[发明专利]一种桥梁安全监测的光纤传感系统

说明书

本发明涉及光纤测试技术领域，具体涉及一种桥梁安全监测的光纤传感系统，包括光纤传感模块、采集模块、控制模块、解码模块和预警模块，光纤传感模块在内部传输光源信号并感应桥梁的变化参数，解码模块对光源信号的回波信号进行解码处理得到桥梁的参数信息，采集模块用于拍摄桥梁的图像信息，控制模块获取振动强度并将振动强度与预设强度进行对比，当振动强度大于预设强度时，控制模块获取采集模块的图像信息，控制模块识别图像信息中的物体轮廓与预设轮廓对比，当物体轮廓与预设轮廓相同时，控制模块向预警模块发送预警信号，预警模块根据预警信号进行报警。本发明通过将物体轮廓与预设轮廓进行对比，避免对桥梁异常的误判。

技术领域

本发明涉及光纤测试技术领域，具体涉及一种桥梁安全监测的光纤传感系统。

背景技术

桥梁是架设在江河湖海上，连通两个区域的重要交通枢纽，桥梁需要在使用过程中进行安全健康监测和对可能出现的损伤进行预测预警。目前，对桥梁的安全健康监测方式是通过定期对桥梁的重点部位进行检测，操作起来麻烦，且浪费人力。

针对桥梁的检测问题，公开号为CN104198144A的专利公开了一种基于长标距光纤应变传感器的中小桥梁快速检测方法，步骤如下：在中小桥梁主要受力构件表面布置长标距光纤传感器，然后通过加载冲击力对桥面进行冲击激励，在冲击激励过程中，通过所布置的光纤传感器记录桥梁动应变的时程数据并同时记录冲击力的时程数据；根据获取的桥梁动应变和冲击力的时程数据，识别得出结构的应变柔度中识别得出结构的应变柔度矩阵。该方法不同于文献中研究较多的针对加速度数据的处理方法，针对所测量的长标距动应变，具体研究了基于长标距应变测量的应变柔度识别，通过冲击振动下长标距动态应变的测量，可识别得出结构的应变柔度进行结构的安全评估。

但是，在使用上述方法进行测量时，通过施加冲击激励后检测桥梁的动应变等参数，而在实际情况下，由于桥梁具有较大的长度，桥梁上发生车祸或其他撞击情况时作用的范围有限，桥梁的检测范围受到检测方法的限制。

发明内容

本发明意在提供一种桥梁安全监测的光纤传感系统，以解决现有检测方法限制检测范围的问题。

本方案中的桥梁安全监测的光纤传感系统，包括光纤传感模块、采集模块、控制模块、解码模块和预警模块，所述光纤传感模块在内部传输光源信号并感应桥梁的变化参数，所述光纤传感模块将传输后经过反射的回波信号发送至解码模块，所述解码模块对回波信号进行解码处理得到桥梁的参数信息，所述参数信息包括应力值、温度值和振动强度，所述采集模块用于拍摄桥梁的图像信息，所述控制模块获取振动强度并将振动强度与预设强度进行对比，当振动强度大于预设强度时，所述控制模块获取采集模块的图像信息，所述控制模块识别图像信息中的物体轮廓与预设轮廓对比，当物体轮廓与预设轮廓相同时，所述控制模块向预警模块发送预警信号，所述预警模块根据预警信号进行报警。

本方案的有益效果是：

检测时，将光纤传感模块沿着桥梁的长度方向进行敷设，以光纤传感模块内部传输的光源信号感应桥梁的变化参数，例如桥梁的温度变化、应力变化和振动变化等，通过解码模块对携带了桥梁变化相关信息反射的回波信号进行解码处理得到桥梁的参数信息，便于及时检测桥梁的变化情况，且检测范围不受检测方法的限制；通过控制模块判断解码后的振动强度，当桥梁的振动异常时，通过采集图像信息并判断物体轮廓，将物体轮廓与预设轮廓进行对比，预设轮廓可以是能够对光纤传感模块造成影响的外部因素，如车辆和人等，此时进行预警，避免对桥梁异常的误判。

进一步，还包括亮度提取模块，所述亮度提取模块识别图像信息中的光亮度并发送至控制模块，在温度值大于预设温度时，所述控制模块判断光亮度是否大于预设值，当光亮度大于预设值时，所述控制模块从图像信息中识别光亮度大于预设值的面积值，当面积值大于预设面积时，所述控制模块给温度值添加环境标签。