CN114485412B - 一种桥梁挠度测量装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁挠度测量装置,包括第一激光红外机构、第二激光红外机构、激光遮挡机构、支撑机构、升降机构、高度测量机构、移动机构以及遥控机构;所述第一激光红外机构和第二激光红外机构分别固设于待测桥梁的两端,所述第一激光红外机构用于接收所述第二激光红外机构发射的第二红外激光并检测其光强,所述第二激光红外机构用于接收所述第一激光红外机构发射的第一红外激光并检测其光强;所述激光遮挡机构和高度测量机构均固设于所述支撑机构上并均与所述移动机构电连接,所述支撑机构固设于所述升降机构上。本发明还公开了一种桥梁挠度测量控制方法。采用本发明,能够提高桥梁挠度检测数据的准确度以及检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁领域,尤其涉及一种桥梁挠度测量装置及控制方法。
背景技术
挠度是指建筑物或其构件在水平方向或竖直方向上的弯曲值。桥的梁部在中间会产生向下弯曲,高耸建筑物会产生侧向弯曲。挠度观测就是通过一定的技术、仪器或方法对这种弯曲的程度进行测量和分析。
传统的人工测量方法有百分表测量法,百分表测量法是较传统的挠度测量方法。百分表的工作原理,就是利用齿轮转动机构所检测位置的位移值放大,并将检测的直线往返运动转换成指针的回转转动,以指示其位移数值。
上述人工测量方法存在以下缺点:1、检测人员投入大;2、数据会受操作人员影响;3、试验耗时长。主要由于检测数据不准确以及检测效率低的原因造成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种桥梁挠度测量装置及控制方法,能够提高桥梁挠度检测数据的准确度以及检测效率。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种桥梁挠度测量装置,包括第一激光红外机构、第二激光红外机构、激光遮挡机构、支撑机构、升降机构、高度测量机构、移动机构以及遥控机构;所述第一激光红外机构和第二激光红外机构分别固设于待测桥梁的两端,所述第一激光红外机构用于接收所述第二激光红外机构发射的第二红外激光并检测其光强,所述第二激光红外机构用于接收所述第一激光红外机构发射的第一红外激光并检测其光强;所述激光遮挡机构和高度测量机构均固设于所述支撑机构上并均与所述移动机构电连接,所述支撑机构固设于所述升降机构上,所述升降机构固设于所述移动机构上并与所述移动机构电连接,所述移动机构与所述第一激光红外机构、第二激光红外机构以及遥控机构进行无线通信,所述移动机构设于待测桥梁上并带动所述激光遮挡机构移动至待测桥梁上不同的待测点,所述激光遮挡机构上开设有两个直径分别与所述第一红外激光以及第二红外激光的直径相等的通孔,所述升降机构用于驱动所述激光遮挡机构升降以使第一红外激光和第二红外激光分别通过两个通孔,所述高度测量机构用于测量所述升降机构的升降高度,所述遥控机构用于根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值,所述遥控机构还用于与远程服务器机构进行无线通信。
优选地,所述第一激光红外机构包括第一外壳、第一固定底座、第一升降模块、第一调节基座、第一调节旋钮、第一水准气泡、第一激光发射器、第一激光接收器、第一无线通信模块、第一控制模块以及第一供电模块;所述第一外壳固设于所述第一调节基座上,所述第一调节基座固设于所述第一升降模块上并用于调节所述第一外壳的水平度,所述第一升降模块通过所述第一固定底座固定并用于升降所述第一外壳,所述第一激光发射器、第一激光接收器、第一水准气泡以及第一调节旋钮均嵌设于所述第一外壳上,所述第一激光发射器、第一激光接收器、第一调节旋钮、第一调节基座、第一升降模块、第一无线通信模块均与所述第一控制模块以及第一供电模块电连接,所述第一控制模块与所述第一供电模块电连接,所述第一控制模块通过所述第一无线通信模块与所述移动机构进行无线通信;所述第一激光发射器用于发射第一红外激光,所述第一激光接收器用于接收第二激光红外机构所发射的第二红外激光并检测其光强,所述第一激光发射器设于所述第一激光接收器的上方。
优选地,所述第二激光红外机构包括第二外壳、第二固定底座、第二升降模块、第二调节基座、第二调节旋钮、第二水准气泡、第二激光发射器、第二激光接收器、第二无线通信模块、第二控制模块以及第二供电模块;所述第二外壳固设于所述第二调节基座上,所述第二调节基座固设于所述第二升降模块上并用于调节所述第二外壳的水平度,所述第二升降模块通过所述第二固定底座固定并用于升降所述第二外壳,所述第二激光发射器、第二激光接收器、第二水准气泡以及第二调节旋钮均嵌设于所述第二外壳上,所述第二激光发射器、第二激光接收器、第二调节旋钮、第二调节基座、第二升降模块、第二无线通信模块均与所述第二控制模块以及第二供电模块电连接,所述第二控制模块与所述第二供电模块电连接,所述第二控制模块通过所述第二无线通信模块与所述移动机构进行无线通信;所述第二激光发射器用于发射第二红外激光,所述第二激光接收器用于接收第一激光红外机构所发射的第一红外激光并检测其光强,所述第二激光发射器设于所述第二激光接收器的下方。
优选地,所述移动机构包括移动小车、行走距离传感器、第三无线通信模块、第三控制模块以及第三供电模块;所述升降机构、行走距离传感器、第三无线通信模块、第三控制模块以及第三供电模块均固设于所述移动小车上,所述移动小车、升降机构、高度测量机构、第三无线通信模块以及行走距离传感器均与所述第三控制模块以及第三供电模块电连接,所述第三控制模块与所述第三供电模块电连接,所述第三控制模块通过所述第三无线通信模块与所述遥控机构、第一激光红外机构以及第二激光红外机构进行无线通信;所述移动小车用于带动所述激光遮挡机构移动至待测桥梁上不同的待测点,所述行走距离传感器用于测量所述移动小车行走的距离。
优选地,所述升降机构包括第三升降模块以及第三固定底座,所述第三升降模块的底部通过所述第三固定底座固设于所述移动小车上,所述支撑机构固设于所述第三升降模块的顶部;所述第三升降模块与所述第三控制模块以及第三供电模块电连接。
优选地,所述高度测量机构包括第一测距模块以及第二测距模块,所述第一测距模块和第二测距模块对称固设于所述支撑机构上;所述第一测距模块和第二测距模块均与所述第三控制模块以及第三供电模块电连接,所述第一测距模块用于测量所述升降机构的第一升降高度,所述第二测距模块用于测量所述升降机构的第二升降高度。
优选地,所述遥控机构包括遥控外壳、触摸显示屏、第四控制模块、第四供电模块以及第四无线通信模块;所述触摸显示屏嵌设于所述遥控外壳上,所述第四控制模块、第四供电模块以及第四无线通信模块设于所述遥控外壳的内部,所述触摸显示屏和第四无线通信模块均与所述第四控制模块以及第四供电模块电性连接,所述第四控制模块与第四供电模块电性连接,所述第四控制模块通过所述第四无线通信模块与所述移动机构以及远程服务器进行无线通信。
本发明还提供了一种如上任一所述桥梁挠度测量装置的桥梁挠度测量控制方法,包括:S101,测量之前,将第一激光红外机构和第二激光红外机构设于待测桥梁两侧并使两者处于同一水平高度,以使所述第一激光红外机构发射的第一红外激光被所述第二激光红外机构接收且所述第二激光红外机构发射的第二红外激光被所述第一激光红外机构接收,并检测此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强,其中,所述第一红外激光与第二红外激光平行;S102,将携带激光遮挡机构、支撑机构、升降机构以及高度测量机构的移动机构放置于待测桥梁的一侧,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与步骤S101检测的光强大小一致;S103,开始测量,将移动机构依次移动至待测桥梁的各个待测点,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与步骤S101检测的光强大小一致,通过所述高度测量机构测量此步骤中所述升降机构的升降高度;S104,通过遥控机构根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值。
优选地,所述桥梁挠度测量控制方法还包括:在步骤S101之前,通过调节第一调节旋钮以及第二调节旋钮分别将第一外壳以及第二外壳进行调平。
优选地,所述桥梁挠度测量控制方法还包括:通过第一测距模块和第二测距模块分别测量所述第二升降模块的第一升降高度以及第二升降高度;计算所述第一升降高度以及第二升降高度的差值;判断所述差值是否小于预设差值,判断为是时,则将所述第一升降高度和第二升降高度的平均值作为所述遥控机构计算挠度值的升降高度;判断为否是,则发出误差报警,以提醒用户对第一测距模块和第二测距模块进行检修。
实施本发明的有益效果在于:
本发明,在测量之前,将第一激光红外机构和第二激光红外机构设于待测桥梁两侧并使两者处于同一水平高度,以使所述第一激光红外机构发射的第一红外激光被所述第二激光红外机构接收且所述第二激光红外机构发射的第二红外激光被所述第一激光红外机构接收,并检测此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强,其中,所述第一红外激光与第二红外激光平行;然后,将携带激光遮挡机构、支撑机构、升降机构以及高度测量机构的移动机构放置于待测桥梁的一侧,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与之前检测的光强大小一致;开始测量时,将移动机构依次移动至待测桥梁的各个待测点,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与测量之前检测的光强大小一致,通过所述高度测量机构测量此步骤中所述升降机构的升降高度;最后通过遥控机构根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值。采用本发明,能够提高桥梁挠度检测数据的准确度以及检测效率;通过本装置,现场试验自动采集扰度变形数据,实时自动分析监测数据,能够降低人员投入,提高检测效率。
附图说明
图1是本发明提供的桥梁挠度测量装置的结构示意图;
图2是本发明提供的桥梁挠度测量装置的原理框图;
图3是本发明提供的激光遮挡机构的结构示意图;
图4是本发明提供的第一激光红外机构的结构示意图;
图5是本发明提供的第一激光红外机构的原理框图;
图6是本发明提供的第二激光红外机构的结构示意图;
图7是本发明提供的第二激光红外机构的原理框图;
图8是本发明提供的移动机构、升降机构以及高度测量机构的结构示意图;
图9是本发明提供的移动机构的原理框图;
图10是本发明提供的升降机构的原理框图;
图11是本发明提供的高度测量机构的原理框图;
图12是本发明提供的遥控机构的结构示意图;
图13是本发明提供的遥控机构的原理框图;
图14是本发明提供的桥梁挠度测量控制方法的第一流程示意图;
图15是本发明提供的桥梁挠度测量控制方法的第二流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明,本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本发明的附图为基准,其并不是对本发明的具体限定。
如图1~3所示,本发明提供了一种桥梁挠度测量装置,包括第一激光红外机构2、第二激光红外机构3、激光遮挡机构4、支撑机构1、升降机构5、高度测量机构6、移动机构7以及遥控机构8;所述第一激光红外机构2和第二激光红外机构3分别固设于待测桥梁9的两端,所述第一激光红外机构2用于接收所述第二激光红外机构3发射的第二红外激光并检测其光强,所述第二激光红外机构3用于接收所述第一激光红外机构1发射的第一红外激光并检测其光强;所述激光遮挡机构4和高度测量机构6均固设于所述支撑机构1上并均与所述移动机构7电连接,所述支撑机构1固设于所述升降机构5上,所述升降机构5固设于所述移动机构7上并与所述移动机构7电连接,所述移动机构7与所述第一激光红外机构2、第二激光红外机构3以及遥控机构8进行无线通信,所述移动机构7设于待测桥梁9上并带动所述激光遮挡机构4移动至待测桥梁9上不同的待测点,所述激光遮挡机构4上开设有两个直径分别与所述第一红外激光以及第二红外激光的直径相等的通孔41,所述升降机构5用于驱动所述激光遮挡机构4升降以使第一红外激光和第二红外激光分别通过两个通孔41,所述高度测量机构6用于测量所述升降机构5的升降高度,所述遥控机构8用于根据所述升降高度计算待测桥梁9上每个待测点的挠度值,所述遥控机构8还用于与远程服务器机构10进行无线通信。
需要说明的是,本装置主要用于桥梁荷载试验挠度测量以及桥梁外观检查线型测量,桥梁定期检查桥梁线型检测数据采集分析,通过固定轨迹自动采集数据,与初始状态数据进行比较,了解桥在荷载情况下及一定周期后桥梁变形情况,对桥梁状况进行评价。能够解决以下问题:1、提高试验检测数据准确度;2.、提高试验检测效率;3、及时分析反馈检测结果;4、减少检测人员投入。
本发明,在测量之前,将第一激光红外机构和第二激光红外机构设于待测桥梁两侧并使两者处于同一水平高度,以使所述第一激光红外机构发射的第一红外激光被所述第二激光红外机构接收且所述第二激光红外机构发射的第二红外激光被所述第一激光红外机构接收,并检测此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强,其中,所述第一红外激光与第二红外激光平行;然后,将携带激光遮挡机构、支撑机构、升降机构以及高度测量机构的移动机构放置于待测桥梁的一侧,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与之前检测的光强大小一致;开始测量时,将移动机构依次移动至待测桥梁的各个待测点,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与测量之前检测的光强大小一致,通过所述高度测量机构测量此步骤中所述升降机构的升降高度;最后通过遥控机构根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值。采用本发明,能够提高桥梁挠度检测数据的准确度以及检测效率;通过本装置,现场试验自动采集扰度变形数据,实时自动分析监测数据,能够降低人员投入,提高检测效率。
如图4~5所示,所述第一激光红外机构2包括第一外壳201、第一固定底座202、第一升降模块203、第一调节基座204、第一调节旋钮205、第一水准气泡206、第一激光发射器207、第一激光接收器208、第一无线通信模块209、第一控制模块210以及第一供电模块211;所述第一外壳201固设于所述第一调节基座204上,所述第一调节基座204固设于所述第一升降模块203上并用于调节所述第一外壳201的水平度,所述第一升降模块203通过所述第一固定底座202固定并用于升降所述第一外壳201,所述第一激光发射器207、第一激光接收器208、第一水准气泡206以及第一调节旋钮205均嵌设于所述第一外壳201上,所述第一激光发射器207、第一激光接收器208、第一调节旋钮205、第一调节基座204、第一升降模块203、第一无线通信模块209均与所述第一控制模块210以及第一供电模块211电连接,所述第一控制模块210与所述第一供电模块211电连接,所述第一控制模块210通过所述第一无线通信模块209与所述移动机构7进行无线通信;所述第一激光发射器207用于发射第一红外激光,所述第一激光接收器208用于接收第二激光红外机构3所发射的第二红外激光并检测其光强,所述第一激光发射器207设于所述第一激光接收器208的上方。
需要说明的是,本实施例中,通过所述第一调节基座204、第一调节旋钮205、第一水准气泡206对第一激光红外机构2进行调平,通过第一升降模块203对第一激光红外机构2进行升降,通过所述第一激光发射器207发射激光,通过所述第一激光接收器208接收激光,第一控制模块210通过所述第一无线通信模块209与与所述移动机构7进行无线通信,通过所述第一供电模块211给第一激光红外机构2进行供电。
如图6~7所示,所述第二激光红外机构3包括第二外壳301、第二固定底座302、第二升降模块303、第二调节基座304、第二调节旋钮305、第二水准气泡306、第二激光发射器307、第二激光接收器308、第二无线通信模块309、第二控制模块310以及第二供电模块311;所述第二外壳301固设于所述第二调节基座304上,所述第二调节基座304固设于所述第二升降模块303上并用于调节所述第二外壳301的水平度,所述第二升降模块303通过所述第二固定底座302固定并用于升降所述第二外壳301,所述第二激光发射器307、第二激光接收器308、第二水准气泡306以及第二调节旋钮305均嵌设于所述第二外壳301上,所述第二激光发射器307、第二激光接收器308、第二调节旋钮305、第二调节基座304、第二升降模块303、第二无线通信模块309均与所述第二控制模块310以及第二供电模块311电连接,所述第二控制模块310与所述第二供电模块311电连接,所述第二控制模块310通过所述第二无线通信模块309与所述移动机构7进行无线通信;所述第二激光发射器307用于发射第二红外激光,所述第二激光接收器308用于接收第一激光红外机构2所发射的第一红外激光并检测其光强,所述第二激光发射器307设于所述第二激光接收器308的下方。
需要说明的是,本实施例中,通过所述第二调节基座304、第二调节旋钮305、第二水准气泡306对第二激光红外机构3进行调平,通过第二升降模块303对第二激光红外机构3进行升降,通过所述第二激光发射器307发射激光,通过所述第二激光接收器308接收激光,第二控制模块310通过所述第二无线通信模块309与与所述移动机构7进行无线通信,通过所述第二供电模块311给第二激光红外机构3进行供电。
如图8~9所示,所述移动机构7包括移动小车71、行走距离传感器72、第三无线通信模块73、第三控制模块74以及第三供电模块75;所述升降机构5、行走距离传感器72、第三无线通信模块73、第三控制模块74以及第三供电模块75均固设于所述移动小车71上,所述移动小车71、升降机构5、高度测量机构6、第三无线通信模块73以及行走距离传感器72均与所述第三控制模块74以及第三供电模块75电连接,所述第三控制模块74与所述第三供电模块75电连接,所述第三控制模块74通过所述第三无线通信模块73与所述遥控机构8、第一激光红外机构2以及第二激光红外机构3进行无线通信;所述移动小车71用于带动所述激光遮挡机构4移动至待测桥梁9上不同的待测点,所述行走距离传感器72用于测量所述移动小车71行走的距离。
需要说明的是,本实施例中,所述第三控制模块74通过所述第三无线通信模块73与所述遥控机构8、第一激光红外机构2以及第二激光红外机构3进行无线通信;所述移动小车71用于带动所述激光遮挡机构4移动至待测桥梁9上不同的待测点,所述行走距离传感器72用于测量所述移动小车71行走的距离;通过所述第三供电模块75给所述移动机构7供电。
如图8和图10所示,所述升降机构5包括第三升降模块51以及第三固定底座52,所述第三升降模块51的底部通过所述第三固定底座52固设于所述移动小车71上,所述支撑机构1固设于所述第三升降模块51的顶部;所述第三升降模块51与所述第三控制模块74以及第三供电模块75电连接。
如图8和图11所示,所述高度测量机构6包括第一测距模块61以及第二测距模块62,所述第一测距模块61和第二测距模块62对称固设于所述支撑机构1上;所述第一测距模块61和第二测距模块62均与所述第三控制模块74以及第三供电模块75电连接,所述第一测距模块61用于测量所述升降机构5的第一升降高度,所述第二测距模块62用于测量所述升降机构5的第二升降高度。
需要说明的是,本实施例中,通过所述第三升降模块51驱动所述支承机构1进行升降,通过所述第一测距模块61用于测量所述升降机构5的第一升降高度,并通过所述第二测距模块62用于测量所述升降机构5的第二升降高度,通过所述第三供电模块75给所述第三升降模块、第一测距模块61以及第二测距模块62进行供电。
如图12~13所示,所述遥控机构8包括遥控外壳81、触摸显示屏82、第四控制模块83、第四供电模块84以及第四无线通信模块85;所述触摸显示屏82嵌设于所述遥控外壳81上,所述第四控制模块83、第四供电模块84以及第四无线通信模块85设于所述遥控外壳81的内部,所述触摸显示屏82和第四无线通信模块83均与所述第四控制模块83以及第四供电模块74电性连接,所述第四控制模块83与第四供电模块84电性连接,所述第四控制模块83通过所述第四无线通信模块85与所述移动机构7以及远程服务器机构10进行无线通信。
需要说明的是,本实施例中,所述第四控制模块83通过所述第四无线通信模块85与所述移动机构7以及远程服务器机构10进行无线通信,通过所述第四供电模块84给所述遥控机构进行供电。
如图14所示,本发明还提供了一种如上任一所述桥梁挠度测量装置的桥梁挠度测量控制方法,包括:
S101,测量之前,将第一激光红外机构和第二激光红外机构设于待测桥梁两侧并使两者处于同一水平高度,以使所述第一激光红外机构发射的第一红外激光被所述第二激光红外机构接收且所述第二激光红外机构发射的第二红外激光被所述第一激光红外机构接收,并检测此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强,其中,所述第一红外激光与第二红外激光平行;
S102,将携带激光遮挡机构、支撑机构、升降机构以及高度测量机构的移动机构放置于待测桥梁的一侧,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与步骤S101检测的光强大小一致;
S103,开始测量,将移动机构依次移动至待测桥梁的各个待测点,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与步骤S101检测的光强大小一致,通过所述高度测量机构测量此步骤中所述升降机构的升降高度;
S104,通过遥控机构根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值。
需要说明的是,本装置主要用于桥梁荷载试验挠度测量以及桥梁外观检查线型测量,桥梁定期检查桥梁线型检测数据采集分析,通过固定轨迹自动采集数据,与初始状态数据进行比较,了解桥在荷载情况下及一定周期后桥梁变形情况,对桥梁状况进行评价。能够解决以下问题:1、提高试验检测数据准确度;2.、提高试验检测效率;3、及时分析反馈检测结果;4、减少检测人员投入。
本发明,在测量之前,将第一激光红外机构和第二激光红外机构设于待测桥梁两侧并使两者处于同一水平高度,以使所述第一激光红外机构发射的第一红外激光被所述第二激光红外机构接收且所述第二激光红外机构发射的第二红外激光被所述第一激光红外机构接收,并检测此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强,其中,所述第一红外激光与第二红外激光平行;然后,将携带激光遮挡机构、支撑机构、升降机构以及高度测量机构的移动机构放置于待测桥梁的一侧,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与之前检测的光强大小一致;开始测量时,将移动机构依次移动至待测桥梁的各个待测点,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与测量之前检测的光强大小一致,通过所述高度测量机构测量此步骤中所述升降机构的升降高度;最后通过遥控机构根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值。采用本发明,能够提高桥梁挠度检测数据的准确度以及检测效率;通过本装置,现场试验自动采集扰度变形数据,实时自动分析监测数据,能够降低人员投入,提高检测效率。
优选地,所述桥梁挠度测量控制方法还包括:在步骤S101之前,通过调节第一调节旋钮以及第二调节旋钮分别将第一外壳以及第二外壳进行调平。
需要说明的是,本实施例中,为了进一步提高桥梁挠度检测数据的准确度,在步骤S101之前,通过调节第一调节旋钮以及第二调节旋钮分别将第一外壳以及第二外壳进行调平。
如图15所示,所述桥梁挠度测量控制方法还包括:
S201,通过第一测距模块和第二测距模块分别测量所述第二升降模块的第一升降高度以及第二升降高度;
S202,计算所述第一升降高度以及第二升降高度的差值;
S203,判断所述差值是否小于预设差值,
S204,判断为是时,则将所述第一升降高度和第二升降高度的平均值作为所述遥控机构计算挠度值的升降高度;
S205,判断为否是,则发出误差报警,以提醒用户对第一测距模块和第二测距模块进行检修。
需要说明的是,本实施例中,为了进一步提高桥梁挠度检测数据的准确度,通过第一测距模块和第二测距模块分别测量所述第二升降模块的第一升降高度以及第二升降高度,计算所述第一升降高度以及第二升降高度的差值,并判断所述差值是否小于预设差值,判断为是时,则将所述第一升降高度和第二升降高度的平均值作为所述遥控机构计算挠度值的升降高度;判断为否是,则发出误差报警,以提醒用户对第一测距模块和第二测距模块进行检修。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种桥梁挠度测量装置,其特征在于,包括第一激光红外机构、第二激光红外机构、激光遮挡机构、支撑机构、升降机构、高度测量机构、移动机构以及遥控机构;
所述第一激光红外机构和第二激光红外机构分别固设于待测桥梁的两端,所述第一激光红外机构用于接收所述第二激光红外机构发射的第二红外激光并检测其光强,所述第二激光红外机构用于接收所述第一激光红外机构发射的第一红外激光并检测其光强;
所述激光遮挡机构和高度测量机构均固设于所述支撑机构上并均与所述移动机构电连接,所述支撑机构固设于所述升降机构上,所述升降机构固设于所述移动机构上并与所述移动机构电连接,所述移动机构与所述第一激光红外机构、第二激光红外机构以及遥控机构进行无线通信,所述移动机构设于待测桥梁上并带动所述激光遮挡机构移动至待测桥梁上不同的待测点,所述激光遮挡机构上开设有两个直径分别与所述第一红外激光以及第二红外激光的直径相等的通孔,所述升降机构用于驱动所述激光遮挡机构升降以使第一红外激光和第二红外激光分别通过两个通孔,所述高度测量机构用于测量所述升降机构的升降高度,所述遥控机构用于根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值,所述遥控机构还用于与远程服务器机构进行无线通信。
2.如权利要求1所述的桥梁挠度测量装置,其特征在于,所述第一激光红外机构包括第一外壳、第一固定底座、第一升降模块、第一调节基座、第一调节旋钮、第一水准气泡、第一激光发射器、第一激光接收器、第一无线通信模块、第一控制模块以及第一供电模块;
所述第一外壳固设于所述第一调节基座上,所述第一调节基座固设于所述第一升降模块上并用于调节所述第一外壳的水平度,所述第一升降模块通过所述第一固定底座固定并用于升降所述第一外壳,所述第一激光发射器、第一激光接收器、第一水准气泡以及第一调节旋钮均嵌设于所述第一外壳上,所述第一激光发射器、第一激光接收器、第一调节旋钮、第一调节基座、第一升降模块、第一无线通信模块均与所述第一控制模块以及第一供电模块电连接,所述第一控制模块与所述第一供电模块电连接,所述第一控制模块通过所述第一无线通信模块与所述移动机构进行无线通信;
所述第一激光发射器用于发射第一红外激光,所述第一激光接收器用于接收第二激光红外机构所发射的第二红外激光并检测其光强,所述第一激光发射器设于所述第一激光接收器的上方。
3.如权利要求2所述的桥梁挠度测量装置,其特征在于,所述第二激光红外机构包括第二外壳、第二固定底座、第二升降模块、第二调节基座、第二调节旋钮、第二水准气泡、第二激光发射器、第二激光接收器、第二无线通信模块、第二控制模块以及第二供电模块;
所述第二外壳固设于所述第二调节基座上,所述第二调节基座固设于所述第二升降模块上并用于调节所述第二外壳的水平度,所述第二升降模块通过所述第二固定底座固定并用于升降所述第二外壳,所述第二激光发射器、第二激光接收器、第二水准气泡以及第二调节旋钮均嵌设于所述第二外壳上,所述第二激光发射器、第二激光接收器、第二调节旋钮、第二调节基座、第二升降模块、第二无线通信模块均与所述第二控制模块以及第二供电模块电连接,所述第二控制模块与所述第二供电模块电连接,所述第二控制模块通过所述第二无线通信模块与所述移动机构进行无线通信;
所述第二激光发射器用于发射第二红外激光,所述第二激光接收器用于接收第一激光红外机构所发射的第一红外激光并检测其光强,所述第二激光发射器设于所述第二激光接收器的下方。
4.如权利要求3所述的桥梁挠度测量装置,其特征在于,所述移动机构包括移动小车、行走距离传感器、第三无线通信模块、第三控制模块以及第三供电模块;
所述升降机构、行走距离传感器、第三无线通信模块、第三控制模块以及第三供电模块均固设于所述移动小车上,所述移动小车、升降机构、高度测量机构、第三无线通信模块以及行走距离传感器均与所述第三控制模块以及第三供电模块电连接,所述第三控制模块与所述第三供电模块电连接,所述第三控制模块通过所述第三无线通信模块与所述遥控机构、第一激光红外机构以及第二激光红外机构进行无线通信;
所述移动小车用于带动所述激光遮挡机构移动至待测桥梁上不同的待测点,所述行走距离传感器用于测量所述移动小车行走的距离。
5.如权利要求4所述的桥梁挠度测量装置,其特征在于,所述升降机构包括第三升降模块以及第三固定底座,所述第三升降模块的底部通过所述第三固定底座固设于所述移动小车上,所述支撑机构固设于所述第三升降模块的顶部;
所述第三升降模块与所述第三控制模块以及第三供电模块电连接。
6.如权利要求4所述的桥梁挠度测量装置,其特征在于,所述高度测量机构包括第一测距模块以及第二测距模块,所述第一测距模块和第二测距模块对称固设于所述支撑机构上;
所述第一测距模块和第二测距模块均与所述第三控制模块以及第三供电模块电连接,所述第一测距模块用于测量所述升降机构的第一升降高度,所述第二测距模块用于测量所述升降机构的第二升降高度。
7.如权利要求4所述的桥梁挠度测量装置,其特征在于,所述遥控机构包括遥控外壳、触摸显示屏、第四控制模块、第四供电模块以及第四无线通信模块;
所述触摸显示屏嵌设于所述遥控外壳上,所述第四控制模块、第四供电模块以及第四无线通信模块设于所述遥控外壳的内部,所述触摸显示屏和第四无线通信模块均与所述第四控制模块以及第四供电模块电性连接,所述第四控制模块与第四供电模块电性连接,所述第四控制模块通过所述第四无线通信模块与所述移动机构以及远程服务器进行无线通信。
8.一种如权利要求1~7任一所述桥梁挠度测量装置的桥梁挠度测量控制方法,其特征在于,包括:
S101,测量之前,将第一激光红外机构和第二激光红外机构设于待测桥梁两侧并使两者处于同一水平高度,以使所述第一激光红外机构发射的第一红外激光被所述第二激光红外机构接收且所述第二激光红外机构发射的第二红外激光被所述第一激光红外机构接收,并检测此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强,其中,所述第一红外激光与第二红外激光平行;
S102,将携带激光遮挡机构、支撑机构、升降机构以及高度测量机构的移动机构放置于待测桥梁的一侧,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与步骤S101检测的光强大小一致;
S103,开始测量,将移动机构依次移动至待测桥梁的各个待测点,并调节所述升降机构驱动所述激光遮挡机构升降直到所述第一红外激光穿过所述激光遮挡机构上的一通孔后被所述第二激光红外机构接收且所述第二红外激光穿过所述激光遮挡机构上的另一通孔后被所述第一激光红外机构接收,并且此时接收的第一红外激光以及第二红外激光的光强与步骤S101检测的光强大小一致,通过所述高度测量机构测量此步骤中所述升降机构的升降高度;
S104,通过遥控机构根据所述升降高度计算待测桥梁上每个待测点的挠度值。
9.如权利要求8所述的桥梁挠度测量控制方法,其特征在于,还包括:
在步骤S101之前,通过调节第一调节旋钮以及第二调节旋钮分别将第一外壳以及第二外壳进行调平。
10.如权利要求8所述的桥梁挠度测量控制方法,其特征在于,还包括:
通过第一测距模块和第二测距模块分别测量所述升降机构的第一升降高度以及第二升降高度;
计算所述第一升降高度以及第二升降高度的差值;
判断所述差值是否小于预设差值,
判断为是时,则将所述第一升降高度和第二升降高度的平均值作为所述遥控机构计算挠度值的升降高度;
判断为否是,则发出误差报警,以提醒用户对第一测距模块和第二测距模块进行检修。
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