CN113658020B - 一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法，其技术方案是：包括桥梁养护管理平台模块，所述桥梁养护管理平台模块输入端设有数据上传模块，所述数据上传模块输入端设有桥梁数据收集模块，所述桥梁养护管理平台模块连接端分别设有桥梁管理模块、数据云端储存模块和环境监测模块，所述环境监测模块连接端设有桥梁监控模块，所述桥梁监控模块连接端设有交通运输模块，本发明的有益效果是：可快速将建成后的桥梁技术资料进行归档和收集，避免桥梁资料不全，同时使定期检查工作能及时到位，且能够及时的发现道路桥梁的损害，对该损害进行快捷系统的检查，提高桥梁的使用寿命，能够进行科学养护。

Description

一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法

技术领域

本发明涉及桥梁养护技术领域，具体涉及一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法。

背景技术

桥梁养护有两层含义，狭义的桥梁养护是指为确保桥梁始终处于正常工作状态，所进行的检查、检测、评估、以及维修加固工作，广义的桥梁养护还包括为保证桥梁安全运营所采取的其他间接措施，如资料档案管理、相关制度规章建设以及应急预案的建立。

现有技术存在以下不足：现有的桥梁养护工作中经常会遇到这样一个共同现象：桥梁在建成后，所运用到的各种技术资料没有及时归档，这样就经常造成资料不完全；这就直接造成了道路桥梁养护人员手里的资料不全，使桥梁在定期检查的工作不能及时到位，大多数只是在形式上进行检查，根本不能及时有效地发现道路桥梁出现的损害，久而久之这些损害由于没有经过系统性的检测，致使桥梁寿命大大缩短，不能进行科学养护。

因此，发明一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法很有必要。

发明内容

为此，本发明提供一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法，以解决桥梁在定期检查的工作不能及时到位，大多数只是在形式上进行检查，根本不能及时有效地发现道路桥梁出现的损害，久而久之这些损害由于没有经过系统性的检测，致使桥梁寿命大大缩短，不能进行科学养护的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统方法，包括桥梁养护管理平台模块，所述桥梁养护管理平台模块输入端设有数据上传模块，所述数据上传模块输入端设有桥梁数据收集模块，所述桥梁养护管理平台模块连接端分别设有桥梁管理模块、数据云端储存模块和环境监测模块，所述环境监测模块连接端设有桥梁监控模块，所述桥梁监控模块连接端设有交通运输模块，所述交通运输模块连接端分别设有行车密度数据收集模块和车辆载重数据收集模块，所述桥梁数据收集模块输入端设有桥梁横向联系检查模块，所述桥梁横向联系检查模块输入端分别设有横系梁检测模块、拱肋检测模块和横隔板检测模块。

优选的，所述桥梁数据收集模块输入端分别设有主体桥梁检测模块、桥梁强度检测模块和支座检测模块。

优选的，所述支座检测模块输入端分别设有支座底板检测模块和支座本身检测模块。

优选的，所述桥梁数据收集模块输入端设有无线信号接收模块，所述无线信号接收模块输入端设有无线信号发射模块，所述无线信号发射模块输入端设有数据处理器模块，所述数据处理器模块输入端分别设有重力传感器检测模块和振动检测模块。

优选的，所述桥梁数据收集模块连接端设有基本构件检查模块，所述基本构件检查模块连接端分别设有桥面板检测模块、混凝土检测模块和钢筋抗弯检测模块。

优选的，所述桥梁管理模块连接端分别设有桥梁维护模块、桥梁参数维护模块、桥梁信息查看模块和桥梁信息上传模块，所述桥梁信息上传模块连接端设有桥梁评定模块，所述桥梁维护模块连接端分别设有部件维护模块和部构件维护模块。

优选的，所述桥梁监控模块包括监控本体，所述监控本体一侧固定设有支撑架，所述支撑架一侧设有万向球，所述万向球一端延伸入支撑架内部，所述万向球一侧固定连接有连接杆，所述连接杆一侧固定连接有固定壳。

优选的，所述固定壳内部分别设有丝杆和导杆，所述丝杆一端与固定壳侧壁通过轴承连接，所述丝杆外部两侧螺纹旋向相反，所述丝杆另一端贯穿固定壳并与固定壳侧壁通过轴承连接，所述丝杆一端固定连接有第二手轮，所述导杆两端与固定壳侧壁固定连接，所述丝杆和导杆外部两侧均套设有螺纹块，所述螺纹块与丝杆通过螺纹连接，所述螺纹块一侧固定连接有第一夹板。

优选的，所述固定壳内部固定连接有固定内壳，所述固定内壳内侧分别设有螺纹杆和滑杆，所述螺纹杆一端与固定内壳侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆另一端贯穿固定内壳并与固定内壳通过轴承连接，所述螺纹杆和滑杆外部两侧均套设有移动块，所述移动块与螺纹杆通过螺纹连接，所述螺纹杆外部两侧螺纹旋向相反，所述移动块一侧固定连接有第二夹板，所述螺纹杆一端固定连接有转动杆，所述转动杆贯穿固定壳并与固定壳通过轴承连接，所述转动杆一侧固定设有第一旋钮，所述转动杆贯穿其中一个第一夹板。

优选的，具体步骤如下：

S1、桥梁数据收集：定期的通过仪器对桥梁进行检测，收集桥梁的强度数据，并对主体桥梁、桥梁支座、桥梁横向联系数据进行收集，同时对采集横系梁、拱肋、横隔板、支座本身和支座底板数据进行收集，横向联系的构件状况检查包括它们本身状况检查及它们与基本构件连接状况的检查，对于梁式桥的横隔板，检查横隔板上的缺陷及裂缝情况、连接钢板是否外露、有无锈蚀现象检查与拱肋连接处是否有脱离现象；

S2、桥梁监测：对桥梁基本构件进行检查，并收集桥面板、混凝土和钢筋抗弯数据进行收集，根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况的不同，在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同，对于混凝土公路桥上部结构的基本构件，缺陷有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外漏及锈蚀、混凝土本身质量不足、异常变形，同时时刻收集桥梁的重力数据，以及对桥梁振动力的数据进行收集，同时时刻统计桥面的汽车行驶密度以及运输车的载重数据，并将数据发送给桥梁养护管理平台模块进行管理；

S3、桥梁信息维护：桥梁养护管理平台模块将收集到的桥梁数据进行分析处理，并收集，同时计算桥梁的维护时间以及确定维护方案，同时将桥梁收集的信息上传云端进行存储，同时利用桥梁养护管理平台模块对桥梁状况进行持续监控，同时对桥梁信息进行加密并发送给维护方进行维护；

S4、桥梁养护：桥梁参数维护包括：部件维护、部构件维护、桥型和结构类型关系、结构类型和部构件关系、部件权重设定、评定指标维护、病害类型维护、部构件病害关系、桥梁代码映射、主要部件、处治方法维护，点击桥梁综合查询，默认展示桥梁名称、路线号、中心桩号、结构类型、桥梁全长、管养单位、技术等级的数据。

本发明的有益效果是：

本发明通过桥梁养护管理平台模块将收集到的桥梁数据进行分析处理，并收集，同时计算桥梁的维护时间以及确定维护方案，同时将桥梁收集的信息上传云端进行存储，同时利用桥梁养护管理平台模块对桥梁状况进行持续监控，同时对桥梁信息进行加密并发送给维护方进行维护，可快速将建成后的桥梁技术资料进行归档和收集，避免桥梁资料不全，同时使定期检查工作能及时到位，且能够及时的发现道路桥梁的损害，对该损害进行快捷系统的检查，提高桥梁的使用寿命，能够进行科学养护。

附图说明

图1为本发明提供的桥梁养护管理平台模块系统结构图；

图2为本发明提供的桥梁数据收集模块系统结构图；

图3为本发明提供的数据处理器模块系统结构图；

图4为本发明提供的桥梁管理模块系统结构图；

图5为本发明提供的监控本体剖视图；

图6为本发明提供的图5中的A处放大图。

图中：1桥梁养护管理平台模块、2数据上传模块、3桥梁数据收集模块、4桥梁管理模块、5桥梁监控模块、6交通运输模块、7行车密度数据收集模块、8车辆载重数据收集模块、9数据云端储存模块、10环境监测模块、11横系梁检测模块、12拱肋检测模块、13横隔板检测模块、14桥梁横向联系检查模块、15主体桥梁检测模块、16桥梁强度检测模块、17支座检测模块、18支座底板检测模块、19支座本身检测模块、20重力传感器检测模块、21振动检测模块、22数据处理器模块、23无线信号发射模块、24无线信号接收模块、25基本构件检查模块、26桥面板检测模块、27混凝土检测模块、28钢筋抗弯检测模块、29部件维护模块、30部构件维护模块、31桥梁维护模块、32桥梁参数维护模块、33桥梁信息查看模块、34桥梁信息上传模块、35桥梁评定模块、36监控本体、37支撑架、38万向球、39连接杆、40第一旋钮、41固定壳、42第一夹板、43转动杆、44螺纹块、45丝杆、46第二手轮、47导杆、48螺纹杆、49移动块、50第二夹板、51滑杆、52固定内壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

参照附图1-图2，本发明提供的一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法，包括桥梁养护管理平台模块1，所述桥梁养护管理平台模块1输入端设有数据上传模块2，所述数据上传模块2输入端设有桥梁数据收集模块3，所述桥梁养护管理平台模块1连接端分别设有桥梁管理模块4、数据云端储存模块9和环境监测模块10，所述环境监测模块10连接端设有桥梁监控模块5，所述桥梁监控模块5连接端设有交通运输模块6，所述交通运输模块6连接端分别设有行车密度数据收集模块7和车辆载重数据收集模块8，所述桥梁数据收集模块3输入端设有桥梁横向联系检查模块14，所述桥梁横向联系检查模块14输入端分别设有横系梁检测模块11、拱肋检测模块12和横隔板检测模块13。

参照附图2-图4，为了桥梁检查更为具体化，本实施例的桥梁数据收集模块3输入端分别设有主体桥梁检测模块15、桥梁强度检测模块16和支座检测模块17，所述支座检测模块17输入端分别设有支座底板检测模块18和支座本身检测模块19，所述桥梁数据收集模块3输入端设有无线信号接收模块24，所述无线信号接收模块24输入端设有无线信号发射模块23，所述无线信号发射模块23输入端设有数据处理器模块22，所述数据处理器模块22输入端分别设有重力传感器检测模块20和振动检测模块21，实现了远程监控和采集。所述桥梁数据收集模块3连接端设有基本构件检查模块25，所述基本构件检查模块25连接端分别设有桥面板检测模块26、混凝土检测模块27和钢筋抗弯检测模块28。所述桥梁管理模块4连接端分别设有桥梁维护模块31、桥梁参数维护模块32、桥梁信息查看模块33和桥梁信息上传模块34，所述桥梁信息上传模块34连接端设有桥梁评定模块35，所述桥梁维护模块31连接端分别设有部件维护模块29和部构件维护模块30。

参照附图5-图6，为了维护方便，提高监控稳定性和监控的使用寿命，本实施例的桥梁监控模块5包括监控本体36，所述监控本体36一侧固定设有支撑架37，所述支撑架37一侧设有万向球38，所述万向球38一端延伸入支撑架37内部，所述万向球38一侧固定连接有连接杆39，所述连接杆39一侧固定连接有固定壳41，支撑架37具有支撑作用，万向球38方便调节监控本体36角度。

此外，为大大提高监控模块牢固性，有利于桥梁维护和全面检查，本实施例的固定壳41内部分别设有丝杆45和导杆47，所述丝杆45一端与固定壳41侧壁通过轴承连接，所述丝杆45外部两侧螺纹旋向相反，所述丝杆45另一端贯穿固定壳41并与固定壳41侧壁通过轴承连接，所述丝杆45一端固定连接有第二手轮46，所述导杆47两端与固定壳41侧壁固定连接，所述丝杆45和导杆47外部两侧均套设有螺纹块44，所述螺纹块44与丝杆45通过螺纹连接，所述螺纹块44一侧固定连接有第一夹板42，第一夹板42具有固定作用。

进一步地，为了增加快捷方便性以及连接稳固，实现桥梁系统检查的稳定性，本发明的固定壳41内部固定连接有固定内壳52，所述固定内壳52内侧分别设有螺纹杆48和滑杆51，所述螺纹杆48一端与固定内壳52侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆48另一端贯穿固定内壳52并与固定内壳52通过轴承连接，所述螺纹杆48和滑杆51外部两侧均套设有移动块49，所述移动块49与螺纹杆48通过螺纹连接，所述螺纹杆48外部两侧螺纹旋向相反，所述移动块49一侧固定连接有第二夹板50，所述螺纹杆48一端固定连接有转动杆43，所述转动杆43贯穿固定壳41并与固定壳41通过轴承连接，所述转动杆43一侧固定设有第一旋钮40，所述转动杆43贯穿其中一个第一夹板42，固定内壳52具有固定作用。

优选的，本发明在使用时，其具体步骤如下：

S1、桥梁数据收集：定期的通过仪器对桥梁进行检测，收集桥梁的强度数据，并对主体桥梁、桥梁支座、桥梁横向联系数据进行收集，同时对采集横系梁、拱肋、横隔板、支座本身和支座底板数据进行收集，横向联系的构件状况检查一般包括它们本身状况检查及它们与基本构件连接状况的检查，对于梁式桥的横隔板，应检查横隔板上的缺陷及裂缝情况，还应检查连接钢板是否外露、有无锈蚀现象检查与拱肋连接处是否有脱离现象；

S2、桥梁监测：对桥梁基本构件进行检查，并收集桥面板、混凝土和钢筋抗弯数据进行收集，根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况等不同，在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同，对于混凝土公路桥上部结构的基本构件，缺陷通常有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外漏及锈蚀、混凝土本身质量不足、异常变形，同时时刻收集桥梁的重力数据，以及对桥梁振动力的数据进行收集，同时时刻统计桥面的汽车行驶密度以及运输车的载重数据，并将数据发送给桥梁养护管理平台模块1进行管理；

S3、桥梁信息维护：桥梁养护管理平台模块1将收集到的桥梁数据进行分析处理，并收集，同时计算桥梁的维护时间以及确定维护方案，同时将桥梁收集的信息上传云端进行存储，同时利用桥梁养护管理平台模块1对桥梁状况进行持续监控，同时对桥梁信息进行加密并发送给维护方进行维护；

S4、桥梁养护：桥梁参数维护包括：部件维护、部构件维护、桥型和结构类型关系、结构类型和部构件关系、部件权重设定、评定指标维护、病害类型维护、部构件病害关系、桥梁代码映射、主要部件、处治方法维护，点击桥梁综合查询，默认展示桥梁名称、路线号、中心桩号、结构类型、桥梁全长、管养单位、技术等级的数据。

基于上述，本发明通过桥梁养护管理平台模块将收集到的桥梁数据进行分析处理，同时计算桥梁的维护时间以及确定维护方案，同时将桥梁收集的信息上传云端进行存储，同时利用桥梁养护管理平台模块对桥梁状况进行持续监控，同时对桥梁信息进行加密并发送给维护方进行维护，可快速将建成后的桥梁技术资料进行归档和收集，避免桥梁资料不全，同时使定期检查工作能及时到位，且能够及时的发现道路桥梁的损害，对该损害进行快捷系统的检查，提高桥梁的使用寿命，能够进行科学养护。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种基于物联网的桥梁养护智能管理系统的方法，所述管理系统包括桥梁养护管理平台模块（1），其特征在于：所述桥梁养护管理平台模块（1）输入端设有数据上传模块（2），所述数据上传模块（2）输入端设有桥梁数据收集模块（3），所述桥梁养护管理平台模块（1）连接端分别设有桥梁管理模块（4）、数据云端储存模块（9）和环境监测模块（10），所述环境监测模块（10）连接端设有桥梁监控模块（5），所述桥梁监控模块（5）连接端设有交通运输模块（6），所述交通运输模块（6）连接端分别设有行车密度数据收集模块（7）和车辆载重数据收集模块（8），所述桥梁数据收集模块（3）输入端设有桥梁横向联系检查模块（14），所述桥梁横向联系检查模块（14）输入端分别设有横系梁检测模块（11）、拱肋检测模块（12）和横隔板检测模块（13）； 所述桥梁数据收集模块（3）输入端设有无线信号接收模块（24），所述无线信号接收模块（24）输入端设有无线信号发射模块（23），所述无线信号发射模块（23）输入端设有数据处理器模块（22），所述数据处理器模块（22）输入端分别设有重力传感器检测模块（20）和振动检测模块（21）； 所述桥梁管理模块（4）连接端分别设有桥梁维护模块（31）、桥梁参数维护模块（32）、桥梁信息查看模块（33）和桥梁信息上传模块（34），所述桥梁信息上传模块（34）连接端设有桥梁评定模块（35），所述桥梁维护模块（31）连接端分别设有部件维护模块（29）和部构件维护模块（30）；所述桥梁监控模块（5）包括监控本体（36），所述监控本体（36）一侧固定设有支撑架（37），所述支撑架（37）一侧设有万向球（38），所述万向球（38）一端延伸入支撑架（37）内部，所述万向球（38）一侧固定连接有连接杆（39），所述连接杆（39）一侧固定连接有固定壳（41）；所述固定壳（41）内部分别设有丝杆（45）和导杆（47），所述丝杆（45）一端与固定壳（41）侧壁通过轴承连接，所述丝杆（45）外部两侧螺纹旋向相反，所述丝杆（45）另一端贯穿固定壳（41）并与固定壳（41）侧壁通过轴承连接，所述丝杆（45）一端固定连接有第二手轮（46），所述导杆（47）两端与固定壳（41）侧壁固定连接，所述丝杆（45）和导杆（47）外部两侧均套设有螺纹块（44），所述螺纹块（44）与丝杆（45）通过螺纹连接，所述螺纹块（44）一侧固定连接有第一夹板（42）;所述固定壳（41）内部固定连接有固定内壳（52），所述固定内壳（52）内侧分别设有螺纹杆（48）和滑杆（51），所述螺纹杆（48）一端与固定内壳（52）侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆（48）另一端贯穿固定内壳（52）并与固定内壳（52）通过轴承连接，所述螺纹杆（48）和滑杆（51）外部两侧均套设有移动块（49），所述移动块（49）与螺纹杆（48）通过螺纹连接，所述螺纹杆（48）外部两侧螺纹旋向相反，所述移动块（49）一侧固定连接有第二夹板（50），所述螺纹杆（48）一端固定连接有转动杆（43），所述转动杆（43）贯穿固定壳（41）并与固定壳（41）通过轴承连接，所述转动杆（43）一侧固定设有第一旋钮（40），所述转动杆（43）贯穿距离转动杆（43）最近的一个第一夹板（42），所述桥梁数据收集模块（3）输入端分别设有主体桥梁检测模块（15）、桥梁强度检测模块（16）和支座检测模块（17），所述支座检测模块（17）输入端分别设有支座底板检测模块（18）和支座本身检测模块（19），所述桥梁数据收集模块（3）连接端设有基本构件检查模块（25），所述基本构件检查模块（25）连接端分别设有桥面板检测模块（26）、混凝土检测模块（27）和钢筋抗弯检测模块（28）； 所述管理系统的方法，具体步骤如下： S1、桥梁数据收集：定期的通过仪器对桥梁进行检测，收集桥梁的强度数据，并对主体桥梁、桥梁支座、桥梁横向联系数据进行收集，同时对横系梁、拱肋、横隔板、支座本身和支座底板数据进行收集，对于梁式桥的横隔板，检查横隔板上的缺陷及裂缝情况、连接钢板是否外露、有无锈蚀现象检查与拱肋连接处是否有脱离现象； S2、桥梁监测：对桥梁基本构件进行检查，并收集桥面板、混凝土和钢筋抗弯数据，根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况的不同，在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同，对于混凝土公路桥上部结构的基本构件，缺陷有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外漏及锈蚀、混凝土本身质量不足、异常变形，同时时刻收集桥梁的重力数据，以及对桥梁振动力的数据进行收集，同时时刻统计桥面的汽车行驶密度以及运输车的载重数据，并将数据发送给桥梁养护管理平台模块（1）进行管理； S3、桥梁信息维护：桥梁养护管理平台模块（1）将收集到的桥梁数据进行分析处理，同时计算桥梁的维护时间以及确定维护方案，同时将桥梁收集的信息上传云端进行存储，同时利用桥梁养护管理平台模块（1）对桥梁状况进行持续监控，同时对桥梁信息进行加密并发送给维护方进行维护； S4、桥梁养护：桥梁参数维护包括：部件维护、部构件维护、桥型和结构类型关系、结构类型和部构件关系、部件权重设定、评定指标维护、病害类型维护、部构件病害关系、桥梁代码映射、主要部件、处治方法维护，点击桥梁综合查询，默认展示桥梁名称、路线号、中心桩号、结构类型、桥梁全长、管养单位、技术等级的数据。

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