[实用新型]基于动挠度的桥梁限载快速监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，具体的，涉及一种基于动挠度的桥梁限载快速监测系统，用于识别行驶过桥梁的卡车整体等效重量是否超过了桥梁实际安全承载范围，从而对旧桥梁或强震区存在损伤的桥梁进行限载监测。

背景技术

桥梁限载监测是确保旧桥梁或强震后存在损伤的桥梁继续安全使用的重要手段。现有的监测方法主要是基于动态称重技术来实现桥梁限载，其原理是通过测量行驶中车辆的前后轮胎压力来估计车辆静止状态的重量。动态承重系统一般包括一系列压力感应器和数据采集分析装置。目前用于动态称重的压力传感器主要有石英谐振式、压阻弯板式、压电薄膜式等。石英谐振式、压阻弯板式传感器为传统的压力传感器，技术成熟但存在价格昂贵和动态反应慢等缺点，在现代高速公路动态称重系统应用中受到很大的限制。压电薄膜传感器，显示了出众的优势，占据很大的市场应用，遗憾的是，其仍然存在价格较为昂贵、精确度较低、对现场施工要求度高、传感器温漂较大、横向力对传感器影响较大等缺点。

动态称重技术的优点是称重过程中不影响车辆正常行驶，但也存在明显的缺点，具体而言，感应器需要布满各车道下面，安装和调试麻烦,特别是已经服役了的桥梁。另外基于动态称重技术实现桥梁限载的方法只基于单一的荷载允许值来判断通行卡车是否超载，因此需要准确评估出旧桥梁或存在损伤的桥梁的实际承载能力，且未考虑卡车行驶位置不恰当和车速不恰当造成的破坏。

因此，如何能够降低测量的成本，对于桥梁的限载能力进行一次性的测量，从而简便快捷的对桥梁的限载进行判断，成为现有技术亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型的目的是为一些旧公路桥梁提供一套可快速安装的限载监测系统，确保这些旧桥梁不被重型卡车压垮。本实用新型的另外一个目的是为强震发生后，对可能在强震作用下出现损伤但因救灾需求得继续使用的震区大量公路桥梁快速安装一套限载监测系统，确保救灾运输卡车安全通行和救灾生命线的畅通。

具体而言，

本实用新型公开了一种基于动挠度的桥梁限载快速监测系统，包括桥梁动挠度监测模块1，数据处理模块2，车辆信息采集模块3，和超限信息警示模块4，

其中所述桥梁动挠度监测模块1，用于对车辆经过桥梁时动挠度变化进行监测，得到桥梁各时刻的动挠度数据；

车辆信息采集模块3，用于对车辆在桥梁上行驶的车辆相关信息进行采集；

数据处理模块2，分别与所述桥梁动挠度监测模块1和所述车辆信息采集模块3连接，用于分别接收桥梁各时刻的动挠度数据和所述的车辆相关信息，并通过比较判断车辆是否超限，以及将所述车辆相关信息发送给超限信息警示模块4；

超限信息警示模块4，用于接收并显示数据处理模块2传输的所述车辆相关信息。

进一步的，所述桥梁动挠度监测模块包括多个梁体倾斜度感应传感器11和一个数据采集子模块12，所述梁体倾斜度感应传感器11设置在桥梁梁体的多个关键位置处，采集所述关键位置的纵向倾斜度，由数据采集子模块12同步采集各监测点的纵向倾斜度，并根据所述纵向倾斜度计算得到桥梁各时刻的动挠度数据。

进一步的，所述梁体倾斜度感应传感器11为伺服式倾角仪，所述关键位置为至少5个。

进一步的，所述车辆信息采集模块2包括多台摄像机、图像识别器以及相应的摄像机固定装置，在每个车道上安装1台摄像机，对桥面通行车辆时的车辆相关信息进行监控采集。

进一步的，所述车辆相关信息包括车辆的车牌号、车型、轮胎数量、行驶位置以及行驶车道。

进一步的，所述超限信息警示模块4包括野外显示屏。

进一步的，所述监测系统还包括供电模块5，用于给整个监测系统提供电源。

进一步的，所述供电模块5为太阳能供电模块，包括太阳能板、充放电控制器、蓄电池和相应的固定架。

进一步的，所述监测系统还包括数据远程发送模块6和数据远程接收模块7，所述数据远程发送模块6用于将超限车辆的所述车辆相关信息传输至所述数据远程接收模块7，所述数据远程接收模块7用于接收远程发送的超限车辆的所述车辆相关信息，并进行保存。

进一步的，所述数据远程发送模块6包括无线数据传输单元DTU和4G手机卡；所述数据远程接收模块7包括服务器和数据库。

本实用新型基于动挠度最大值来判别通行桥梁的卡车等效重量是否超过桥梁的实际安全承载能力，而不是先判断出车辆的载重，再判别卡车重量是否超限。相对于现有技术，本实用新型具有如下的优点：

(1)可快速安装，无需阻断交通；