[发明专利]一种车载桥梁承载能力快速检测评估系统及方法

权利要求书

1.一种车载桥梁承载能力快速检测评估系统，其特征在于，包括桥梁数据采集子系统、数据分析处理子系统和决策子系统；

桥梁数据采集子系统，用于采集桥梁图像信息、加载试验荷载和移除试验荷载时的桥跨变形信息以及试验荷载通过时桥梁内部结构损伤发射的声波数据，并发送给数据分析处理子系统；

数据分析处理子系统，根据桥梁图像信息分析得到桥梁参数，判断桥梁荷载等级；根据桥跨变形信息及恢复情况分析得到桥梁工作状态信息；根据声波数据分析得到桥梁损伤情况，将桥梁参数、桥梁荷载等级、桥梁损伤情况及桥梁工作状态信息发送给决策子系统；

决策子系统，根据桥梁参数、桥梁荷载等级、车辆荷载数据、桥梁损伤情况及桥梁工作状态信息，对桥梁承载能力和车辆通过性进行综合评估、辅助决策。

2.根据权利要求1所述的车载桥梁承载能力快速检测评估系统，其特征在于，决策子系统对桥梁承载能力和车辆通过性进行综合评估、辅助决策具体是：若桥梁荷载等级为公路一级或公路二级，则将当前车辆荷载与桥梁荷载标准进行对比分析，若车辆荷载满足桥梁荷载标准，则判定通行，并制定通行方案；若车辆荷载高于桥梁荷载标准，则根据桥梁损伤情况、桥梁工作状态及车辆荷载超出桥梁荷载标准的量三个方面综合判断车辆是否满足通行要求，若满足通行要求，则判定通行，并制定通行方案，若不满足通行要求，则给出桥梁损伤情况、超出桥梁荷载标准情况，并给出加固建议；若桥梁荷载等级为对于公路二级以下，则基于桥梁图像和人工智能算法对桥梁设计荷载能力进行判断，将车辆荷载与桥梁设计荷载能力进行对比分析，判断车辆是否满足通行要求，若满足通行要求，则判定通行，并制定通行方案，若不满足通行要求，给出桥梁损伤情况、超出桥梁荷载标准情况，并给出加固建议。

3.根据权利要求1所述的车载桥梁承载能力快速检测评估系统，其特征在于，决策子系统还用于对桥梁参数、桥梁荷载等级、车辆荷载数据、桥梁损伤情况及桥梁工作状态信息进行存储。

4.一种桥梁承载能力快速评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，首先对桥梁进行图像拍摄，根据拍摄的图像识别桥梁参数，根据桥梁参数判别桥梁荷载等级，若为公路一级或公路二级，则进行步骤2；若为公路二级以下，则进行步骤3；

步骤2，通过对当前车辆荷载进行数理统计和分析，得到车辆荷载分布规律，与桥梁荷载标准进行对比分析，若车辆荷载满足桥梁荷载标准，则判定通行，并制定通行方案；若车辆荷载高于桥梁荷载标准，则通过声发射技术探测桥梁损伤程度，并测量加载试验荷载和移除试验荷载时的桥跨变形信息，通过桥梁变形及恢复情况判断桥梁是否处于弹性工作状态，根据桥梁损伤情况、是否处于弹性工作状态和车辆荷载超出桥梁荷载标准的量三个方面综合判断车辆是否满足通行要求；若车辆满足通行要求，判定通行，并制定通行方案，若车辆不满足通行要求，给出桥梁损伤情况、超出桥梁荷载标准情况，并给出加固建议；

步骤3，基于桥梁图像和人工智能对桥梁设计荷载能力进行判断，通过声发射技术探测桥梁损伤程度，测量加载试验荷载和移除试验荷载时的桥跨变形信息，通过桥梁变形及恢复情况判断桥梁工作状态，计算桥梁实际荷载能力，若桥梁实际荷载能力大于车辆荷载，判定通行，并制定通行方案，若桥梁实际荷载能力小于车辆荷载，给出桥梁损伤情况、超出荷载标准情况，并给出加固建议。

5.根据权利要求4所述的桥梁承载能力快速评估方法，其特征在于，步骤1中，利用无人机对桥梁进行图像拍摄，识别得到桥梁的结构类型、桥宽、车道数和车道宽度。

6.根据权利要求4所述的桥梁承载能力快速评估方法，其特征在于，步骤2和步骤3中，通过声发射技术探测桥梁损伤程度具体是：对桥梁声发射检测数据进行降噪处理，对桥梁损伤源位置进行定位；根据声发射检测数据对桥梁损伤模式进行识别；对声发射检测数据进行综合分析，对桥梁整体缺损情况进行等级评价。

7.根据权利要求4所述的桥梁承载能力快速评估方法，其特征在于，步骤2和步骤3中，测量加载试验荷载和移除试验荷载时的桥跨变形信息具体是：对桥跨结构施加试验荷载后截面变形、荷载移除后残余变形进行测量。