[发明专利]一种用于桥梁实时监测的装置及方法

权利要求书

1.一种用于桥梁实时监测的装置，其特征在于其包括设置在桥梁(1)结构件上的反光棱镜(4)以及设置在桥墩(2)或外部平台上的测量基站模组(3)，所述测量基站模组(3)朝向反光棱镜(4)，用于测量其与反光棱镜(4)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁实时监测的装置，其特征在于所述反光棱镜(4)采用粘贴或螺纹连接布设在桥梁(1)的应力集中点上。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于桥梁实时监测的装置，其特征在于所述反光棱镜(4)包括用于与桥梁(1)连接的安装杆(401)、设置在安装杆(401)底部的棱镜镜头(403)以及设置在安装杆(401)上的标识板(402)，所述棱镜镜头(403)有3个，且倾斜向下设置，多个棱镜镜头(403)呈圆形阵列布置。

4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁实时监测的装置，其特征在于所述测量基站模组(3)包括云台以及设置在云台上的激光测量模组，所述云台固定安装在桥墩(2)或外部平台上。

5.根据权利要求4所述的一种用于桥梁实时监测的装置，其特征在于所述激光测量模组包括壳体(301)、设置在壳体(301)内的望远镜头(302)以及激光发射接收器(303)。

6.根据权利要求5所述的一种用于桥梁实时监测的装置，其特征在于在壳体(301)内还设有视频采集卡、驱动云台运动的含微处理器的系统控制集成电路板以及与外部通信的电路板，在壳体(301)上还安装有天线。

7.一种桥梁监测方法，其特征在于其包括如下步骤：

步骤一：建立三维直角坐标系，确定测量基站模组(3)的三维坐标，记为(x₁,y₁,z₁)；

步骤二：使用人工方法操作测量基站模组(3)测定某一反光棱镜(4)的起始坐标X(x₀,y₀,z₀)，并记录此时测量基站模组(3)的水平角α，俯仰角β；

步骤三：设定测量基站模组(3)的测量时间间隔，使云台定期巡航，在每一组水平角与俯仰角的位置对准棱镜，达成粗瞄准，再经过人工智能的目视识别技术，辨认反光棱镜(4)的中心位置，驱动云台上的望远镜进行精确瞄准；

步骤四：测量基站模组(3)自动测量其到反光棱镜的距离R；

步骤五：通过测定的距离，计算当前反光棱镜X点的三维坐标值X′(x′₀，y′₀，z′₀)，比较X,X′，即可得到相对于X,Y,Z轴向桥梁构建的位移量，Δx＝|x₀-x′₀|,ΔY＝|y₀-y′₀|,ΔY＝|z₀-z′₀|，如果超过最大允许变形量，测量基站模组(3)则通过通信模块发送警报到相关部门，进行预警。