[发明专利]轮索移动式结构健康视频监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮索移动式结构健康视频监测系统，尤其涉及一种可用于桥梁、水坝等结构健康近距离、高精度监测的轮索移动式视频系统。 

背景技术

通常人们会利用摄像机系统来监视需要监视的对象，以方便地了解对象情况。但是如果监视对象范围巨大，为了实施全局监视，需要架设数量较大的摄像机进行监视。而架设多台摄像机容易造成监视成本过高的问题，同时，用多台摄像机实施全局监视时只能对被测物实施远距离监视。对于桥梁、水坝、山体等野外大型对象来说，需要对其结构表面裂缝、缺陷、相对变形、局部应变等等情况进行摄像监视。由于被监视对象通常是人难以到达的环境，只能借助摄像机系统来监视。由于可视化清晰度要求极高，不能将牵引摄像机的轨道安装在远离结构表面的地方，远距离的观察结构表面的情况。 

在人无法到达的环境，如基桩孔较小时，就需采用专门的设备进行监视。如专利申请号为200520074041.1的中国专利申请公开了一种用于此场合的设备。该设备的支架携带复数个全周排布的摄像头并带动连接电缆和电源等线深入基桩孔内进行全周监视。虽然此设备能够实现到达人无法到达的特殊场合进行全周监视，但是仍需拉动连接电缆，使用中电缆易发生缠绕，长期使用后需要更换电缆，当监视发现缺陷时候并不能定位出缺陷所在，只能再借助额外测量工具进行定位，此外，该监视设备只能对监测对象进行局部，不能对大型监测对象整体各部位进行监测。 

国内外采用的结构健康监测系统通常由安装于结构上的各类众多传感器构成结构信息采集、信息传输、信息接收、数据分析及健康评价等部分组成，存 在的问题是成本高、维护难、系统稳定性差、数据分析困难，不能给人以眼见为实的结构状态，可信度不高。 

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种轮索移动式结构健康视频监测系统，可用于如桥梁、房屋、水坝等大型结构近距离的视频健康长期监测，并无线发送和接收监测信息，由计算机对图形数据进行分析处理后作出结构健康状况评价。 

本发明目的是这样实现的，轮索移动式结构健康视频监测系统，包括： 

轮索系统，由滑轮和缆索构成； 

牵引及移动控制系统，驱动并控制轮索系统运行； 

摄像系统，固定设置于轮索系统的缆索上被动牵引，获取被测物表面的视频信息和位移信息； 

远程监控服务器，通过无线传输系统与摄像系统无线连接，获取摄像系统所获得的视频信息；远程监控服务器通过无线传输系统对牵引及移动控制系统发出运行指令；所述远程监控服务器包括视频分析系统和预警系统，所述视频分析系统对接收的数据进行分析处理，当分析处理结果显示异常时预警系统发出结构健康状态预警； 

所述视频分析系统包括： 

结构裂缝分析模块，对接收的视频信息进行裂缝识别和宽度监测； 

结构应变增量分析模块，在结构指定应变观察位置设置多个各相隔一定间距的特征点，比较特征点在不同时间获取的图像中位置的变化得到该位置的应变增量值；和 

相对变形分析模块，对比测量位置和参考位置的相对位置变化，得到测量位置相对于参考位置的变形增量值。 

进一步，所述的轮索系统的滑轮分布固定在被测物表面，缆索与滑轮配合； 

进一步，所述无线传输系统包括分别设置在摄像系统、远程监控服务器和牵引及移动控制系统内的无线通讯模块。 

进一步，所述的摄像系统包含一中央处理器、无线通讯模块、位移传感模块、视频采集模块和蓄电装置，无线通讯模块、视频采集模块与所述中央处理器连接，并均与蓄电装置连接，中央处理器接收视频采集模块的视频信息后处理运算，输出至无线通讯模块发射信号； 

进一步，所述的摄像系统根据监测对象的需要可以安装有多个不同朝向的摄像头； 

进一步，所述摄像系统还可包括一亮度传感模块和一照明光源，当自然光采光不足时，将发生提示信号，中央处理器接收到信号后，启动照明光源； 

进一步，还包括保护装置，所述保护装置通常设置在桥梁的一端，以便人员易到达检修维护，在摄像系统不使用时，摄像系统被牵引到保护装置内部； 

进一步，所述保护装置内设置有与蓄电装置匹配的电源； 

进一步，所述轮索系统构成闭合回路。