[发明专利]一种桥梁检测系统

说明书

本发明涉及一种桥梁检测系统，包括依次连接的数据采集子系统、数字无线传输子系统、监控中心以及评估系统，数据采集系统包括桥梁振动监测模块、桥梁拉索无损检测模块以及桥梁裂缝检测模块，桥梁振动监测模块用于对桥梁低频振动信号进行非接触式无线实时监测，桥梁拉索无损检测模块用于对桥梁拉索表面的缺陷进行无损检测，桥梁裂缝检测模块用于对主梁以及桥体的裂缝进行检查。数据采集子系统通过数字无线传输子系统将桥梁的低频振动数据、桥梁拉索表面缺陷图像数据以及桥梁裂缝的图像数据传输至监控中心，再由监控中心分析与存储后传输至评估系统，由评估系统完成对桥梁是否维修的决策和预警。

技术领域

本发明涉及桥梁检测技术领域，尤其是涉及一种桥梁检测系统。

背景技术

桥梁作为交通运输的重要组成部分，随着我国交通事业的发展，其安全性、耐久性和正常使用功能，越来越被人们所关注。斜拉桥作为桥梁的一种，又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。

现有技术中，影响桥梁的因素居多，人为因素、车辆长期超载、材料自身退化、自然灾害等，导致现役桥梁出现承载力降低、结构受损等各种病害，同时缺乏及时到位的管理养护。损伤如果不能及时得到检测和维修，轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命，重则导致桥梁突然破坏和倒塌。因此，建立一套针对桥梁的智能在线监测系统，及时发现桥梁结构的损伤显得尤为迫切。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种桥梁检测系统，其能够对斜拉桥的拉索表面缺陷、主梁表面裂缝以及桥体自身的振动三方面进行实时监测，以全面掌握斜拉桥施工、运营的安全状况，为桥梁建设、日常养护、管理和突发事件应急处置发挥巨大作用，掌握桥梁全生命周期状态，为日常的维护管理提供决策性依据。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桥梁检测系统，包括依次连接的数据采集子系统、数字无线传输子系统、监控中心以及评估系统，所述数据采集系统包括桥梁振动监测模块、桥梁拉索无损检测模块以及桥梁裂缝检测模块，所述桥梁振动监测模块用于对桥梁低频振动信号进行非接触式无线实时监测，所述桥梁拉索无损检测模块用于对桥梁拉索表面的缺陷进行无损检测，所述桥梁裂缝检测模块用于对主梁以及桥体的裂缝进行检查；

所述数据采集子系统通过所述数字无线传输子系统将桥梁的低频振动数据、桥梁拉索表面缺陷图像数据以及桥梁裂缝的图像数据传输至监控中心，再由所述监控中心分析与存储后传输至所述评估系统，由所述评估系统完成对桥梁是否维修的决策和预警。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述桥梁振动监测模块包括三个监测箱体，三个所述监测箱体分别固定在桥体表面的中间与两端位置处，所述监测箱体的内部设置有载物台，所述载物台上垂直固定有悬臂梁，所述悬臂梁远离所述载物台的一端固定有与所述载物台平行的连接杆，所述连接杆远离所述悬臂梁的一端固定有金属薄片；

所述金属薄片的下方设置有无线监测节点，所述无线监测节点下方设置有减震海绵，所述无线监测节点包括磁电式传感器探头与FPGA系统，所述磁电式传感器探头包括平面螺旋电感传感器、Pierce振荡电路、电压转换电路以及温度传感器，所述平面螺旋电感传感器设置在所述金属薄片的正下方；

所述FPGA系统包括频率采集模块、温度采集模块以及NIOSⅡ软核模块，所述磁电式传感器探头感测振动时桥体与线圈的相对位移，所述平面螺旋电感传感器将频率数据传入所述FPGA系统，由所述频率采集模块测频后传入所述NIOSⅡ软核模块进行数据处理，同时所述温度采集模块采集所述温度传感器的实时温度数据，传入所述NIOSⅡ软核模块进行处理后与所述频率数据一并打包，最终数据以串口方式发往所述数字无线传输子系统，所述数字无线传输子系统将最终数据传入所述监控中心。