一种桥梁安全与健康监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种桥梁安全与健康监测系统及方法，包括前端监测感知系统，包括桥梁车辆载荷监测子系统、桥梁结构监测子系统、桥梁桥面环境监测子系统，以及桥下安全防控子系统；数据采集传输系统，用于接收前端监测感知系统的各类信息，并进行信息处理后传输；桥梁中心管理平台，包括基础数据档案管理模块、安全健康在线监测模块、预警模块、辅助决策模块、系统运维管理模块，以及移动客户端；情报发布系统，用于根据接收预警信息，并发布预警。本发明专利技术通过前端感知设备对桥梁结构、桥梁周界环境等进行全方位的智能监测，同时利用大数据、云计算等新技术深入融合。实现桥梁管养业务，以及对桥梁自身结构、周界环境数据的智能评估、诊断及预警。诊断及预警。诊断及预警。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁安全与健康监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及桥梁安全监测
，特别涉及一种桥梁安全与健康监测系统及方法。

技术介绍

[0002]桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。桥梁按照受力特点划分，有梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合体系桥(斜拉桥)五种基本类型，按照孔跨径划分可以分为特大桥：大桥、中桥、小桥。
[0003]现有技术的不足之处在于，由于材料劣化、地基沉降等渐变型风险，车辆超载、车船撞击、地质灾害等突发型风险，运营年限过长、管养不周等因素导致桥梁损伤，产生病害，进而直接或间接威胁桥梁安全与健康。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种桥梁安全与健康监测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]一种桥梁安全与健康监测系统，包括：
[0006]前端监测感知系统，所述前端监测感知系统包括桥梁车辆载荷监测子系统、桥梁结构监测子系统、桥梁桥面环境监测子系统，以及桥下安全防控子系统；
[0007]数据采集传输系统，用于接收前端监测感知系统的各类信息，并进行信息处理后传输；
[0008]桥梁中心管理平台，所述桥梁中心管理平台包括基础数据档案管理模块、安全健康在线监测模块、预警模块、辅助决策模块、系统运维管理模块，以及移动客户端；
[0009]情报发布系统，用于根据接收预警信息，并实时发布警告预警。
[0010]作为本专利技术的进一步的方案：所述桥梁车辆载荷监测子系统包括车辆自动衡器、地感线圈、抓拍相机、闪光灯、补光灯、激光雷达，以及信息化机柜。
[0011]作为本专利技术的进一步的方案：所述桥梁结构监测子系统包括用于桥梁体挠度监测的静力水准仪、用于梁体裂缝监测的裂缝针、用于桥梁振动监测的振动测量模块、用于桥梁悬索拉力测量的索力测量模块、用于桥塔位移监测的位移监测模块，以及用于桥身受力监测的应变监测模块。
[0012]作为本专利技术的进一步的方案：所述桥梁桥面环境监测子系统包括用于桥面交通流量监测的全景鹰眼相机、用于桥面车辆行驶轨迹定位的卫星导航定位模块、用于桥梁周边温湿度监测的温湿度监测模块、用于风力监测的风力测量模块，以及雨量监测模块。
[0013]作为本专利技术的进一步的方案：所述桥下安全防控子系统包括激光雷达模块、视频监控模块，以及声光报警模块。
[0014]作为本专利技术的进一步的方案：所述前端监测感知系统与桥梁中心管理平台之间的通信方式采用专网、NB
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IoT、4G、5G和互联网。
[0015]一种包括如上任一项所述的一种桥梁安全与健康监测系统的方法，具体步骤包括：
[0016]通过对桥梁设置前端监测感知系统，获取桥梁载荷、结构、环境以及桥下安全的感知数据信息；
[0017]利用数据采集传输系统进行感知数据信息的数据采集、信号调理以及数据传输；
[0018]桥梁中心管理平台接收数据采集传输系统传输的感知数据信息，并进行数据的智能分析；
[0019]根据数据的智能分析的结果，并对桥梁运行状态、力学特征及其关键要素的评估、诊断及预警，实时共享发布。
[0020]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
[0021]通过采用上述的技术方案，利用设置于桥梁周边的前端监测感知系统，包括包括桥梁车辆载荷监测子系统、桥梁结构监测子系统、桥梁桥面环境监测子系统，以及桥下安全防控子系统，分别对桥梁的对桥梁结构、桥梁周界环境等进行全方位的智能监测，同时利用大数据、云计算、物联网、人工智能、北斗导航、5G、GIS、BIM等新技术与公路桥梁管养业务、超限超载治理业务等深入融合，实现对桥梁自身结构、周界环境数据的准确、实时、多维感知与存储，并通过对感知数据的智能分析，实现对桥梁运行状态、力学特征等关键要素的智能评估、智能诊断及智能预警，实现桥梁管养业务的综合研判、在线会商、决策支持等辅助决策功能，实现系统数据、应用、服务等能力共享功能等。再通过数据采集传输系统进行数据采集、处理转换、信号变换，及远程传输。桥梁中心管理平台对获取的各类信息进行各种桥梁信息、档案资料的录入和组织、管理，实时在线监测桥梁安全状态，并根据已有数据基于模型和非模型的预警机制设定预警阈值，并根据数据触发预警通知，实现动态预警，同时能够通过移动客户端进行数据展示。
附图说明
[0022]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：
[0023]图1为本申请公开的一些实施例的桥梁安全与健康监测系统结构示意图。
[0024]图中：1、前端监测感知系统；11、桥梁车辆载荷监测子系统；12、桥梁结构监测子系统；13、桥梁桥面环境监测子系统；14、桥下安全防控子系统；2、数据采集传输系统；3、桥梁中心管理平台；31、基础数据档案管理模块；32、安全健康在线监测模块；33、预警模块；34、辅助决策模块；35、系统运维管理模块；36、移动客户端；4、情报发布系统。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参考图1，本专利技术实施例中，一种桥梁安全与健康监测系统，包括：
[0027]前端监测感知系统1，所述前端监测感知系统1包括桥梁车辆载荷监测子系统11、桥梁结构监测子系统12、桥梁桥面环境监测子系统13，以及桥下安全防控子系统14；
[0028]具体的，通过前端部署的各类感知设备对桥梁结构、桥梁周界环境等进行全方位的智能监测，并通过数据采集传输系统2与桥梁中心管理平台3进行数据交互。
[0029]数据采集传输系统2，用于接收前端监测感知系统1的各类信息，并进行信息处理后传输；
[0030]桥梁中心管理平台3，所述桥梁中心管理平台3包括基础数据档案管理模块31、安全健康在线监测模块32、预警模块33、辅助决策模块34、系统运维管理模块35，以及移动客户端36；
[0031]情报发布系统4，用于根据接收预警信息，并实时发布警告预警。
[0032]在一些具体实施例中，所述桥梁车辆载荷监测子系统11包括车辆自动衡器、地感线圈、抓拍相机、闪光灯、补光灯、激光雷达，以及信息化机柜。
[0033]具体的，敷设安装在车辆驶入桥梁前的两端适当公路路段上，对行驶通过桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁安全与健康监测系统，其特征在于，包括：前端监测感知系统(1)，所述前端监测感知系统包括桥梁车辆载荷监测子系统(11)、桥梁结构监测子系统(12)、桥梁桥面环境监测子系统(13)，以及桥下安全防控子系统(14)；数据采集传输系统(2)，用于接收前端监测感知系统的各类信息，并进行信息处理后传输；桥梁中心管理平台(3)，所述桥梁中心管理平台包括基础数据档案管理模块(31)、安全健康在线监测模块(32)、预警模块(33)、辅助决策模块(34)、系统运维管理模块(35)，以及移动客户端(36)；情报发布系统(4)，用于根据接收预警信息，并实时发布警告预警。2.根据权利要求1所述一种桥梁安全与健康监测系统，其特征在于，所述桥梁车辆载荷监测子系统包括车辆自动衡器、地感线圈、抓拍相机、闪光灯、补光灯、激光雷达，以及信息化机柜。3.根据权利要求1所述一种桥梁安全与健康监测系统，其特征在于，所述桥梁结构监测子系统包括用于桥梁体挠度监测的静力水准仪、用于梁体裂缝监测的裂缝针、用于桥梁振动监测的振动测量模块、用于桥梁悬索拉力测量的索力测量模块、用于桥塔位移监测的位移监测模块，以及用于桥身受力监测的应变监测模块。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：吕强，陈晨，周平，王春红，张雨林，刘晓静，
申请(专利权)人：合肥市正茂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：