CN112562293A - 一种基于5g技术桥梁电子安全预警系统 - Google Patents

一种基于5g技术桥梁电子安全预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及桥梁领域,具体是一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,包括电子安全预警装置和电子安全预警方法,电子预警装置包括桥墩、光伏太阳能板、激光测距仪、无线发射器、无线接收器、数据显示屏、摄像头、警示灯和限行杆,无线发射器通过无线电与无线接收器形成连接,无线接收器通过导电线与数据显示屏形成数据连接。电子安全预警方法包括以下步骤:S1.数据监测:通过激光测距仪进行对桥体发生的位移进行监测;S2.数据发生:激光测距仪监测的数据通过无线发射器发生给无线接收器。本发明的有益效果采用激光测距仪能够对桥梁发生的位移进行监测,便于监测人员实时了解桥梁的使用情况,提高桥梁管理部门对桥梁监管的工作效率和便利性。

Description

一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统
技术领域
本发明涉及桥梁领域,具体是一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统。
背景技术
桥梁一般指架设在江河湖海上,使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业,桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成,上部结构又称桥跨结构,是跨越障碍的主要结构;下部结构包括桥台、桥墩和基础;支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等
现有桥梁技术运行过程、车辆正常通过桥梁运行平稳、桥梁支座起到决定性的作用、随着使用和车辆超载桥梁无法保证安全运行、大批超载车队行驶、桥梁难易承担重负、久而久之、带病运行、加之正常老化、桥梁支座巡检无法保证时时在线监测、尤其地质灾害的破坏力无法抗拒、最终桥毁人亡、建筑领域人员众多、建筑位移无法预警事故频发。
中国专利号CN111335186A提供一种转体桥梁安全监测预警方法、系统、存储介质、预警平台,对转体桥梁的各个构件进行建模,将拟建建筑进行可视化展示;通过计算机软件模拟不同施工阶段下转体桥梁受力、变形情况,并进行全桥的施工期间状态分析,给出施工监测数据的理论参考值;给出桥梁各个阶段施工监测数据的理论参考值,根据施工监测技术要求与转体桥施工监测的重、难点,开展对施工期间监测工作,与仿真数据对比分析;求得转体系统的静摩擦系数、动摩擦系数、摩阻力偶距;通过对不同阶段、不同位置构件的安全度进行颜色区分显示,同时自动将危险信号传输。本发明实现施工工序的可视化,施工监测点、仿真数据、监测数据的查看。
现有的桥梁,不具有对桥梁发生的位移进行监测功能,不便于监测人员实时了解桥梁的使用情况,桥梁管理部门对桥梁监管的工作效率较低和便利性较差缺点,因此亟需研发一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,以解决上述背景技术中提出的不具有对桥梁发生的位移进行监测功能,不便于监测人员实时了解桥梁的使用情况,桥梁管理部门对桥梁监管的工作效率较低和便利性较差问题。
本发明的技术方案是:一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,包括电子安全预警装置和电子安全预警方法,所述电子预警装置包括桥墩、光伏太阳能板、激光测距仪、无线发射器、无线接收器、数据显示屏、摄像头、警示灯和限行杆,所述无线发射器通过无线电与无线接收器形成连接,所述无线接收器通过导电线与数据显示屏形成数据连接。
进一步地,所述电子安全预警方法包括以下步骤:
S1.数据监测:通过激光测距仪进行对桥体发生的位移进行监测;
S2.数据发生:激光测距仪监测的数据通过无线发射器发生给无线接收器;
S3.数据中心:无线接收器接收到的数据传输到数据中心,同时通过数据显示屏显示数据,通过数据中心计算得到监测数据;
S4.判断:数据中心对接收到的监测数据进行判断是否超出位移,当判断检测的数据没有超出警戒数值时,数据不保存;
S5.启动:当判断检测的数据超出警戒数值时,启动摄像头、警示灯和限行杆;
S6.数据保存:在S5中,同时将超出警戒数值数据保存。
进一步地,所述激光测距仪和无线发射器为三组,且三组激光测距仪和无线发射器呈三角形位置摆放在桥墩的顶部。
进一步地,所述桥墩的顶部固定有桥梁支座,所述桥梁支座的顶部固定有桥体。
进一步地,所述摄像头、警示灯和限行杆安装均安装在桥体的顶部。
进一步地,所述S3中,通过数据中心计算得到监测数据包括:
A1.得到数据:通过三组呈三角形位置摆放的激光测距仪和无线发射器得到监测的数据;
A2.求平均值:三组数据通过数据中心求平均值,平均值为监测数据。
进一步地,所述S6中,数据保存之后通过5G网络强大的数据传输能力,加上平台的智能化处理能力,可分时段、分日期统计该桥梁的压力变化情况,在高峰期时提前向管理部门发出预警信息,为管理部门决策提供统计分析依据。
进一步地,所述光伏太阳能板通过导电线与激光测距仪和无线发射器之间形成电性连接,所述光伏太阳能板安装在桥体上。
进一步地,所述激光测距仪和无线发射器均固定在桥墩的顶部,且激光测距仪和无线发射器位于桥梁支座的一侧。
进一步地,所述S1中采用三组激光测距仪呈三角分部分部对桥体不同位置进行监测。
本发明通过改进在此提供一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,与现有技术相比,具有如下改进及优点:
(1)通过设置的激光测距仪和无线发射器,采用激光测距仪能够对桥梁发生的位移进行监测,激光测距仪监测的数据通过无线发射器能够使使传输监测的数据,便于监测人员实时了解桥梁的使用情况。
(2)通过设置的警示灯、限行杆和摄像头,当车辆超载或桥梁支座超限承压、压力传感器检测到支座压力,同时摄像头可将桥梁现场车流情况照片,由桥梁安全监控平台将预警信息发送给桥梁管理部门进行决策分析,桥梁进口警告灯亮起提示、当红灯亮起、限行杆降杆禁止一切车辆通行。
(3)采用本设计方法,使用激光测距仪、实时数据传输、与安监部门联网、已有变动、及时勘察、论证、风险降到最低,提高桥梁管理部门对监管的工作效率和便利性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的流程图一;
图3是本发明的流程图二。
附图标记说明:
1桥体、2桥梁支座、3光伏太阳能板、4光伏太阳能板、5激光测距仪、6无线发射器、7无线接收器、8数据显示屏、9摄像头、10警示灯、11限行杆。
具体实施方式
下面将结合附图1至图3对本发明进行详细说明,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。
本发明通过改进在此提供一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,如图1-图3所示,包括电子安全预警装置和电子安全预警方法,电子预警装置包括桥墩3、光伏太阳能板4、激光测距仪5、无线发射器6、无线接收器7、数据显示屏8、摄像头9、警示灯10和限行杆11,无线发射器6通过无线电与无线接收器7形成连接,无线接收器7通过导电线与数据显示屏8形成数据连接。
进一步地,电子安全预警方法包括以下步骤:
S1.数据监测:通过激光测距仪5进行对桥体1发生的位移进行监测;
S2.数据发生:激光测距仪5监测的数据通过无线发射器6发生给无线接收器7;
S3.数据中心:无线接收器7接收到的数据传输到数据中心,同时通过数据显示屏8显示数据,通过数据中心计算得到监测数据;
S4.判断:数据中心对接收到的监测数据进行判断是否超出位移,当判断检测的数据没有超出警戒数值时,数据不保存;
S5.启动:当判断检测的数据超出警戒数值时,启动摄像头9、警示灯10和限行杆11;
S6.数据保存:在S5中,同时将超出警戒数值数据保存。
进一步地,激光测距仪5和无线发射器6为三组,且三组激光测距仪5和无线发射器6呈三角形位置摆放在桥墩3的顶部。
进一步地,桥墩3的顶部固定有桥梁支座2,桥梁支座2的顶部固定有桥体1。
进一步地,摄像头9、警示灯10和限行杆11安装均安装在桥体1的顶部。
进一步地,S3中,通过数据中心计算得到监测数据包括:
A1.得到数据:通过三组呈三角形位置摆放的激光测距仪5和无线发射器6得到监测的数据;
A2.求平均值:三组数据通过数据中心求平均值,平均值为监测数据,如三组激光测距仪5测得结构为1.0、1.3、1.0,平均值为1.1,警戒线1.2毫米,当三组激光测距仪5测得结构为1.0、1.9、1.0,平均值为1.3超出警戒线,立马检查。
进一步地,S6中,数据保存之后通过5G网络强大的数据传输能力,加上平台的智能化处理能力,可分时段、分日期统计该桥梁的压力变化情况,在高峰期时提前向管理部门发出预警信息,为管理部门决策提供统计分析依据。
进一步地,光伏太阳能板4通过导电线与激光测距仪5和无线发射器6之间形成电性连接,光伏太阳能板4安装在桥体1上。
进一步地,激光测距仪5和无线发射器6均固定在桥墩3的顶部,且激光测距仪5和无线发射器6位于桥梁支座2的一侧。
进一步地,S1中采用三组激光测距仪5呈三角分部分部对桥体1不同位置进行监测,提高对桥梁检测的均匀性。
工作原理:将三组激光测距仪5和无线发射器6安装到桥墩3的顶部,并且三组激光测距仪5和无线发射器6呈三角形位置安装,通过激光测距仪5进行对桥体1发生的位移进行监测,激光测距仪5监测的数据通过无线发射器6发生给无线接收器7,无线接收器7接收到的数据传输到数据中心,同时通过数据显示屏8显示数据,通过数据中心计算得到监测数据,数据中心对接收到的监测数据进行判断是否超出位移,当判断检测的数据没有超出警戒数值时,数据不保存,当判断检测的数据超出警戒数值时,启动摄像头9、警示灯10和限行杆11,摄像头9能够便于控制中心观察桥体1实时的状况,警示灯10能够提醒过往的车辆和行人,限行杆11降落能够对禁止一切车辆通行,同时将超出警戒数值数据保存。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:包括电子安全预警装置和电子安全预警方法,所述电子预警装置包括桥墩(3)、光伏太阳能板(4)、激光测距仪(5)、无线发射器(6)、无线接收器(7)、数据显示屏(8)、摄像头(9)、警示灯(10)和限行杆(11),所述无线发射器(6)通过无线电与无线接收器(7)形成连接,所述无线接收器(7)通过导电线与数据显示屏(8)形成数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述电子安全预警方法包括以下步骤:
S1.数据监测:通过激光测距仪(5)进行对桥体(1)发生的位移进行监测;
S2.数据发生:激光测距仪(5)监测的数据通过无线发射器(6)发生给无线接收器(7);
S3.数据中心:无线接收器(7)接收到的数据传输到数据中心,同时通过数据显示屏(8)显示数据,通过数据中心计算得到监测数据;
S4.判断:数据中心对接收到的监测数据进行判断是否超出位移,当判断检测的数据没有超出警戒数值时,数据不保存;
S5.启动:当判断检测的数据超出警戒数值时,启动摄像头(9)、警示灯(10)和限行杆(11);
S6.数据保存:在S5中,同时将超出警戒数值数据保存。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述激光测距仪(5)和无线发射器(6)为三组,且三组激光测距仪(5)和无线发射器(6)呈三角形位置摆放在桥墩(3)的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述桥墩(3)的顶部固定有桥梁支座(2),所述桥梁支座(2)的顶部固定有桥体(1)。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述摄像头(9)、警示灯(10)和限行杆(11)安装均安装在桥体(1)的顶部。
6.根据权利要求2所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述S3中,通过数据中心计算得到监测数据包括:
A1.得到数据:通过三组呈三角形位置摆放的激光测距仪(5)和无线发射器(6)得到监测的数据;
A2.求平均值:三组数据通过数据中心求平均值,平均值为监测数据。
7.根据权利要求2所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述S6中,数据保存之后通过5G网络强大的数据传输能力,加上平台的智能化处理能力,可分时段、分日期统计该桥梁的压力变化情况,在高峰期时提前向管理部门发出预警信息,为管理部门决策提供统计分析依据。
8.根据权利要求1所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述光伏太阳能板(4)通过导电线与激光测距仪(5)和无线发射器(6)之间形成电性连接,所述光伏太阳能板(4)安装在桥体(1)上。
9.根据权利要求1所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述激光测距仪(5)和无线发射器(6)均固定在桥墩(3)的顶部,且激光测距仪(5)和无线发射器(6)位于桥梁支座(2)的一侧。
10.根据权利要求2所述的一种基于5G技术桥梁电子安全预警系统,其特征在于:所述S1中采用三组激光测距仪(5)呈三角分部分部对桥体(1)不同位置进行监测。
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