[发明专利]一种面内转角监测装置及方法

说明书

本发明涉及桥梁监测技术领域，具体涉及一种面内转角监测装置及方法。该装置包括：基准靶标、图像采集设备和两个监测靶标。其中，基准靶标用于设置在桥墩上；两个监测靶标分别用于设置在桥梁横桥向的两端；图像采集设备用于获取基准靶标和两个监测靶标横桥向和竖向的坐标。该方法包括以下步骤：获取基准靶标以及两个监测靶标横桥向和竖向的坐标，其中，基准靶标设置在桥墩上，两个监测靶标分别设置在桥梁横桥向的两端；根据基准靶标以及两个监测靶标横桥向的坐标，确定梁端水平转角；根据基准靶标以及两个监测靶标竖向的坐标，确定梁体扭转角。能够解决现有技术中的监测装置无法监控水平方向的转角，且无法实现高频监控的问题。

技术领域

本发明涉及桥梁监测技术领域，具体涉及一种面内转角监测装置及方法。

背景技术

桥梁的面内转角反映了桥梁面内的转动情况，也是桥梁安全的重要指标。

目前成熟的转角测量传感器多是基于惯性原理的加速度传感器，通过重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角来反应结构转角的变化。

但是，该技术难以测得平面内的转动，即转到轴垂直于重力加速度方向时，加速度传感器无法使用；此外，该类型传感器易于受到温度影响，并且难以进行高频采样，使其应用场景存在一定的限制。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种面内转角监测装置及方法，能够解决现有技术中的监测装置无法监控水平方向的转角，且无法实现高频监控的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种面内转角监测装置，包括：

基准靶标，其用于设置在桥墩上；

两个监测靶标，其分别用于设置在桥梁横桥向的两端；

图像采集设备，其用于获取基准靶标和两个监测靶标横桥向和竖向的坐标。

在一些可选的方案中，还包括信号传输机构，其与所述图像采集设备信号连接，用于获取所述图像采集设备的采集数据，并传输至远程监控中心或者云计算平台。

在一些可选的方案中，所述基准靶标和两个监测靶标均采用LED灯。

在一些可选的方案中，所述图像采集设备为高速摄像机，所述图像采集设备的采样率大于等于50Hz。

在一些可选的方案中，还包括电源，其用于给所述基准靶标、监测靶标和图像采集设备供电。

在一些可选的方案中，还包括分析机构，其与所述图像采集设备信号连接，用于获取所述图像采集设备的采集数据，并根据获取的数据计算得到梁端水平转角。

另一方面，本发明还提供一种面内转角监测方法，包括以下步骤：

获取基准靶标以及两个监测靶标横桥向和竖向的坐标，其中，基准靶标设置在桥墩上，两个监测靶标分别设置在桥梁横桥向的两端；

根据基准靶标以及两个监测靶标横桥向和竖向的坐标，确定梁端水平转角和梁体扭转角。

在一些可选的方案中，所述根据基准靶标以及两个监测靶标横桥向和竖向的坐标，确定梁端水平转角和梁体扭转角，包括：

根据基准靶标横桥向和竖向的坐标，修正两个监测靶标横桥向和竖向的坐标；

根据修正后两个监测靶标横桥向和竖向的坐标，确定梁端水平转角和梁体扭转角。

在一些可选的方案中，根据公式x₁’＝x₁-x₃以及x₂’＝x₂-x₃，修正两个监测靶标横桥向的坐标；