CN106935047A - 一种超重动态检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超重动态检测系统，包括浮力计、温度计、风力计、雨量检测器、机箱、可变情报板、重量检测器，所述机箱包括电路连接的信息接收单元、信息处理单元和信息发送单元，所述的信息接收单元用于接收采集的实时数据，所述信息处理单元用于根据采集的实时数据得到桥梁的超重信息；所述信息发送单元用于将超重信息发送至各可变情报板进行显示。本发明还公开了一种超重动态检测方法。本发明能够根据气象数据和桥梁变形数据等实时计算桥梁限重值，能够及时对超重车辆进行警示，有效地维护了桥梁的健康状况，避免桥梁受损，对于减少桥梁坍塌、保障驾驶员生命安全、减少道路交通事故具有重要的意义。

Description

一种超重动态检测系统及方法

技术领域

本发明涉及桥梁超重检测领域，具体涉及一种超重动态检测系统及方法。

背景技术

近年来，全国多地发生新建大桥坍塌事故，大型桥梁“非正常死亡”现象愈演愈烈，据不完全统计，在2007年至2011年5年间，全国已经至少有17座大型桥梁发生坍塌事故，造成270人死亡、111人受伤、23人失踪。对这些大型桥梁垮塌事故公布的调查结论中，未有一起明确事故发生与桥梁本身质量有必然联系，超限超载、洪水、暴雨多被指为罪魁祸首。目前的桥梁超重检测，很多情况下长期沿用一个限载标准，一般是大修或者进行大规模检查之后才会对限载标准进行调整，且在调整限载标准的时候，很少考虑到水的浮力、温度、降雨量对桥梁限载的影响，从而没有制定出准确的桥梁限重标准，进而引发桥梁坍塌事故。随着科学技术的不断发展，各种精密的仪器设备能够更加准确获取各种数据。本发明能够根据气象数据和桥梁变形数据等实时计算桥梁限重值，充分考虑了浮力、温度、降雨量、桥梁变形、锈蚀程度对桥梁限重的影响，能够及时对超重车辆进行警示，有效地维护了桥梁的健康状况，避免桥梁受损，对于减少桥梁坍塌、保障驾驶员生命安全、减少道路交通事故具有重要的意义。

发明内容

为了解决目前桥梁超重检测中存在的问题，本发明提出一种超重动态检测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超重动态检测系统，包括浮力计、温度计、风力计、雨量检测器机箱、可变情报板、重量检测器，所述浮力计安装在水中；所述温度计安装在桥梁底部；所述风力计、雨量检测器安装在桥梁露天处；所述重量检测器安装在距离桥梁路段80-100米处的路面的路基内；所述可变情报板安装在距离桥梁路段30-50米处的路段的灯柱上；所述机箱与浮力计、温度计、风力计、雨量检测器、重量检测器电路连接，包括具有信息接收单元、信息处理单元和信息发送单元的中央控制器，所述的信息接收单元用于接收采集的实时数据，所述信息处理单元用于根据采集的实时数据得到桥梁的超重信息；所述信息发送单元用于将超重信息发送至各可变情报板进行显示。

进一步地，所述机箱安装在桥墩底下。

进一步地，所述可变情报板采用LED显示屏。

进一步地，所述浮力计、温度计、风力计、雨量检测器使用电缆及RS485接口方式与机箱内的信息接收单元进行数据传输，所述可变情报板采用电缆及RS485接口方式与机箱内信息发送单元进行数据传输。

进一步地，所述中央控制器采用TMS320C6748处理器。

一种如所述系统的超重动态检测方法，包括步骤：

S1、通过浮力计、温度计、风力计、雨量检测器采集浮力数据、温度数据、风力数据、降雨量数据；

S2、将采集到的数据实时传送至信息接收单元，信息处理单元根据限重模型算法实时计算桥梁的当前限重值：

式中：M为当前限重值，M₀为基准限重值，F₀为基准浮力值，W₀为基准温度值，R₀为基准风力值，D₀为年平均雨量值，F为当前浮力值，W为当前温度值，R为当前风力值，D为当前雨量值；

S3、信息发送单元将桥梁的当前限重值发送至可变情报板；

S5、重量检测器对将要通过桥梁的车辆进行检测，将车辆重量数据传送至信息接收单元；

S6、信息处理单元将车辆重量数据和桥梁的当前限重值进行对比，若车辆重量超过桥梁的当前限重值，则判断为超重，并且将超重信息通过信息发送单元传送至可变情报板上进行显示；

S7、超重车辆看到警告信息之后，采取相应措施，避免超重渡桥。

相比现有技术，本发明的有益效果：

(1)本发明充分考虑了浮力、温度、降雨量对桥梁限重的影响，实时制定限重标准，能够及时对超重车辆及时进行警示，有效地维护了桥梁的健康状况，避免桥梁受损，对于减少桥梁坍塌、保障驾驶员生命安全、减少道路交通事故具有重要的意义。

(2)本发明没有使用大型装置，建设成本低，时效性好、易用性强，易于实施。

附图说明

图1是本发明实施例的超重动态检测系统示意图。

图2是本发明实施例的超重动态检测系统的数据流程图。

图3是本发明实施例的超重动态检测方法流程示意图。

图中：1-浮力计；2-温度计；3-风力计；4-雨量检测器；5-机箱；6-可变情报板；7-重量检测器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1、图2所示，一种超重动态检测系统，包括浮力计1、温度计2、风力计3、雨量检测器4、机箱5、可变情报板6、重量检测器7，所述浮力计1安装在水中；所述温度计2安装在桥梁底部；所述风力计3、雨量检测器4安装在桥梁露天处；所述重量检测器7安装在距离桥梁路段80-100米处的路面的路基内；所述可变情报板6安装在距离桥梁路段30-50米处的路段的灯柱上；所述机箱5与浮力计1、温度计2、风力计3、雨量检测器4、重量检测器7电路连接，包括具有信息接收单元、信息处理单元和信息发送单元的中央控制器，所述中央控制器采用TMS320C6748处理器，所述的信息接收单元用于接收采集的实时数据，所述信息处理单元用于根据采集的实时数据得到桥梁的超重信息；所述信息发送单元用于将超重信息发送至各可变情报板6进行显示。

所述浮力计1、温度计2、风力计3、雨量检测器4使用电缆及RS485接口方式与机箱5内的信息接收单元进行数据传输，所述可变情报板6采用电缆及RS485接口方式与机箱5内信息发送单元进行数据传输。

如图3所示，一种如所述系统的超重动态检测方法，包括步骤：

S1、通过浮力计1、温度计2、风力计3、雨量检测器4采集浮力数据、温度数据、风力数据、降雨量数据；

S2、将采集到的数据实时传送至信息接收单元，信息处理单元根据限重模型算法实时计算桥梁的当前限重值：

式中：M为当前限重值，M₀为基准限重值，F₀为基准浮力值，W₀为基准温度值，R₀为基准风力值，D₀为年平均雨量值，F为当前浮力值，W为当前温度值，R为当前风力值，D为当前雨量值；

S3、信息发送单元将桥梁的当前限重值发送至可变情报板6；

S5、重量检测器7对将要通过桥梁的车辆进行检测，将车辆重量数据传送至信息接收单元；

S6、信息处理单元将车辆重量数据和桥梁的当前限重值进行对比，若车辆重量超过桥梁的当前限重值，则判断为超重，并且将超重信息通过信息发送单元传送至可变情报板8上进行显示；

S7、超重车辆看到警告信息之后，采取相应措施，避免超重渡桥。

本实施例基于气象数据和桥梁变形数据等实时计算桥梁限重值。所述浮力计1得到桥底水的浮力数据，温度计2得到空气中温度的数据，风力计3获取风力强度数据，雨量检测器4获取降雨强度数据，可变情报板6用来发送限重信息和超重警告，重量检测器7获取通过桥梁车辆的重量数据，信息接收单元收集浮力、温度、风力、雨量、位移、锈蚀程度、车辆重量等数据，信息处理单元对收集到的数据根据限重模型算法实时计算桥梁限重值，信息发送单元将限重值和超重警告发送至可变情报板6，当超重车辆看到警告信息之后，即可采取相应措施，避免超重渡桥。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超重动态检测系统，其特征在于，包括浮力计(1)、温度计(2)、风力计(3)、雨量检测器(4)、机箱(5)、可变情报板(6)、重量检测器(7)，所述浮力计(1)安装在水中；所述温度计(2)安装在桥梁底部；所述风力计(3)、雨量检测器(4)安装在桥梁露天处；所述重量检测器(7)安装在距离桥梁路段80-100米处的路面的路基内；所述可变情报板(6)安装在距离桥梁路段30-50米处的路段的灯柱上；所述机箱(5)与浮力计(1)、温度计(2)、风力计(3)、雨量检测器(4)、重量检测器(7)电路连接，包括具有信息接收单元、信息处理单元和信息发送单元的中央控制器，所述的信息接收单元用于接收采集的实时数据，所述信息处理单元用于根据采集的实时数据得到桥梁的超重信息；所述信息发送单元用于将超重信息发送至各可变情报板(6)进行显示。

2.根据权利要求1所述的超重动态检测系统，其特征在于：所述机箱(5)安装在桥墩底下。

3.根据权利要求1所述的超重动态检测系统，其特征在于：所述可变情报板(6)采用LED显示屏。

4.根据权利要求1所述的超重动态检测系统，其特征在于：所述浮力计(1)、温度计(2)、风力计(3)、雨量检测器(4)使用电缆及RS485接口方式与机箱(5)内的信息接收单元进行数据传输，所述可变情报板(6)采用电缆及RS485接口方式与机箱(5)内信息发送单元进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的超重动态检测系统，其特征在于：所述中央控制器采用TMS320C6748处理器。

6.一种如权1至权5所述系统的超重动态检测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、通过浮力计(1)、温度计(2)、风力计(3)、雨量检测器(4)采集浮力数据、温度数据、风力数据、降雨量数据；

S2、将采集到的数据实时传送至信息接收单元，信息处理单元根据限重模型算法实时计算桥梁的当前限重值：

$M=M_0\·\frac{F_0}{F}\·\frac{W_0}{W}\·\frac{R_0}{R}\·\frac{D_0}{D}$

式中：M为当前限重值，M₀为基准限重值，F₀为基准浮力值，W₀为基准温度值，R₀为基准风力值，D₀为年平均雨量值，F为当前浮力值，W为当前温度值，R为当前风力值，D为当前雨量值；

S3、信息发送单元将桥梁的当前限重值发送至可变情报板(6)；

S5、重量检测器(7)对将要通过桥梁的车辆进行检测，将车辆重量数据传送至信息接收单元；

S6、信息处理单元将车辆重量数据和桥梁的当前限重值进行对比，若车辆重量超过桥梁的当前限重值，则判断为超重，并且将超重信息通过信息发送单元传送至可变情报板(6)上进行显示；

S7、超重车辆看到警告信息之后，采取相应措施，避免超重渡桥。