CN106052640A - 基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法是在墩顶桥梁中空部分安装智能沉降传感器，将传感器连接自动化数据采集模块，自动化数据采集模块实时采集桥梁沉降数据，无线传输模块将采集到的数据传输至阿里云服务器，客户端随时随地监测数据，并提供预警信息。本发明具有操作方便、监测精度高、灵敏度高、运行长期稳定等优点。
Description
技术领域
本发明属于一种桥梁沉降监测方法，具体涉及一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法。
背景技术
为适应社会经济的快速发展，近年来高速铁路的建设发展非常迅速。高速铁路一般都较长，它的大部分路段都以桥梁的形式存在，而且很多路段都处于沉降区内，而轨道的平顺性对于高速铁路意义深远，因此高速铁路对桥梁的沉降提出了极高的要求。桥梁沉降是现在桥梁中比较多见的病害，桥梁沉降直接关系到桥梁结构的安全，所以需要对桥梁的沉降进行实时监测。
目前对高铁桥梁沉降的监测方法主要有GPS法和全站仪法。通常GPS法采用静态测量的方法，选取GPS监测基准点，建立GPS控制网通过平差及数据冗余的方法对桥梁基础沉降进行定期监测。GPS法通常用于铁路桥梁施工控制过程中，由于需要人工干预和分析，因此无法进行连续监测，且GPS实时测量竖向精度为20mm+1ppm，不能满足桥梁基础沉降监测精度及连续监测的需要。全站仪法主要是通过在各个监测点安装棱镜或标记点的方法对监测点进行定期测量，并与基准点的值进行换算后得到各监测点的沉降值，该方法已广泛用于施工控制过程中，但由于需要多次转站操作，且测量精度与操作人员的理论水平以及操作经验有关，测量过程中引入的人为误差很难控制，因此测量精度不高且效率较低，无法满足高铁桥梁沉降实时监测的需要。现有技术中也有采用有线监测方式对桥梁沉降进行实时监测，但有线监测方式投入较高，经济性差，且现场监测环境复杂，放线条件容易受限，而且由于受数据线长度约束，有线监测方式的数据传输距离有限，因此该方法的应用受到限制。
专利CN204576781U公开了一种用于桥梁沉降工程的远程激光监测系统，系统中的激光位移传感器易受外界光线的影响，测量精度不够稳定，且激光位移传感器安装在现场桥梁上，会受到外界环境的影响，使测量精度不高，而且无线传输模块为GPRS DTU模块，数据传输慢且不够稳定。禚一等的论文“高速铁路沉降自动化监测系统SMAIS的研发及应用”披露了一种高速铁路桥梁沉降自动化监测系统，该系统没有采用滤波技术，无法消除列车高速通过对数据的影响。史雪峰等的论文“高速铁路桥梁基础沉降远程无线监测技术研究”披露了一种高速铁路桥梁基础沉降远程无线监测系统，系统未采用滤波技术，无法消除列车高速通过对数据的影响，而且无线传输模块为GPRS DTU模块，数据传输慢且不够稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作方便、监测精度高、灵敏度高、运行长期稳定的基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法。
为实现上述目的，本发明的监测方法包括以下步骤：
（1）在墩顶桥梁中空部分安装智能沉降传感器；
（2）将步骤（1）中的智能沉降传感器连接自动化数据采集模块；
（3）步骤（2）中的自动化数据采集模块实时采集桥梁沉降数据；
（4）自动化数据采集模块将采集到的桥梁沉降数据采用滤波技术滤除杂波；
（5）采用无线传输模块将步骤（4）中处理后的数据传输至阿里云服务器；
（6）通过客户端随时随地监测数据，并提供预警信息。
进一步地，步骤（1）中，所述智能沉降传感器为智能沉降位移传感器，且采用连通管原理感应桥梁沉降信息。
进一步地，步骤（2）中，所述自动化数据采集模块为嵌入式软件系统。
进一步地，步骤（5）中，所述无线传输模块为4G模块。
进一步地，步骤（6）中，所述客户端包括智能手机APP专用软件。
一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测系统，其特征在于，包括安装在墩顶桥梁中空部分的智能沉降传感器、自动化数据采集模块、无线传输模块、阿里云服务器以及客户端，所述智能沉降传感器连接自动化数据采集模块，所述自动化数据采集模块实时采集桥梁沉降数据，且自动化数据采集模块将采集到的数据采用滤波技术滤除杂波，所述无线传输模块将自动化数据采集模块处理后的数据传输至阿里云服务器，所述客户端随时随地监测数据，并提供预警信息。
所述智能沉降传感器为智能沉降位移传感器，且采用连通管原理感应桥梁沉降信息。
所述无线传输模块为4G模块。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明将智能沉降传感器安装在墩顶桥梁中空部分，使传感器免受外界环境的影响，从而提高了测量精度。本发明中的自动化数据采集模块将实时采集的桥梁沉降数据采用滤波技术滤除了杂波，消除了列车高速通过对数据的影响，从而保证采集的数据更精准。本发明中的无线传输模块为4G模块，数据传输更快更稳定。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测系统，是设置专用的架子将智能沉降位移传感器安装到墩顶桥梁中空部分，使传感器免收外界环境的影响，从而提高测量精度，所述智能沉降位移传感器采用连通管原理来感应桥梁沉降信息；将智能沉降位移传感器连接自动化数据采集模块，自动化数据采集模块实时采集桥梁沉降数据，且自动化数据采集模块将采集到的数据采用滤波技术滤除杂波，消除了列车高速通过对数据的影响，从而保证采集的数据更精准，且所述自动化数据采集模块为嵌入式软件系统；采用无线传输模块将自动化数据采集模块处理后的数据传输至阿里云服务器，所述无线传输模块为4G模块，数据传输更快更稳定；通过客户端随时随地监测数据，并提供预警信息，所述客户端包括智能手机APP专用软件。
如图1所示，一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测系统，包括安装在墩顶桥梁中空部分的沉降位移传感器1、自动化数据采集模块2、无线传输模块3、阿里云服务器4以及客户端5。所述沉降位移传感器1的安装方法是设置专用的架子将沉降位移传感器1安装到墩顶桥梁中空部分，使传感器免收外界环境的影响，从而提高测量精度，且智能沉降位移传感器1采用连通管原理来感应桥梁沉降信息；所述智能沉降位移传感器1连接自动化数据采集模块2，自动化数据采集模块2实时采集桥梁沉降数据，且自动化数据采集模块2将采集到的数据采用滤波技术滤除杂波，消除了列车高速通过对数据的影响，从而保证采集的数据更精准，且所述自动化数据采集模块2为嵌入式软件系统；所述无线传输模块3将自动化数据采集模块2处理后的数据传输至阿里云服务器4，且无线传输模块3为4G模块，数据传输更快更稳定；所述客户端5随时随地监测数据，并提供预警信息，所述客户端包括智能手机APP专用软件。
以上具体实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，但应当理解，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰。本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。
Claims (8)
1.一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）在墩顶桥梁中空部分安装沉降传感器；
（2）将步骤（1）中的沉降传感器连接自动化数据采集模块；
（3）步骤（2）中的自动化数据采集模块实时采集桥梁沉降数据；
（4）自动化数据采集模块将采集到的数据采用滤波技术滤除杂波；
（5）采用无线传输模块将步骤（4）中处理后的数据传输至阿里云服务器；
（6）通过客户端随时随地监测数据，并提供预警信息。
2.如权利要求1所述的一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法，其特征在于步骤（1）中，所述智能沉降传感器为智能沉降位移传感器，且采用连通管原理感应桥梁沉降信息。
3.如权利要求1所述的一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法，其特征在于步骤（2）中，所述自动化数据采集模块为嵌入式软件系统。
4.如权利要求1所述的一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法，其特征在于步骤（5）中，所述无线传输模块为4G模块。
5.如权利要求1所述的一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测方法，其特征在于步骤（6）中，所述客户端包括智能手机APP专用软件。
6.一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测系统，其特征在于，包括安装在墩顶桥梁中空部分的沉降传感器（1）、自动化数据采集模块（2）、无线传输模块（3）、阿里云服务器（4）以及客户端（5），所述沉降传感器（1）连接自动化数据采集模块（2），所述自动化数据采集模块（2）实时采集桥梁沉降数据，且自动化数据采集模块（2）将采集到的数据采用滤波技术滤除杂波，所述无线传输模块（3）将自动化数据采集模块（2）处理后的数据传输至阿里云服务器（4），所述客户端（5）随时随地监测数据，并提供预警信息。
7.如权利要求6所述的一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测系统，其特征在于，所述沉降传感器（1）为智能沉降位移传感器，且采用连通管原理感应桥梁沉降信息。
8.如权利要求6所述的一种基于阿里云的高铁桥梁沉降在线监测系统，其特征在于，所述无线传输模块（3）为4G模块。
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