CN111307052A - 一种桥梁非接触变形监测装置 - Google Patents

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陈立平
应国刚
朱汉华
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Ningbo Landa Engineering Technology Co ltd
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Ningbo Landa Engineering Technology Co ltd
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    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G—PHYSICS
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    • G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures

Abstract

本发明公开了一种桥梁非接触变形监测装置，包括固定基础、机箱、供电模块、控制模块、照片采集模块和分析模块；所述固定基础采用常规浅基础，利用混凝土浇筑而成；所述机箱内部安放太阳能蓄电池、控制器、工控机和线阵相机；所述控制模块由微电时控开关、工控机、4G模块组成。本发明装置安装好之后，无需人工操作，实现了监测自动化，尤其对于需要长期监测的项目优势明显；无需布置测点，可对照片范围内的所有像素点进行变形分析，监测范围由点扩大到面；数据可回溯，只要保存先期采集的照片，在后期同样可以对被测建筑物的前期变形过程进行分析。

Description

一种桥梁非接触变形监测装置
技术领域
本发明涉及一种监测装置，具体是一种桥梁非接触变形监测装置。
背景技术
现有的桥梁非接触变形监测一般是在桥梁上布设应变传感器测点，然后利用采集读数设备进行数据测试。或者利用全站仪或者水准仪进行人工逐点测量。
现有技术的缺点是需要布置测点，只能监测测点位置的位移；测试一次时间长，无法进行连续监测；需要至少两个人配合完成测试工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桥梁非接触变形监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种桥梁非接触变形监测装置，包括固定基础、机箱、供电模块、控制模块、照片采集模块和分析模块；
所述固定基础采用常规浅基础，利用混凝土浇筑而成；
所述机箱内部安放太阳能蓄电池、控制器、工控机和线阵相机；
所述机箱上部安装太阳能接收板；
所述供电模块利用太阳能蓄电池；
所述控制模块由微电时控开关、工控机、4G模块组成，微电时控开关实现预设时间段的通电和断电；工控机实现对线阵相机的工作控制；4G模块实现数据传送和通讯；
所述照片采集模块由线阵相机和镜头组成；
所述分析模块由工控机和相应图像分析软件组成，通过对比分析不同时段拍摄的照片，得到桥梁变形结果。
作为本发明进一步的方案：所述太阳能蓄电池容量80Ah，输出电压12V，采用0.5×0.7m的太阳能接收板。
作为本发明进一步的方案：所述照片采集模块，根据被测建筑物尺度，安装一台或多台线阵相机。
作为本发明进一步的方案：所述太阳能蓄电池可以采用并联太阳能蓄电池组，将单个的太阳能蓄电池拆开，将放电线口中的正极与正极相连，负极与负极相连，同理将充电线口的正极与正极相连，负极与负极相连，从而构成太阳能蓄电池组。
作为本发明进一步的方案：所述太阳能蓄电池组与所述微电时控开关连接，从而为微电时控开关提供电源。
作为本发明再进一步的方案：所述机箱采用不锈钢制作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明装置安装好之后，无需人工操作，实现了监测自动化，尤其对于需要长期监测的项目优势明显；无需布置测点，可对照片范围内的所有像素点进行变形分析，监测范围由点扩大到面；数据可回溯，只要保存先期采集的照片，在后期同样可以对被测建筑物的前期变形过程进行分析。
附图说明
图1为桥梁非接触变形监测装置的结构示意图。
图2为桥梁非接触变形监测装置工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，一种桥梁非接触变形监测装置，包括固定基础1、机箱2、供电模块、控制模块、照片采集模块和分析模块；
所述固定基础1采用常规浅基础，利用混凝土浇筑而成；
所述机箱2采用不锈钢制作，内部安放太阳能蓄电池5、控制器、工控机3和线阵相机6；
所述机箱2上部安装太阳能接收板7；
所述供电模块利用太阳能蓄电池5；
所述控制模块由微电时控开关4、工控机3、4G模块组成，微电时控开关4实现预设时间段的通电和断电；工控机3实现对线阵相机的工作控制；4G模块实现数据传送和通讯；
所述照片采集模块由线阵相机6和镜头组成；
所述分析模块由工控机3和相应图像分析软件组成，通过对比分析不同时段拍摄的照片，得到桥梁变形结果。
所述太阳能蓄电池5容量80Ah，输出电压12V，采用0.5×0.7m的太阳能接收板。
所述照片采集模块，根据被测建筑物尺度，安装一台或多台线阵相机6。
本发明装置在安装时的步骤如下：
第1步：并联太阳能蓄电池组，分别将两个电池拆开，将放电线口中的正极与正极相连，负极与负极相连。同理将充电线口的正极与正极相连，负极与负极相连，连接过程中注意接头保护。
第2步：连接电池组与太阳能板。将太阳能蓄电池板后盖打开，从组装好的电池组中找到连接太阳能蓄电池板的电线，确认好正负极后直接连接即可。此时需要注意太阳能蓄电池板后盖的密封性，防止雨水进入造成短路。
第3步：连接电池组与微电时控开关。初始时控开关设计用于220V交流的，需要对工控机线路进行针对性修改，将插头和适配器段剪掉，找到正负极与放电接口正负极相连；
第4步：微电开关与工控机连接。直接将连接即可.
第5步：连接线阵相机和镜头。
第6步：安装线阵相机。首先确定线阵相机高度、转角和倾角。总体高度和倾角通过三角台的三根螺栓调节。相机转角通过视觉支架进行调整
第7步：连接工控机和线阵相机。将线阵相机的USB3.0接口与工控机的USB3.0接口互联，紧固螺丝，固定好USB线。
第8步：在工控机上安装相机驱动和相机控制程序、安装非接触变形分析软件、安装远程控制程序、安装自动化数据采集和分析程序，设置工控机为来电自动开机。
第9步：调试线阵相机参数(焦距和光圈)，利用笔记本连接线阵相机，通过调整焦距和光圈，获得最佳照片效果，然后拧紧光圈和焦距螺丝固定。
第10步：设置时控开关，设置数据采集时间和次数。
第11步：对整个硬件系统进行固定，开机测试系统工作状态是否正常，测试4G信号质量和通讯情况。
第12步，一切正常后，清理机箱，闭锁机箱。
综上所述，本发明装置安装好之后，无需人工操作，实现了监测自动化，尤其对于需要长期监测的项目优势明显；无需布置测点，可对照片范围内的所有像素点进行变形分析，监测范围由点扩大到面；数据可回溯，只要保存先期采集的照片，在后期同样可以对被测建筑物的前期变形过程进行分析。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种桥梁非接触变形监测装置，其特征在于，包括固定基础、机箱、供电模块、控制模块、照片采集模块和分析模块；
所述固定基础采用常规浅基础，利用混凝土浇筑而成；
所述机箱内部安放太阳能蓄电池、控制器、工控机和线阵相机；
所述机箱上部安装太阳能接收板；
所述供电模块利用太阳能蓄电池；
所述控制模块由微电时控开关、工控机、4G模块组成，微电时控开关实现预设时间段的通电和断电；工控机实现对线阵相机的工作控制；4G模块实现数据传送和通讯；
所述照片采集模块由线阵相机和镜头组成；
所述分析模块由工控机和相应图像分析软件组成，通过对比分析不同时段拍摄的照片，得到桥梁变形结果。
2.根据权利要求1所述的桥梁非接触变形监测装置，其特征在于，所述太阳能蓄电池容量80Ah，输出电压12V，采用0.5×0.7m的太阳能接收板。
3.根据权利要求1所述的桥梁非接触变形监测装置，其特征在于，所述照片采集模块，根据被测建筑物尺度，安装一台或多台线阵相机。
4.根据权利要求1所述的桥梁非接触变形监测装置，其特征在于，所述太阳能蓄电池可以采用并联太阳能蓄电池组，将单个的太阳能蓄电池拆开，将放电线口中的正极与正极相连，负极与负极相连，同理将充电线口的正极与正极相连，负极与负极相连，从而构成太阳能蓄电池组。
5.根据权利要求4所述的桥梁非接触变形监测装置，其特征在于，所述太阳能蓄电池组与所述微电时控开关连接，从而为微电时控开关提供电源。
6.根据权利要求1所述的桥梁非接触变形监测装置，其特征在于，所述机箱采用不锈钢制作。
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