梁下挠与铰缝损伤，所述中小桥梁的监测指标包括主梁跨中挠度、振型及频率、挠度校验系数、铰缝性能状况。3.根据权利要求1所述的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，其特征在于：其中，所述桥梁设施为大跨度桥梁，所述大跨度桥梁包括斜拉桥、拱桥及悬索桥，所述大跨度桥梁的关键结构病害包括主梁下挠、风致振动、桥塔偏位、拉索钢丝损伤、吊杆钢丝损伤、加劲梁下挠，所述大跨度桥梁的监测指标包括主梁跨中挠度、主梁振型及频率、挠度校验系数、塔顶位移、拉索索力、吊杆索力、加劲梁跨中挠度、主缆及吊索索力。4.根据权利要求1所述的用于桥梁设施服役性能评估的标准化快速监测系统，其特征在于：其中，所述无线加速度传感器包括：基座，具有一个空腔；顶盖，具有与所述桥梁设施可拆卸连接的粘黏片；组件槽，设置在所述空腔内；电极板，设置在所述组件槽上；数据采集与传输机构，设置在所述电极板的上表面；以及感应机构，设置在所述电极板的下表面。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭崇梅，操莉，马明雷，韦学健，包亚敏，杨昆，
申请(专利权)人：上海市政养护管理有限公司，
类型：发明
国别省市：