CN112796227B - 桥面施工监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种桥面施工监测方法及系统，该系统包括数据处理单元和至少一个桥面监测单元；数据处理单元用于根据第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，确定以第一桥墩为起点向第二桥墩建造第一桥面过程中第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以第二桥墩为起点向第一桥墩建造第二桥面过程中第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向；每个区间段沿延伸方向设置至少一个桥面监测单元，每个桥面监测单元包括第一光发射器和第一光接收器，第一光发射器向所在区间段对应的延伸方向发射光信号；数据处理单元还用于根据每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向以及对应的偏离量。

Description

桥面施工监测方法及系统

技术领域

本申请涉及智能监测技术领域，尤其涉及桥面施工监测方法及系统。

背景技术

随着桥梁、高铁、道路等基建工程的大力开展，需要建造更多大型的、具有连续梁的桥梁，即在多个桥墩之间连续铺设桥面。为了加快工程进度，分别从相邻的两个桥墩出发建造桥面，最终两边的桥面汇合到一起，这一过程需要边施工边测量两边桥面的偏移方向，保证两边桥面顺利汇合。目前只能通过水准仪人工测量桥面的偏移方向，需要每建完一小段桥面后暂停施工，将水准仪运到桥面上，由人工对桥面的水平和垂直方向进行测量，这种测量方式精准度低、操作复杂且不安全。

发明内容

本申请实施例提供了一种桥面施工监测方法及系统，可提高桥面施工监测的精准度，保证桥面不会偏离预期方向，使得两边的桥面可以顺利汇合。

第一方面，本申请一实施例提供了一种桥面施工监测系统，包括数据处理单元和至少一个桥面监测单元；

所述数据处理单元用于获取第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，确定以所述第一桥墩为起点向所述第二桥墩建造第一桥面过程中所述第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以所述第二桥墩为起点向所述第一桥墩建造第二桥面过程中所述第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，所述延伸方向包括俯仰角和水平偏移角；

每个区间段沿延伸方向设置至少一个桥面监测单元，每个桥面监测单元包括第一光发射器和第一光接收器，所述第一光发射器和所述第一光接收器距桥面的高度相同，所述第一光发射器用于向所在区间段对应的延伸方向发射光信号，所述第一光接收器用于接收所述第一光发射器发射的光信号；

所述数据处理单元还用于根据每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

可选地，每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元；

所述数据处理单元还用于根据所述相对位置关系确定所述第一桥面和所述第二桥面上的每个区间段的横向预设倾斜角；

沿桥面横向设置的桥面监测单元中的第一光发射器用于根据所述横向预设倾斜角沿桥面横向发射光信号；

所述数据处理单元还用于根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角是否偏离横向预设倾斜角。

可选地，所述桥面监测单元还包括设置在所述第一光发射器和所述第一光接收器之间的环形穿孔组件，所述环形穿孔组件的穿孔中心距桥面的高度与所述第一光发射器的光发射窗口中心距桥面的高度相同。

可选地，所述环形穿孔组件上面向所述第一光发射器的一侧设置了环形光接收器，所述数据处理单元还用于根据每个区间段内沿延伸方向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段在延伸方向上的偏离量。

可选地，当每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元时，所述数据处理单元还用于根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角。

可选地，每个桥面监测单元还包括倾角传感器，所述倾角传感器用于测量所述第一光发射器的倾角和所述第一光接收器的倾角，所述第一光发射器的倾角作为调整所述第一光发射器发射光信号方向的依据，所述第一光接收器的倾角作为调整所述第一光接收器接收光信号角度的依据。

可选地，每个桥面监测单元还包括倾角调节机构，所述倾角调节结构用于：根据所述第一光发射器的倾角和桥面监测单元所在的区间段对应的延伸方向，调整所述第一光发射器发射光信号的方向，以及根据所述第一光接收器的倾角和桥面监测单元所在的区间段对应的延伸方向，调整所述第一光接收器接收光信号的角度。

可选地，所述系统还包括多个垂直监测单元，每个垂直监测单元包括第二光发射器、第二光接收器和光反射器，所述第二光发射器和所述第二光接收器分别设置在安装架的两端，所述安装架竖立在所述第一桥面上建造的第一个区间段内，每个区间段设置一个光反射器，所述第二光发射器用于向所述光反射器发射光信号，所述第二光接收器用于接收所述光反射器发射的光信号；

所述数据处理单元还用于根据每个第二光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

可选地，所述系统还包括桥墩监测单元，所述桥墩监测单元包括设置在所述第一桥墩上的可转动的第三光发射器、设置在所述第二桥墩上的第三光接收器和处理器，所述第三光发射器用于发射光信号，所述第三接收器用于接收所述第三光发射器发射的光信号；

所述处理器用于：在所述第三光接收器接收到所述第三光发射器发射的光信号时，根据所述第三光接收器发射光信号和所述第三光接收器接收光信号的时间差，确定所述第一桥墩和所述第二桥墩之间的距离值，获取所述第三光发射器当前的方位角，根据所述距离值和所述方位角，确定所述第一桥墩和所述第二桥墩之间的相对位置关系。

第二方面，本申请一实施例提供了一种桥面施工监测方法，包括：

获取第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，确定以所述第一桥墩为起点向所述第二桥墩建造第一桥面过程中所述第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以所述第二桥墩为起点向所述第一桥墩建造第二桥面过程中所述第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，其中，所述延伸方向包括俯仰角和水平偏移角；

获取每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，其中，每个区间段沿延伸方向设置了至少一个桥面监测单元，每个桥面监测单元包括第一光发射器和第一光接收器，所述第一光发射器和所述第一光接收器距桥面的高度相同，所述第一光发射器用于向所在区间段对应的延伸方向发射光信号，所述第一光接收器用于接收所述第一光发射器发射的光信号；

根据所述接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

可选地，每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元；所述方法还包括：

根据所述相对位置关系确定所述第一桥面和所述第二桥面上的每个区间段的横向预设倾斜角；其中，沿桥面横向设置的桥面监测单元中的第一光发射器用于根据所述横向预设倾斜角沿桥面横向发射光信号；

根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角是否偏离横向预设倾斜角。

可选地，所述桥面监测单元还包括设置在所述第一光发射器和所述第一光接收器之间的环形穿孔组件，所述环形穿孔组件的穿孔中心距桥面的高度与所述第一光发射器的光发射窗口中心距桥面的高度相同，所述环形穿孔组件上面向所述第一光发射器的一侧设置了环形光接收器；

所述方法还包括：根据每个区间段内沿延伸方向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段在延伸方向上的偏离量。

可选地，当每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元时，所述方法还包括：根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角。

可选地，所述系统还包括多个垂直监测单元，每个垂直监测单元包括第二光发射器、第二光接收器和光反射器，所述第二光发射器和所述第二光接收器分别设置在安装架的两端，所述安装架竖立在所述第一桥面上建造的第一个区间段内，每个区间段设置一个光反射器，所述第二光发射器用于向所述光反射器发射光信号，所述第二光接收器用于接收所述光反射器发射的光信号；

所述方法还包括：根据每个第二光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

可选地，所述系统还包括桥墩监测单元，所述桥墩监测单元包括设置在所述第一桥墩上的可转动的第三光发射器、设置在所述第二桥墩上的第三光接收器和处理器，所述第三光发射器用于发射光信号，所述第三接收器用于接收所述第三光发射器发射的光信号；

所述方法还包括：在所述第三光接收器接收到所述第三光发射器发射的光信号时，根据所述第三光接收器发射光信号和所述第三光接收器接收光信号的时间差，确定所述第一桥墩和所述第二桥墩之间的距离值，获取所述第三光发射器当前的方位角，根据所述距离值和所述方位角，确定所述第一桥墩和所述第二桥墩之间的相对位置关系。

第三方面，本申请一实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。

第四方面，本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。

第五方面，本申请一实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任一种TCP传输性能的控制的各种可选实现方式中提供的方法。

本申请实施例提供的桥面施工监测方法及系统，基于两个桥墩之间的相对位置关系确定待建造桥面上各个区间段的延伸方向，然后每完成桥面上的一个区间段后，立即在这个区间段上设置至少一个桥面监测单元，以测量该区间段的桥面是否符合预期的延伸方向，实现边建造桥面边进行监测的目的，保证桥面不会偏离预期方向，使得两边的桥面可以顺利汇合。此外，通过光信号监测桥面的建造情况，可大幅度提高监测精准度，而且桥面施工监测系统安装简单，降低了人工介入比例，有助于提高了施工安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的桥面施工监测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的桥面监测单元的一种安装方式的示意图；

图3为本申请实施例提供的桥面监测单元的另一种安装方式的示意图；

图4为本申请实施例提供的桥面监测单元的另一种安装方式的示意图；

图5为本申请实施例提供的在环形穿孔组件上设置环形光接收器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的在桥面上安装垂直监测单元的示意图；

图7为本申请实施例提供的桥面施工监测方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

为了方便理解，下面对本申请实施例中涉及的名词进行解释：

光发射器：可产生光信号的器件。本申请实施例中的光发射器可以是生成特定波段的光信号的激光器，激光的准直性好、亮度高、发散角小，可提高监测精度和准确度。本申请实施例中的光发射器也可以是普通的光源器件，如LED（Light-Emitting Diode，发光二极管），对于普通光源，可通过光学系统对发射的光信号进行聚焦处理，提高光信号的准直性。

光接收器：即光电传感器，是将光信号转换为电信号的一种器件，包括但不限于：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。本申请实施例中，可根据选择的光发射器发射的光信号的波段，选择对该波段敏感的光学接收器。

下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。

参考图1，本申请实施例提供了一种桥面施工监测系统，至少包括数据处理单元101和至少一个桥面监测单元102。在相邻两个桥墩之间建造桥面时，可通过该桥面施工监测系统对施工中的桥面进行实时监测，保证两边的桥面按照预期的方向建造，并最终汇合到一起。为了方便描述，后续将相邻的两个桥墩分别称为第一桥敦和第二桥墩，将以第一桥墩为起点向第二桥墩建造的桥面称为第一桥面，将以第二桥墩为起点向第一桥墩建造的桥面称为第二桥面，若无特殊说明，本申请中所指的桥面包括第一桥面和第二桥面。

首先，数据处理单元101获取第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，根据相对位置关系，确定以第一桥墩为起点向第二桥墩建造第一桥面过程中第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以第二桥墩为起点向第一桥墩建造第二桥面过程中第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，延伸方向包括俯仰角和水平偏移角。

其中，第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系包括但不限于相对高度和相对方位角。可在第一桥墩和第二桥墩建造完成后，分别测量第一桥敦和第二桥墩的高度，进而获得第一桥墩和第二桥墩之间的相对高度，在第一桥墩上测量第二桥墩相对第一桥墩偏移的角度，即相对方位角；然后将第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系输入数据处理单元，数据处理单元基于预先输入的桥梁建筑规范等计算参数，结合第一桥墩和第二桥墩的相对位置关系，计算出第一桥墩和第二桥墩之间的桥面的建筑结构参数，包括但不限于桥面与水平面的夹角、水平方向上的偏移、桥面高度、曲率、桥面横向倾斜角度等，基于上述参数可确定出第一桥面和第二桥面上的每个区间段对应的延伸方向，该延伸方向包括俯仰角和水平偏移角。

具体实施时，沿桥面的延伸方向上每隔一定距离划分为一个区间段，每个区间段沿延伸方向设置至少一个桥面监测单元，每个区间段的长度可根据实际需求设定。需要说明的是，本申请实施例采用光沿直线传播的原理来检测桥面是否按照预期的延伸方向建造，当桥面是弯道时，区间段的长度不宜过长，需保证每个区间段都近似是一段直线，当然即便桥面是直道，区间段的长度也不宜太长，例如可以每隔3~6米设定一个区间段，这样建造完一小段桥面后立即在这段桥面上安装桥面监测单元，实现边建造边监测，保证桥面不会偏离预期方向。

在建造完第一桥墩和第二桥墩后，从第一桥墩上开始建造第一桥面，同时从第二桥墩上开始建造第二桥面。在桥面建造过程中，每完成桥面上的一个区间段后，立即在这个区间段上设置至少一个桥面监测单元。桥面监测单元的安装方式可参考图2，每个桥面监测单元包括第一光发射器1021和第一光接收器1022，第一光发射器1021用于向所在区间段对应的延伸方向发射光信号，第一光接收器1022用于接收第一光发射器1021发射的光信号，可基于第一光接收器1022是否接收到第一光发射器1021发射的光信号、以及接收到光信号的情况，检测桥面是否按照预期的延伸方向建造。第一光发射器1021和第一光接收器1022距桥面的高度相同，第一光发射器1021和第一光接收器1022可分别通过支架固定在距桥面相同高度的位置，以保证在桥面未偏离延伸方向的情况下，第一光接收器1022可以顺利接收到第一光发射器1022发射的光信号，支架的高度可根据应用场景进行设定，不做限定。

实际应用中，前一个区间段的第一光接收器和后一个区间段的第一光发射器可安装在同一根支架上，以降低支架的数量。以图2为例，即第一个区间段中上方的第一光接收器1022和第二个区间段中上方的第一光发射器1021安装在同一根支架上，第一个区间段中下方的第一光接收器1022和第二个区间段中下方的第一光发射器1021安装在同一根支架上。

在一种可能的实施方式中，数据处理单元确定出每个区间段的延伸方向后，可将每个区间段的延伸方向展示给施工人员，施工人员根据每个区间段的延伸方向，分别调整每个区间段内的第一光发射器发射光信号的角度和第一光接收器接收光的角度，保证第一光发射器向延伸方向发射光信号，第一光接收器可以接收沿延伸方向传播的光。

为了方便施工人员调节第一光发射器和第一光接收器的安装角度，每个桥面监测单元还包括倾角传感器，倾角传感器用于测量第一光发射器的倾角和第一光接收器的倾角，第一光发射器的倾角作为调整第一光发射器发射光信号方向的依据，第一光接收器的倾角作为调整第一光接收器接收光信号角度的依据。由于第一光发射器和第一光接收器分别安装在不同的位置，因此在第一光发射器上设置一个第一倾角传感器，以测量第一光发射器的倾角，在第一光接收器上设置一个第二倾角传感器，以测量第一光接收器的倾角，并配置对应的显示装置，通过显示装置显示第一光发射器当前的倾角和第一光接收器当前的倾角，方便施工人员进行调节。进一步地，显示装置还可以同时显示对应区间段的延伸方向，方便施工人员根据显示装置当前显示的倾角和延伸方向，调节第一光发射器和第一光接收器的安装角度。当然，也可以通过移动网络将这些待显示的数据发送到施工人员手持的移动终端上，通过移动终端上安装的匹配的应用程序显示这些数据。

进一步地，每个桥面监测单元还包括倾角调节机构，倾角调节结构用于：根据第一光发射器的倾角和桥面监测单元所在的区间段对应的延伸方向，调整第一光发射器发射光信号的方向，以及根据第一光接收器的倾角和桥面监测单元所在的区间段对应的延伸方向，调整第一光接收器接收光信号的角度。为此，施工人员只需要将第一光发射器和第一光接收器安装在相应区间段的桥面上，桥面监测单元可基于全自动的倾角调节机构，自动调节第一光发射器发射光信号的方向和第一光接收器接收光信号的角度，降低了设备安装难度。其中，倾角调节机构可通过电机、转台等设备实现第一光发射器和第一光接收器角度的调整，或者可通过在第一光发射器的出光口和第一光接收器的入光口处增加可旋转的棱镜或反射镜实现，这些都可通过现有技术实现，具体细节不再赘述。

数据处理单元与每个桥面监测单元通过有线或无线的通信方式传输数据，每个桥面监测单元将接收光信号的情况发送给数据处理单元，数据处理单元基于每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

具体地，若某一区间段的第一光接收器能够接收到对应的第一光发射器发射的光信号，则表明该区间段的桥面是按照数据处理单元计算出的延伸方向建造的；若某一区间段的第一光接收器无法接收到对应的第一光发射器发射的光信号，则表明该区间段的桥面偏离了数据处理单元计算出的延伸方向，需要人为调整该段桥面的走向。

进一步地，可增大第一光发射器发射的光信号的发散角，使得光信号到达第一光接收器所在位置时形成较大的光斑，光斑中心点的光强最强，边缘光强最弱，第一光接收器选择面阵列器件。若某一区间段的第一光接收器中心接收到的光信号最强，则表明该区间段的桥面是按照数据处理单元计算出的延伸方向建造的；若某一区间段的第一光接收器上光信号最强的点不在第一光接收器中心，则可以根据光信号最强点相对第一光接收器中心点的位置确定该区间段相对延伸方向的偏离量，若偏移量在误差允许范围内，则表明该区间段的桥面是按照数据处理单元计算出的延伸方向建造的，若偏移量超过误差允许范围，则表明该区间段的桥面偏离了延伸方向，可根据偏移量对该段桥面的走向进行调整；若某一区间段的第一光接收器无法接收到对应的第一光发射器发射的光信号，则表明该区间段的桥面偏离了数据处理单元计算出的延伸方向，需要人为调整该段桥面的走向。

实际应用中，数据处理单元可放置在桥面下方的安全位置，还可以为其配置显示设备，用于显示数据处理单元获得的数据，如第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系、每个区间段对应的延伸方向、每个区间段是否偏离对应的延伸方向以及对应的偏离量等，方便施工人员及时获取到桥面的施工状况。施工人员还可以通过显示设备的参数输入界面，输入数据处理单元处理数据时所需的参数，如第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系、计算参数等。

当然，数据处理单元也可以通过移动网络将获得的数据发送到施工人员手持的移动终端上，通过移动终端上安装的匹配的应用程序显示这些数据。

本申请实施例的桥面施工监测系统，基于两个桥墩之间的相对位置关系确定待建造桥面上各个区间段的延伸方向，然后每完成桥面上的一个区间段后，立即在这个区间段上设置至少一个桥面监测单元，以测量该区间段的桥面是否符合预期的延伸方向，实现边建造桥面边进行监测的目的，保证桥面不会偏离预期方向，使得两边的桥面可以顺利汇合。此外，通过光信号监测桥面的建造情况，可大幅度提高监测精准度，而且桥面施工监测系统安装简单，降低了人工介入比例，有助于提高了施工安全。

在上述任一实施方式的基础上，桥面施工监测系统还包括桥墩监测单元，桥墩监测单元包括设置在第一桥墩上的可转动的第三光发射器、设置在第二桥墩上的第三光接收器和处理器，第三光发射器用于发射光信号，第三接收器用于接收第三光发射器发射的光信号。可在第一桥墩和第二桥墩完成建造后，将桥墩监测单元中的第三光发射器安装在第一桥墩上，将第三光接收器安装在第二桥墩上，然后控制第三光发射器发射光信号的同时转动第三光发射器，可通过转台、电机等设备实现第三光发射器的转动，使得第三光发射器发射的光信号在一定角度范围扫射，直至第三光接收器接收到第三光发射器发射的光信号时，第三光发射器停止转动。当第三光接收器接收到第三光发射器发射的光信号时，桥墩监测单元内部的处理器根据第三光接收器发射光信号和第三光接收器接收光信号的时间差，确定第一桥墩和第二桥墩之间的距离值，获取第三光发射器当前的方位角，根据距离值和方位角，确定第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系。其中，处理器可记录下第三光发射器初始方位角，并记录第三光发射器转动的角度，根据初始方位角和转动角度，计算出第三光发射器当前的方位角，然后根据第三光发射器当前的方位角和第一桥墩和第二桥墩之间的距离值，计算出第一桥墩和第二桥墩之间的相对高度，第三光发射器当前的方位角可作为第二桥墩相对第一桥墩偏移的角度，即相对方位角。

基于桥墩监测单元可自动检测第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，降低人工测量带来的误差，还可以在桥面施工过程中对第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系进行实时监测，第一时间发现第一桥墩或第二桥墩的形变，提高工程质量和施工安全。

在上述任一实施方式的基础上，参考图3，还可以在每个区间段沿桥面横向设置至少一个桥面监测单元，以对桥面横向的建造进行监测。横向设置的桥面监测单元的安装方式与沿延伸方向设置的桥面监测单元的安装方式类似，不再赘述。

为此，数据处理单元还用于根据相对位置关系确定第一桥面和第二桥面上的每个区间段的横向预设倾斜角。基于每个区间段的横向预设倾斜角，调整横向设置的桥面监测单元中的第一光发射器和第一光接收器的安装角度，使得沿桥面横向设置的桥面监测单元中的第一光发射器以横向预设倾斜角的角度沿桥面横向发射光信号。横向设置的桥面监测单元将接收光信号的情况发送给数据处理单元，数据处理单元根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角是否偏离横向预设倾斜角。具体的判断方式可参考沿延伸方向设置的桥面监测单元的判断方式，不再赘述。

同样地，横向设置的桥面监测单元也可以包括倾角传感器和倾角调节机构，功能与沿延伸方向设置的桥面监测单元类似，以方便施工人员调节第一光发射器和第一光接收器的安装角度。

在上述任一实施方式的基础上，参考图4，桥面监测单元还包括设置在第一光发射器1021和第一光接收器1022之间的环形穿孔组件1023，环形穿孔组件1023的穿孔中心距桥面的高度与第一光发射器1022的光发射窗口中心距桥面的高度相同，保证在桥面未偏离延伸方向的情况下，第一光发射器1021发射的光信号可通过环形穿孔组件件1023到达第一光接收器1022。

当环形穿孔组件所处的桥面位置发生沉降、倾斜、偏移、抬高等情况时，会阻挡部分或全部光信号，导致第一光接收器接收到的光信号强度变低或接收不到光信号，此时可判断出该区间段的桥面偏离了延伸方向或偏离了横向预设倾斜角。进一步地，还可以根据第一光接收器接收到的光信号的强度，确定出桥面在延伸方向上的偏离量或者桥面横向的倾斜角。

通过在第一光发射器和第一光接收器之间的位置设置环形穿孔组件，可增加桥面上的监测点，进一步提高监测精准度。

进一步地，参考图5，环形穿孔组件1023上面向第一光发射器的一侧可设置环形光接收器，可通过多个光接收器1024组成环形光接收器。数据处理单元还用于根据每个区间段内沿延伸方向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段在延伸方向上的偏离量。当每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元时，数据处理单元还用于根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角。

具体地，可根据环形光接收器上各个光接收器1024接收光信号的强度，确定环形穿孔组件1023的偏移量。以图5为例，环形光接收器上方的光接收器1024接收到的光信号强度最强，表明环形穿孔组件1023所在桥面向下偏移，环形光接收器左边的光接收器1024接收到的光信号强度最强，表明环形穿孔组件1023所在桥面向右偏移，通过分析各个光接收器1024接收光信号的强度，即可确定环形穿孔组件1023的偏移方向，从而确定出桥面在延伸方向上的偏离量或桥面横向的倾斜角。

在上述任一实施方式的基础上，参考图6，桥面施工监测系统还包括多个垂直监测单元，每个垂直监测单元包括第二光发射器601、第二光接收器602和光反射器603，第二光发射器601和第二光接收器602分别设置在安装架604的两端，安装架604竖立在第一桥面上建造的第一个区间段内，每个区间段设置一个光反射器603，第二光发射器601用于向光反射器603发射光信号，第二光接收器602用于接收光反射器603发射的光信号。每个区间段对应的第二光发射器601发射的光信号的角度不同，使得不同区间段之间的光信号互不干扰，每个第二光发射器601发射光信号的角度可根据每个区间段的延伸方向确定。每个区间段的光反射器603可通过安装杆固定在桥面上，每个光反射器603到桥面的距离是根据每个区间段的延伸方向确定的。当桥面按照预期的延伸方向建造时，第二光发射器601发射的光信号可通过对应的光反射器603反射到对应的第二光接收器602；当桥面未按照预期的延伸方向建造时，光反射器603所在位置偏离了预期位置，导致第二光发射器601发射的光信号无法通过对应的光反射器603反射到对应的第二光接收器602。

基于此，数据处理单元可根据每个第二光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。具体地，若某一区间段的第二光接收器能够接收到对应的第二光发射器发射的光信号，则表明该区间段的桥面是按照数据处理单元计算出的延伸方向建造的；若某一区间段的第二光接收器无法接收到对应的第二光发射器发射的光信号，则表明该区间段的桥面偏离了数据处理单元计算出的延伸方向，需要人为调整该段桥面的走向。

需要说明的是，本申请实施例中的光发射器和光接收器可通过有线的方式供电，也可以为光发射器和光接收器配备电池或太阳能板，保证器件的供电，不用布线，减轻安装的工作量。

图6仅给出了垂直监测单元在第一桥面上的安装方式的示意图，垂直监测单元在第二桥面上的安装方式类似，不再赘述。

进一步地，参考图6，还可以在第一桥面的安装架604顶端安装第四光发射器605，在第二桥面的安装架顶端安装第四光接收器606，基于第四光接收器606接收第四光发射器605发射的光信号的情况，监测第一桥面和第二桥面之间的相对位置关系。

如图7所示，基于与上述桥面施工监测系统相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种桥面施工监测方法，包括如下步骤：

S701、获取第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，根据相对位置关系，确定以第一桥墩为起点向第二桥墩建造第一桥面过程中第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以第二桥墩为起点向第一桥墩建造第二桥面过程中第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，其中，延伸方向包括俯仰角和水平偏移角。

S702、获取每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况。

其中，每个区间段沿延伸方向设置了至少一个桥面监测单元，每个桥面监测单元包括第一光发射器和第一光接收器，第一光发射器和第一光接收器距桥面的高度相同，第一光发射器用于向所在区间段对应的延伸方向发射光信号，第一光接收器用于接收第一光发射器发射的光信号。

S703、根据接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

可选地，每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元，其中，沿桥面横向设置的桥面监测单元中的第一光发射器用于根据横向预设倾斜角沿桥面横向发射光信号。

基于此，本申请实施例的桥面施工监测方法还包括如下步骤：根据相对位置关系确定第一桥面和第二桥面上的每个区间段的横向预设倾斜角；根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角是否偏离横向预设倾斜角。

可选地，桥面监测单元还包括设置在第一光发射器和第一光接收器之间的环形穿孔组件，环形穿孔组件的穿孔中心距桥面的高度与第一光发射器的光发射窗口中心距桥面的高度相同，环形穿孔组件上面向第一光发射器的一侧设置了环形光接收器。

基于此，本申请实施例的桥面施工监测方法还包括如下步骤：根据每个区间段内沿延伸方向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段在延伸方向上的偏离量。

可选地，当每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元时，本申请实施例的桥面施工监测方法还包括如下步骤：根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角。

可选地，本申请实施例的桥面施工监测系统还包括多个垂直监测单元，每个垂直监测单元包括第二光发射器、第二光接收器和光反射器，第二光发射器和第二光接收器分别设置在安装架的两端，安装架竖立在第一桥面上建造的第一个区间段内，每个区间段设置一个光反射器，第二光发射器用于向光反射器发射光信号，第二光接收器用于接收光反射器发射的光信号。

基于此，本申请实施例的桥面施工监测方法还包括如下步骤：根据每个第二光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

可选地，本申请实施例的桥面施工监测系统还包括桥墩监测单元，桥墩监测单元包括设置在第一桥墩上的可转动的第三光发射器、设置在第二桥墩上的第三光接收器和处理器，第三光发射器用于发射光信号，第三接收器用于接收第三光发射器发射的光信号。

基于此，本申请实施例的桥面施工监测方法还包括如下步骤：在第三光接收器接收到第三光发射器发射的光信号时，根据第三光接收器发射光信号和第三光接收器接收光信号的时间差，确定第一桥墩和第二桥墩之间的距离值，获取第三光发射器当前的方位角，根据距离值和方位角，确定第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系。

本申请实施例提的桥面施工监测方法与上述桥面施工监测系统采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效果，在此不再赘述。

基于与上述桥面施工监测方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，如图8所示，该电子设备80可以包括处理器801和存储器802。

处理器801可以是通用处理器，例如中央处理器（CPU）、数字信号处理器（DigitalSignal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器802作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器（Random Access Memory，RAM）、静态随机访问存储器（Static Random Access Memory，SRAM）、可编程只读存储器（Programmable Read Only Memory，PROM）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、带电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储器802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于：移动存储设备、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁性存储器（例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘（MO）等）、光学存储器（例如CD、DVD、BD、HVD等）、以及半导体存储器（例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器（NAND FLASH）、固态硬盘（SSD））等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁性存储器（例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘（MO）等）、光学存储器（例如CD、DVD、BD、HVD等）、以及半导体存储器（例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器（NAND FLASH）、固态硬盘（SSD））等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请实施例的方法，不应理解为对本申请实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥面施工监测系统，其特征在于，包括：数据处理单元和至少一个桥面监测单元；

所述数据处理单元用于获取第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，确定以所述第一桥墩为起点向所述第二桥墩建造第一桥面过程中所述第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以所述第二桥墩为起点向所述第一桥墩建造第二桥面过程中所述第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，所述延伸方向包括俯仰角和水平偏移角；

每个区间段沿延伸方向设置至少一个桥面监测单元，每个桥面监测单元包括第一光发射器和第一光接收器，所述第一光发射器和所述第一光接收器距桥面的高度相同，所述第一光发射器用于向所在区间段对应的延伸方向发射光信号，所述第一光接收器用于接收所述第一光发射器发射的光信号；

所述数据处理单元还用于根据每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元；

所述数据处理单元还用于根据所述相对位置关系确定所述第一桥面和所述第二桥面上的每个区间段的横向预设倾斜角；

沿桥面横向设置的桥面监测单元中的第一光发射器用于根据所述横向预设倾斜角沿桥面横向发射光信号；

所述数据处理单元还用于根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角是否偏离横向预设倾斜角。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述桥面监测单元还包括设置在所述第一光发射器和所述第一光接收器之间的环形穿孔组件，所述环形穿孔组件的穿孔中心距桥面的高度与所述第一光发射器的光发射窗口中心距桥面的高度相同。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述环形穿孔组件上面向所述第一光发射器的一侧设置了环形光接收器，所述数据处理单元还用于根据每个区间段内沿延伸方向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段在延伸方向上的偏离量。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当每个区间段沿桥面横向设置了至少一个桥面监测单元时，所述数据处理单元还用于根据每个区间段内沿桥面横向设置的桥面监测单元的环形光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段横向的倾斜角。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，每个桥面监测单元还包括倾角传感器，所述倾角传感器用于测量所述第一光发射器的倾角和所述第一光接收器的倾角，所述第一光发射器的倾角作为调整所述第一光发射器发射光信号方向的依据，所述第一光接收器的倾角作为调整所述第一光接收器接收光信号角度的依据。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个桥面监测单元还包括倾角调节机构，所述倾角调节结构用于：根据所述第一光发射器的倾角和桥面监测单元所在的区间段对应的延伸方向，调整所述第一光发射器发射光信号的方向，以及根据所述第一光接收器的倾角和桥面监测单元所在的区间段对应的延伸方向，调整所述第一光接收器接收光信号的角度。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多个垂直监测单元，每个垂直监测单元包括第二光发射器、第二光接收器和光反射器，所述第二光发射器和所述第二光接收器分别设置在安装架的两端，所述安装架竖立在所述第一桥面上建造的第一个区间段内，每个区间段设置一个光反射器，所述第二光发射器用于向所述光反射器发射光信号，所述第二光接收器用于接收所述光反射器发射的光信号；

所述数据处理单元还用于根据每个第二光接收器接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括桥墩监测单元，所述桥墩监测单元包括设置在所述第一桥墩上的可转动的第三光发射器、设置在所述第二桥墩上的第三光接收器和处理器，所述第三光发射器用于发射光信号，所述第三光接收器用于接收所述第三光发射器发射的光信号；

所述处理器用于：

在所述第三光接收器接收到所述第三光发射器发射的光信号时，根据所述第三光接收器发射光信号和所述第三光接收器接收光信号的时间差，确定所述第一桥墩和所述第二桥墩之间的距离值，获取所述第三光发射器当前的方位角，根据所述距离值和所述方位角，确定所述第一桥墩和所述第二桥墩之间的相对位置关系。

10.一种桥面施工监测方法，其特征在于，包括：

获取第一桥墩和第二桥墩之间的相对位置关系，根据所述相对位置关系，确定以所述第一桥墩为起点向所述第二桥墩建造第一桥面过程中所述第一桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，以及以所述第二桥墩为起点向所述第一桥墩建造第二桥面过程中所述第二桥面上的每个区间段分别对应的延伸方向，其中，所述延伸方向包括俯仰角和水平偏移角；

获取每个区间段沿延伸方向设置的桥面监测单元接收光信号的情况，其中，每个区间段沿延伸方向设置了至少一个桥面监测单元，每个桥面监测单元包括第一光发射器和第一光接收器，所述第一光发射器和所述第一光接收器距桥面的高度相同，所述第一光发射器用于向所在区间段对应的延伸方向发射光信号，所述第一光接收器用于接收所述第一光发射器发射的光信号；

根据所述接收光信号的情况，确定每个区间段是否偏离对应的延伸方向。

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