[发明专利]车载桥面形态-结构安全检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种车载桥面形态-结构安全检测系统 及方法。

背景技术

桥梁是道路交通的重要组成部分，我国拥有的道路桥梁更是多达数百万， 由于技术、经济等各方面原因，很多桥梁由于长期的超负荷运行，已经进入老 年期，但鉴于目前我国的经济条件和社会需要，这些进入老年期的桥梁在今后 很长时期还要继续运行，如果不及时发现并消除这些桥梁中的安全隐患，势必 会造成重大的安全事故。

在现有技术中，桥梁检查分为传统的病害检测方法、常规桥检车检测以及 远程健康监测系统等，但它们在实际应用中都存在各自的局限性。

目前，国内多数地区、多数桥梁仍依靠望远镜、支架等辅助仪器、设施来进行 桥梁的日常检查，这种传统的桥梁检测方法存在手段落后、机动性差、成本高、 耗时长、交通影响大、安全度较小、检测范围小等一系列的问题。而利用常规 桥梁检测车进行检测其局限性主要有车体庞大笨重，费用高、效率低、存在人 员安全隐患，明显影响正常交通的问题。远程健康监测是在桥梁结构关键部位 安装传感器或视频监测系统，优点是可望及时发现病害，缺陷是一次性投入大， 且维护成本高，观测点有限，很难实用于量大面广的众多桥梁。

激光路面检测车用于进行道路路面检测，技术相对较为成熟。这种检测车 利用激光测距的原理，对每一个道路横断面进行扫描，从而计算得到路面平整 度等信息。这种测量方法在横断面上能够保持较高的精度，而在道路的纵断面 方向上，依靠车载的惯性参照系统进行车辆颠簸信息的校正，精度较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种车载桥面形态-结构安全检测系统，通过桥面表 观及桥面空间曲面变化的监测来判别当前桥梁结构的安全性，以克服现有桥梁 检测技术的不足。

本发明提供的车载桥面形态-结构安全检测系统，包括检测车和检测装置， 所述检测装置至少包括：所述检测装置至少包括：检测架和桥面信号处理装置 以及安装在检测架上的3D相机、激光仪；所述激光仪向桥面发射激光束，所述 3D相机对激光束进行扫描并采集桥面数据，并将采集到的桥面数据传到桥面信 号处理装置。所述激光仪向桥面方向发射激光束，所述3D相机安装于检测架后 端，3D相机对激光束进行扫描并采集桥面数据，并将采集到的桥面数据传到 桥面信号处理装置。

进一步，所述的车载桥面形态-结构安全检测系统，其特征在于：所述激光 仪的数量至少为四个。

进一步，所述的车载桥面形态-结构安全检测系统，检测架安装在检测车尾 部，车厢内部设有滑轨，检测架安装在滑轨上，通过滑动收纳于检测车车厢内 部

进一步，一种利用车载桥面形态-结构安全检测系统对桥面进行安全检测的 方法，包括如下步骤：

S1.控制安装在检测车尾部检测架的四个激光仪分别向桥面方向发射激光 束并形成第一检测区域，同时控制3D相机对检测区域进行拍照扫描并采集桥面 信号数据；

S2.控制检测车运行至第二个数据采集点，重复步骤S1；

S3.重复步骤S2，直至获取全桥桥面的信号数据，并传输至信号处理装置。

进一步，所述步骤S2包括：控制检测车运行至第二个数据采集点，使射向 桥面的激光束的前三条与在第一个数据采集点发射的激光束的后三条重合，形 成第二检测区域，3D相机对第二检测区域进行扫描并采集信号数据。

进一步，通过3D相机扫描数据，将激光束形成的监测区域按检测顺序进行 拼叠，获得整桥桥面曲面数据。

进一步，3D相机通过三角测量原理对拍摄扫描数据进行处理，获取桥梁横 断面到激光仪的距离数据。

进一步，将整桥桥面曲面数据进行消噪处理，获取桥面结构的曲面的起伏 曲线。