[实用新型]一种基于钢渣导电混凝土的桥面动态监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥面动态监测技术领域，更具体地说，涉及一种基于钢渣导电混凝土的桥面动态监测系统。

背景技术

目前我国公路车辆在运输货物时，普遍存在超载、超速现象，而且超载、超速车辆占相当高的比例。超载对路面的破坏非常严重，国家每年要投入大量的财力、物力和人力进行维修加固，超载导致偷逃了大量道路税费；超速给路上行人及车辆带来了非常大的安全隐患。超载、超速问题引起的公路损坏及桥梁坍塌的事故也屡见不鲜。因此，桥面动态监测技术已成桥面健康监测中必不可少的发展方向之一。

车辆超载检测属于车辆称重范畴，传统的车辆称重方法是设立静态称重站或动态称重站，但称重站相对固定，不能有效的监控货车的超载违规行为，而且车辆容易绕行逃避检查，使检查监督显得被动。此外，称重站称重过程要求车辆低速行驶，降低了车辆的通行效率，增加了道路的交通运输压力。目前，动态称重系统有几种不同的结构，从传感元件角度出发，可分为压电式、电容式、应变式，具体说明如下：

(1)、压电式将压电传感器放在路面上，测量当汽车轮胎从上面经过时，就将施加一个压力给压电传感器。而通过测量传感器输出的电压或电荷，就可以推知汽车轮胎作用于传感器上的压力，从而得到汽车的总重量。其优点是结构简单，安装方便，可做成便携式。但是压电传感器的压电常数随着使用时间的增加而减小，为了保证称重仪的精度，必须每隔一段时间进行一次灵敏度校正，并且称重仪的误差比较大，例如便携式可达30％。

(2)、电容式动态称重系统由两块或多块导体板组成，各导体板带有等量异号电荷，电容器的两极板之间充有不导电的电介质。当一个压力施加在导体板上时，电容器的电容发生变化。通过检测电容的变化，就可以把压力测量出来，通过把多个中间夹有电介质的电容器正确排列起来，即可以用来测量运动汽车的重量。电容式动态称重仪灵敏度高，测量速度快。但是长时间使用后，电容器内填充介质易变形，需重新校正，并且易受电磁干扰。

(3)、基于应变式的动态称重系统主要采用弯板式动态称重仪。其称重方式是把电阻应变片粘贴在一块弹性平板上，并把它铺设在路面上，当汽车轮胎经过平板时，平板由于受到轮胎的压力而变形，从而造成电阻应变片电阻发生变化，测量电阻值变化，即可推知作用于平板上的汽车的重量。弯板式动态称重仪性能稳定可靠，灵敏度高，测量速度快。弯板式动态称重仪长时间使用后，电阻应变片灵敏度下降，需重新校正，并且电阻应变片易受电磁干扰。

目前，国内机动车超速监测系统的测速原理大多为雷达测速与激光测速，而这些监测方法又或多或少存在一些缺点。雷达测速需要布控雷达，成本较高，而且测速中需发射雷达波，雷达波可能会受到各种杂波的干扰，因此精度不能得到保证；激光测速是点测量行为，检测精度相当高，但面临路口多道路、多车辆和多行人的“三多”影响，点测量的效率无法满足监管要求，此外激光检测中激光束对人体特别是人眼的伤害亦是不容忽视的。

通过专利检索，关于车辆荷载动态称重方法已有相关的技术方案公开，如：中国专利申请号：201210103952.7，申请日：2012年4月11日，发明创造名称为：用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，该申请案公开了一种用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其步骤为：在正交异性桥面板钢箱梁内顶板U肋底部安装光纤光栅应变传感器，测量车辆经过传感器位置时U肋的纵桥向应变，应变经传感器转换为光信号，并通过光纤光栅解调仪进行解调；通过对不同节段钢箱梁内同一U肋上的测点实测应变进行互相关分析确定车辆的车速，对同一节段钢箱梁内不同U肋上的测点实测应变面积向量进行分析，结合钢箱梁U肋应变影响线面积向量进行夹角余弦距离分析，解算出每辆车在行车道上横向作用位置和重量。又如，中国专利申请号201120480477.6公开的发明创造名称为基于超载应变的桥梁超载车辆动态检测装置的技术方案。但是，上述的方案均无法实现超载超速的组合监测与自动预警，且系统搭建成本高。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中桥面动态监测技术的不足，提供了一种基于钢渣导电混凝土的桥面动态监测系统。采用本实用新型的技术方案，利用钢渣导电混凝土的压敏性，能够实现桥面超载超速的组合监测和自动预警。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：