CN113587999A - 一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，所述监测设备内设有电源设备和信息传输子模块，所述监测设备内设有传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块，所述传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块均与电源设备和信息传输子模块相连接，所述控制中心内设有信息传输模块和桥梁结构检测日志。本发明能很好的将数据进行统一，便于快速传送，方便安全评测模块评测桥梁现在所处的情况，当出现危险时便于快速发出警报，并且能很好的将检测结果输送至日志内，保证桥梁监测的连贯性。
Description
技术领域
本发明涉及感知系统技术领域，尤其涉及一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统。
背景技术
为了确保大型桥梁结构的使用安全性和耐久性，通过恰当的监测手段可以及时了解桥梁的健康状况，特别是有可能在早期就发现危及桥梁安全的隐蔽损伤，将对确保桥梁安全起到至关重要的作用，同时也为桥梁的维修加固提供必要的依据，由此可节约桥梁的维修加固费用，避免频繁大修关闭交通所带来的不便与损失。
现有的这种桥梁结构安全监测设备不能很好的对桥梁数据进行检测，无法进行统一的监测划分，常需要工作人员分类设置多种监测设备，之后监测设备将数据单独进行输送，不利于整合其数据，不能很好的统一对桥梁进行监测，影响监测的质量。为此，我们提出了一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，所述监测设备内设有电源设备和信息传输子模块，所述监测设备内设有传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块，所述传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块均与电源设备和信息传输子模块相连接，所述控制中心内设有信息传输模块和桥梁结构检测日志，所述控制中心内设有信息分类模块、信息处理模块、数据对比模块、安全评测模块和警报模块，所述信息分类模块、信息处理模块、数据对比模块、安全评测模块和警报模块均与信息传输模块相连接，所述安全评测模块与桥梁结构检测日志相连接。
优选地，所述信息处理模块分为信号重组模块和信号特征提取模块。
优选地，所述传感器设备包括用于测量桥梁结构周围环境参数的环境参数传感器、用于记录桥梁经受的各种可变荷载的荷载监测设备、用于记录主缆、锚杆、吊杆张力的拉压力传感器；用于记录桥梁结构的静动力应变和应力的应变传感器；用于采集桥梁结构在动载作用下的振动信号的振动测量传感器。
优选地，所述信号重组模块从储存空间中获取一个监测点处双通道加速度传感器采集到的对应的振动信号，将所述振动信号分别进行分解、再重组得到与所述双通道加速度传感器对应的结构振动特征信号。
优选地，所述信号特征提取模块接收与监测点对应的结构振动特征信号，并依此建立与监测点对应的桥梁结构振动矩阵，通过矩阵变换计算出包括有监测点振动特征参量的结构振动特征矩阵，进而从所述结构振动特征矩阵中提取出振动特征参量。
优选地，所述信息传输子模块和信息传输模块之间通过有线网络、无线网络中任意一种进行连接。
优选地，所述桥梁结构检测日志包括有：桥梁的外部环境参数中的异常、桥应力状态异常的桥梁检测部位、桥梁监测点振动异常的振动信息。
优选地，所述警报模块包括警灯和报警器。
优选地，所述信息分类模块下设有桥梁危险部位的应力数据模块、桥梁危险部位的加速度数据模块、桥梁危险部位的位移数据模块。
本发明的有益效果是：
1、通过设置传感器模块和信号采集设备以及监控设备能很好的实现对桥梁数据变化以及监测桥梁的变化，并且通过信息传输子模块能很好的将数据进行统一，便于快速传送；
2、通过信息分类模块、信息处理模块、数据对比模块能很好的将采集到的信息与桥梁安全信息进行对比，从而方便安全评测模块评测桥梁现在所处的情况，当出现危险时便于快速发出警报，并且能很好的将检测结果输送至日志内，保证桥梁监测的连贯性；
综上所述，本发明能很好的将数据进行统一，便于快速传送，方便安全评测模块评测桥梁现在所处的情况，当出现危险时便于快速发出警报，并且能很好的将检测结果输送至日志内，保证桥梁监测的连贯性。
附图说明
图1为本发明提出的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统的框架结构图；
图2为本发明提出的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统的信息处理模块结构图。
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。
参照图1-2，一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，包括检测设备和控制中心，检查设备放置到高速公路桥梁上，从而能很好的对桥梁的情况进行彻底的检测，并且能快速将检测到的信息传递至控制中心内，控制中心对检测到的信息进行分类规整，从而能很好的了解桥梁现在的状态，能及时发现问题并进行处理，保证桥梁使用的安全性。
在本发明中，监测设备内设有电源设备和信息传输子模块，采用电线供电的方式，并且设置备用电源，从而保证供电的稳定性，保证能持续稳定的对桥梁进行检测，同时便于保证信息传输子模块能持续进行工作，快速将采集到的信息传递至控制中心内。
在本发明中，监测设备内设有传感器设备，传感器设备包括用于测量桥梁结构周围环境参数的环境参数传感器、用于记录桥梁经受的各种可变荷载的荷载监测设备、用于记录主缆、锚杆、吊杆张力的拉压力传感器；用于记录桥梁结构的静动力应变和应力的应变传感器；用于采集桥梁结构在动载作用下的振动信号的振动测量传感器，能很好的对桥梁所有部位进行彻底实时的检测，并且能及时将检测的数据进行传输，便于控制中心准确的了解桥梁各部位的情况，从而能及时发现问题并进行快速处理，确保安全性。
在本发明中，信号采集设备，能很好的将传感器所采集到的信息进行整理收集整合，监控设备便于对现场情况进行检测，了解桥梁周边自然环境状况，存储模块能很好的将采集到的信息进行存储，避免出现数据遗失的情况，确保信息的完整性和安全性。
在本发明中，传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块均与电源设备和信息传输子模块相连接，能保证其能正常的进行运作，并且能很好的将采集到的信息进行传输，保证信息传递的稳定性和安全性。
在本发明中，控制中心内设有信息传输模块和桥梁结构检测日志，便于接收信息和发出质量，并且能很好的将当天检测的情况进行整理，便于工作人员查询。
在本发明中，控制中心内设有信息分类模块，其能很好的将采集到的信息进行分类，从而确保后续信息处理时的准确性；信息处理模块能很好的将接收到的信息进行转化，从而将其转化成对应的数据资料，便于后期能很好的与设计资料对比，了解桥梁现在的状态；数据对比模块能很好的与设计资料对比，了解桥梁现在的状态；安全评测模块能通过对比计算出差值，并且根据安全范围进行对比，了解桥梁现在的状态；警报模块包括警灯和报警器，能及时发出警示信号，警报模块能快速发出警报，当出现问题时及时同时工作人员，便于快速做出反应。
在本发明中，信息分类模块、信息处理模块、数据对比模块、安全评测模块和警报模块均与信息传输模块相连接，能保证信息传递的稳定性和安全性，安全评测模块与桥梁结构检测日志相连接，便于及时添加更新新的日志，便于工作人员查询了解。
在本发明中，信息传输子模块和信息传输模块之间通过有线网络、无线网络中任意一种进行连接，保证信息传递的效率和稳定性，避免出现数据丢失的情况，从而能保证桥梁的安全性。
在本发明中，信息处理模块分为信号重组模块和信号特征提取模块，能根据接收到的信息将其针对性进行处理，从而很好的确定每个信息所对应的技术数据，方便后续进行对比，保证对比的准确性，进而便于工作人员通过数据对比准确的了解桥梁现在的状态。
在本发明中，信号重组模块从储存空间中获取一个监测点处双通道加速度传感器采集到的对应的振动信号，将振动信号分别进行分解、再重组得到与双通道加速度传感器对应的结构振动特征信号；信号特征提取模块接收与监测点对应的结构振动特征信号，并依此建立与监测点对应的桥梁结构振动矩阵，通过矩阵变换计算出包括有监测点振动特征参量的结构振动特征矩阵，进而从结构振动特征矩阵中提取出振动特征参量，能很好的将信号进行解析，从而转化成工作人员所能理解的数据信息，便于工作人员将数据信息和桥梁设计的数据信息进行比对，便于快速了解桥梁现在所处状态。
在本发明中，桥梁结构检测日志包括有：桥梁的外部环境参数中的异常、桥应力状态异常的桥梁检测部位、桥梁监测点振动异常的振动信息，对桥梁重点部位的信息输送进行存储，便于工作人员了解，方便有针对性的进行维护，提升安全性，信息分类模块下设有桥梁危险部位的应力数据模块、桥梁危险部位的加速度数据模块、桥梁危险部位的位移数据模块，显示重要数据，确保能直观看到桥梁重要数据。
在本发明中，通过在桥梁周边布置多种传感器设备，从而方便及时检测桥梁发生的情况，并且通过传感器设备、信号采集设备的配合能更精确的采集到桥梁发生的变化、并且通过监测设备能很好的监测桥梁周边环境的情况，并且通过信息传输子模块将信息很快的传输到控制中心，控制中心将传输来的设备进行分类并将信息进行处理，去除无用信息之后将数据与桥梁安全数据进行对比，安全评测模块在对比后当出现危险情况时能使警报模块发出警报并且在控制中心内标出是哪所桥梁出现问题，从而便于快速进行检修和维护，保证桥梁的安全，并且能将桥梁每次检测的信息自动规整至检测日志中，方便工作人员查阅。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，包括检测设备和控制中心，其特征在于：所述监测设备内设有电源设备和信息传输子模块，所述监测设备内设有传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块，所述传感器设备、信号采集设备、监控设备和存储模块均与电源设备和信息传输子模块相连接，所述控制中心内设有信息传输模块和桥梁结构检测日志，所述控制中心内设有信息分类模块、信息处理模块、数据对比模块、安全评测模块和警报模块，所述信息分类模块、信息处理模块、数据对比模块、安全评测模块和警报模块均与信息传输模块相连接，所述安全评测模块与桥梁结构检测日志相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述信息处理模块分为信号重组模块和信号特征提取模块。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述传感器设备包括用于测量桥梁结构周围环境参数的环境参数传感器、用于记录桥梁经受的各种可变荷载的荷载监测设备、用于记录主缆、锚杆、吊杆张力的拉压力传感器；用于记录桥梁结构的静动力应变和应力的应变传感器；用于采集桥梁结构在动载作用下的振动信号的振动测量传感器。
4.根据权利要求2所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述信号重组模块从储存空间中获取一个监测点处双通道加速度传感器采集到的对应的振动信号，将所述振动信号分别进行分解、再重组得到与所述双通道加速度传感器对应的结构振动特征信号。
5.根据权利要求2所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述信号特征提取模块接收与监测点对应的结构振动特征信号，并依此建立与监测点对应的桥梁结构振动矩阵，通过矩阵变换计算出包括有监测点振动特征参量的结构振动特征矩阵，进而从所述结构振动特征矩阵中提取出振动特征参量。
6.根据权利要求1所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述信息传输子模块和信息传输模块之间通过有线网络、无线网络中任意一种进行连接。
7.根据权利要求1所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述桥梁结构检测日志包括有：桥梁的外部环境参数中的异常、桥应力状态异常的桥梁检测部位、桥梁监测点振动异常的振动信息。
8.根据权利要求1所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述警报模块包括警灯和报警器。
9.根据权利要求1所述的一种高速公路桥梁结构安全智慧感知系统，其特征在于：所述信息分类模块下设有桥梁危险部位的应力数据模块、桥梁危险部位的加速度数据模块、桥梁危险部位的位移数据模块。
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