[发明专利]一种桥梁应力检测系统

权利要求书

1.一种桥梁应力检测系统，其特征在于：包括：

前置放大器，用于采集桥梁上的应力数据，将前置放大器采集的信号输入给辅助检测模块和应力传感器；所述前置放大器利用检测模块对光学信号进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示；所述前置放大器通过光学系统把待检测的非电量信息变换成便于接收的光学信号，然后用光电探测器件将光学信息变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的；

辅助检测模块，用于辅助应力传感器采集桥梁应力的检测，所述辅助检测模块采用POS辅助空三数据建立立体检测；

数据库模块，用于存储桥梁应力的标准数据，所述数据库模块采用Android的智能终端通讯勘察设计系统数据库模块；

应力预估模块，用于估计桥梁应力的数据，所述应力预估模块通过应力波测量预估桥梁的承载力并通过加速度积分得到的速度被用来作为波动方程的输入边界条件，根据应力波的力学机制调整土参数；所述应力预估模块采用CMIP6模式应力预估模块；

应力检测模块，用于接收应力预估模块和前置放大器的数据，所述应力检测模块采用分布式光纤传感器对桥梁的进行应力检测，并结合准直结构的法布里-珀罗干涉仪通过对比光程差的方法对桥梁长度距离测量，进行确认应力预估模块的数据和接收前置放大器的输入信号；

差异性分析模块，用于分析桥梁应力的异常情况，所述差异性分析模块采用大数据平台的B值分析模块；

异常提示模块，用于警示员工桥梁应力不在正常范围内，所述异常提示模块通过火灾报警控制实现报警模式，通过内嵌微处理器实现与桥梁应力控制器通讯、电源总线模块工作控制，电源总线掉电检测、输出控制、输入信号逻辑状态判断、输入输出线故障检测、状态指示灯控制模块接收到火灾报警控制器的启动命令后，吸合输出继电器，并点亮指示灯，异常提示模块接收到设备传来的回答信号后传到桥梁应力报警控制器；

范围标记模块，用于标记桥梁应力正常范围内的面积，所述范围标记模块由逻辑控制电路、D/A转换电路、压控恒流源电路和电压监测保护电路组成，采用编程逻辑解析处理器的控制，经过D/A转换控制压控恒流源电路输出电流，同时输出电流通过采样电阻转换成电压送至A/D转换，并与预设值进行比较，以实现电流输出；

移动终端模块，用于移动设备中的核心部件，所述移动终端模块采用5G模式移动终端模块；

辅助检测单元的输出端连接应力预估模块的输入端，所述数据库模块的输出端连接应力预估模块的输入端，所述应力检测模块的输出端连接差异性分析模块的输入端，差异性分析模块的输出端连接异常提示模块的输入端，所述异常提示模块的输出端连接范围标记模块的输入端，所述范围标记模块的输出端连接移动终端模块的输入端；

所述CMIP6模式应力预估模块采用泰勒图评估算法，为了精确的评估桥梁应力数据，减小误差，采用均值定理如公式（1）所示：

（1）

公式（1）中，P_max表示为桥梁的最大应力，P₀表示为桥梁的平均应力，A表示为桥梁应力振幅，为了更加直观的比较各模式的差异，公式（2）采用模式与观测之间的空间相关函数，如公式（2）所示：

（2）

公式（2）中，N表示为研究桥梁应力区域的总格点数，f_n表示为第n个格点上桥梁应力的模式值，r_n表示为桥梁应力的观测值，f₀表示为桥梁应力的模式在整个研究区域的平均值，r₀表示为桥梁应力的观测在整个研究区域的平均值，Δε是桥梁应变。