[发明专利]桥梁挠度和位移的监测装置及监测方法

权利要求书

1、一种桥梁挠度和位移的监测装置，包括一个安装在桥梁待检测位置上的视频采集设备，其特征在于：在所述的桥梁下方对向所述视频采集设备的摄像头的位置有一个竖向的遮挡屏通过支架安装在桥梁的待检测点上，在所述的遮挡屏与视频采集设备之间靠近遮挡屏的位置有一根水平绷紧的基准线被固定在桥梁不易发生位移的位置上，基准线上固定有颜色与遮挡屏不同的均匀直圆管或直圆杆，在直圆管或直圆杆的正下方位置有与其平行的等效直线圆杆或等效直线圆管固定在所述的遮挡屏上；还有一台计算机与所述的视频采集设备进行通讯和对数据进行处理；并有一个为所述的均匀直圆管或直圆杆及等效直线圆杆或等效直线圆管照明的光源。

2、如权利要求1所述的桥梁挠度和位移的监测装置，其特征在于：所述的基准线为细线，一端固定在桥梁一端的桥墩上，另一端绕过一个固定在桥梁另一端桥墩上的滑轮，并在绕过滑轮的细线端部拴有一个悬锤。

3、如权利要求1所述的桥梁挠度和位移的监测装置，其特征在于：所述的视频采集设备为数码摄像机或数码照相机。

4、一种桥梁挠度和位移的监测方法，用于桥梁侧向位移能够忽略不计的情况，其方法为：

(1)在桥梁两处不易变形的位置确定一条沿桥梁方向延伸、水平的绷紧线作为基准线；

(2)在桥梁上待检测位置的正前方安装一个遮挡屏，遮挡屏固定在桥梁上，而绷紧基准线位于遮挡屏与待检测位置之间并靠近遮挡屏；

(3)在绷紧基准线上正对待检测位置固定一根颜色突出、不易变形的均匀直圆管或直圆杆；

(4)在遮挡屏上安装一根与绷紧基准线上的直圆管或直圆杆的材料、大小、形状均相同，位于直圆管或直圆杆正下方，与直圆管或直圆杆颜色有所区别，能代表待检测位置的等效直线圆杆或等效直线圆管；

(5)将一个视频采集设备安装在桥梁的待检测位置，使其摄像头正对绷紧基准线上的直圆管或直圆杆与遮挡屏上的等效直线圆杆或等效直线圆管所形成的矩形，并将视频采集设备与计算机相连；

(6)安装一个照向遮挡屏和基准线上的直圆管或直圆杆，及遮挡屏上的等效直线圆杆或等效直线圆管的照明装置，为摄像提供照明；

(7)标定摄像头与由基准线上的直圆管或直圆杆与遮档屏上的等效直线圆杆或等效直线圆管所构成的矩形的距离d，标定视频采集设备焦距p，标定直圆管或直圆杆与等效直线圆杆或等效直线圆管的初始距离h₀，标定直圆管或直圆杆与等效直线圆杆或等效直线圆管沿桥梁方向的纵向倍率，所述的纵向倍率为相应的管或杆与其在视频采集设备内图像的长度比；

(8)监测时，利用摄像头视频采集设备实时采集的直圆管或直圆杆与等效直线圆杆或等效直线圆管的图像数据，图像数据传入计算机，并经过计算机处理后与初始距离比较后计算出桥梁待检测位置的垂向和/或纵向位移。

5、如权利要求4所述的桥梁挠度和位移的监测方法，其特征在于：所述的绷紧线一端固定在桥梁一端的桥墩上，另一端绕过一个固定在桥梁另一端桥墩上的滑轮，并在绕过滑轮的细线端部拴有一个悬锤。

6、如权利要求4所述的桥梁挠度和位移的监测方法，其特征在于：所述的视频采集设备为数码摄像机或数码照相机。