CN115062393A - 一种桥梁施工监测方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种桥梁施工监测方法、装置、电子设备及介质，方法包括：实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值；根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个传感器对应的目标区域；将每一个传感器对应的压力值施加在桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的目标区域内；对施加所有压力值的桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值；根据每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。本申请具有通过监测墩身模板上有限个点位的受力情况，进而对整个墩身模板的受力情况进行实时监测的效果。
Description
技术领域
本申请涉及桥梁施工的领域，尤其是涉及一种桥梁施工监测方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
目前我国处于高速发展阶段，桥梁及高架建设也在如火如荼进行中。在桥梁建筑领域，需要利用墩身模板进行桥梁墩身的建立，在预先搭建好的墩身模板内进行混凝土浇筑，待混凝土凝固后将墩身模板拆除。在混凝土浇筑过程中，混凝土会对墩身模板产生压力，若墩身模板存在受力不均的情况将影响施工的质量及安全，严重时还会造成胀模、爆模等事故。
对施工过程进行实时监测是施工安全的重要保障，通过实时监测施工过程中整个墩身模板的受力情况，便于用户及时发现墩身模板存在受力不均的情况，采取对应措施，降低墩身模板出现胀模或爆模等事故。在相关技术中一般是通过在墩身模板上的多个关键位置处设置多个传感器，进行墩身模板力学信息的采集，以分析墩身模板关键位置的受力情况。但是相关技术中，只能查看多个关键位置处传感器采集的应力值，而无法查看其它未设置传感器点位处的应力值，因此无法对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
发明内容
为了能够对整个墩身模板的受力情况进行实时监测，本申请提供一种桥梁施工监测方法、装置、设备和介质。
第一方面，本申请提供一种桥梁施工监测方法，采用如下的技术方案：
一种桥梁施工监测方法，包括：
实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，所述压力值是根据设置在所述墩身模板上的传感器采集的信息得到的；
根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个所述传感器对应的目标区域，其中，所述桥梁墩身模型是根据所述墩身模板的参数信息建立的；
将每一个所述传感器对应的压力值施加在所述桥梁墩身模型上与每一个所述传感器对应的目标区域内；
对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值，其中每个点位的应力近似值是根据每个点位的压力近似值得到的；
根据所述每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过所述应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
通过采用上述技术方案，将有限个传感器设置在墩身模板上，通过多个传感器采集的信息能够获得在当前施工节段的墩身模板的多个压力值，每一个传感器都有一个唯一对应的压力值，通过传感器与桥梁墩身模型的各区域的对应关系，将每一个传感器对应的压力值施加到桥梁墩身模型上对应的目标区域，对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位受力情况，相较于相关技术只能查看关键位置处的受力情况，本技术方案能够通过获取的有限个点位的受力情况实现对整个墩身模板的受力情况的实时监测，提高了施工监测的准确性。
在一种可能实现的方式中，实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，包括：
获取多个传感器采集到的多个应力值，其中，多个传感器设置在当前施工节段的墩身模板外壁；
根据预设的等效关系将每一个所述应力值转换成所述压力值。
通过采用上述技术方案，将应力传感器设置在当前施工节段的墩身模板外壁的外侧，应力传感器能够采集到墩身模板为抵抗混凝土对墩身模板的压力产生的应力值，再通过预设的等效关系将采集到的应力值转换成压力值，由于应力传感器设置在墩身模板的外壁可以重复利用，降低了预算成本。
在一种可能实现的方式中，所述对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值之后，还包括：
判断桥梁墩身模型上是否存在应力近似值超过预设的应力标准值的点位；
若存在，则通过监测系统将应力近似值大于预设的应力标准值的点位在桥梁墩身模型上突出展示。
通过采用上述技术方案，当桥梁墩身模型上存在应力近似值大于应力标准值的点位时，通过监测系统将该点位进行突出展示，便于用户在对桥梁的施工进行监测时及时发现异常，并做出相应措施。
在一种可能实现的方式中，通过监测系统将应力近似值大于预设的应力标准值的点位在桥梁墩身模型上突出展示之后，还包括：
获取墩身模板的模板表面多媒体信息；
根据所述模板表面多媒体信息，判断所述墩身模板是否存在模板表面异常；
若存在异常，则生成提醒信息，并发送提醒信息至相关工作人员的终端设备，所述提醒信息用于提醒相关工作人员对墩身模板及时检修。
通过采用上述技术方案，在确定存在应力近似值大于预设的应力标准值的点位后，通过获取模板表面多媒体信息，判断模板表面是否出现异常，模板表面出现异常可能会导致墩身模板出现受力不均的情况，若模板表面存在异常，则会立即生成提醒信息，并将生成的提醒信息发送至相关工作人员的终端设备，提醒信息便于提醒相关工作人员及时对墩身模板进行检修。
在一种可能实现的方式中，所述根据所述模板表面多媒体信息，判断所述墩身模板是否存在模板表面异常，包括：
确定所述模板表面多媒体信息中的异常模板表面多媒体信息，异常模板表面多媒体信息包括：模板裂缝信息和/或模板缺口信息；
根据所述异常模板表面多媒体信息判断所述墩身模板是否符合预设状态安全标准；
若不符合，则确定墩身模板存在模板表面异常。
通过采用上述技术方案，在确定模板表面多媒体信息中存在模板裂缝信息和/或模板缺口信息后，根据异常模板表面多媒体信息判断墩身模板是否符合预设状态安全标准，以确定墩身模板是否存在异常情况。
在一种可能实现的方式中，还包括：
实时获取当前施工节段墩身模板内混凝土的浇筑温度值；
基于所述浇筑温度值，确定混凝土的凝固时刻；
在到达混凝土的凝固时刻后，发送停止指令至传感器，执行下一施工阶段传感器的采集工作。
通过采用上述技术方案，根据实时获取的浇筑混凝土的温度，确定混凝土凝固的时刻，由于混凝土凝固后对墩身模板产生的压力值不再变化，因此在混凝土凝固时刻到达之后，拆除当前施工节段的传感器，不再继续采集当前施工节段的墩身模板的压力值，待下一施工节段的墩身模板搭建完成后，重新安装传感器继续采集下一施工节段墩身模板的压力值。
在一种可能实现的方式中，传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系的建立过程，包括：
对所述桥梁墩身模型进行区域划分，得到多个区域，并对每一个区域设置对应的区域号；
对设置在所述墩身模板的所有传感器进行编号，并基于每一个传感器在墩身模板上的位置确定所述桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的区域号；
根据所有的所述区域号、所有的传感器编号建立传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系。
通过采用上述方案，当传感器将采集到的压力值施加到桥梁墩身模型上时，可根据传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系进行施加，通过传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，便于设置在墩身模板外壁的传感器能够将采集到的压力值施加到与桥梁墩身模型的相对应的位置。
第二方面，本申请提供一种桥梁施工监测装置，采用如下的技术方案：
获取模块，用于实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，压力值是根据分散设置在墩身模板上的传感器采集的信息得到的；
划分区域模块，用于根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个传感器对应的目标区域，其中，桥梁墩身模型是根据墩身模板的参数信息建立的；
压力施加模块，用于将每一个传感器对应的压力值施加在桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的目标区域内；
应力值模块，用于对施加所有压力值的桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值，其中每个点位的应力近似值是根据每个点位的压力近似值得到的；
确定应力云图模块，用于根据每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
通过采用上述技术方案，将有限个传感器设置在墩身模板上，通过多个传感器采集的信息能够获得在当前施工节段的墩身模板的多个压力值，每一个传感器都有一个唯一对应的压力值，通过传感器与桥梁墩身模型的各区域的对应关系，将每一个传感器对应的压力值施加到桥梁墩身模型上对应的目标区域，并对施加所有的压力值的桥梁墩身模型进行有限元分析，得到与墩身模板对应的桥梁墩身模型的各划分区域内的每个点位的应力近似值，相较于相关技术只能查看关键位置处传感器采集的压力值，本技术方案能够通过获取到有限个点位的受力情况，进而实现对整个墩身模板的受力情况的实时监测，提高了施工监测的准确性。
第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下的技术方案：
一种电子设备，该电子设备包括：
至少一个处理器；
存储器；
至少一个应用程序，其中所述至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行上述桥梁施工监测的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，包括：存储有能够被处理器加载并执行上述桥梁结构仿真分析方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.将有限个传感器设置在墩身模板上，通过多个传感器采集的信息能够获得在当前施工节段的墩身模板的多个压力值，每一个传感器都有一个唯一对应的压力值，通过传感器与桥梁墩身模型的各区域的对应关系，将每一个传感器对应的压力值施加到桥梁墩身模型上对应的目标区域，并对施加所有的压力值的桥梁墩身模型进行有限元分析，得到与墩身模板对应的桥梁墩身模型的各划分区域内的每个点位的应力近似值，相较于相关技术只能查看关键位置处传感器采集的压力值，本技术方案能够通过获取到有限个点位的受力情况，进而实现对整个墩身模板的受力情况的实时监测，提高了施工监测的准确性。
2.将应力传感器设置在当前施工节段的墩身模板外壁的外侧，应力传感器能够采集到墩身模板为抵抗混凝土对墩身模板的压力产生的应力值再通过预设的等效关系，将采集到的应力值转换成压力值，由于应力传感器设置在墩身模板的外壁可以重复利用，降低了预算成本。
3.当桥梁墩身模型上存在应力近似值大于应力标准值的点位时，通过监测系统将该点位进行突出展示，便于用户在对桥梁的施工进行监测时及时发现异常，并做出相应措施。
附图说明
图1是本申请实施例中一种桥梁施工监测方法的流程示意图；
图2是本申请实施例中一种生成提醒信息的流程示意图；
图3是本申请实施例中一种桥梁施工监测装置的结构示意图；
图4是本申请实施例中一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-附图4对本申请作进一步详细说明。
本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的范围内都受到专利法的保护。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
桥墩主要是由顶帽和墩身组成，顶帽的主要作用是把桥跨结构传来的较大而集中的力均匀地传给墩身；墩身是支撑桥跨结构的主体结构，不仅承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力、水流冲击力等多种荷载，所以墩身要具有足够的强度、刚度和稳定性。
为了增强桥梁墩身的稳定性和一致性，减少各个桥墩之间出现形状、高度等偏差，因此在桥梁墩身的建造过程中一般采用向墩身模板内浇筑混凝土的方式进行桥梁墩身的建造。在采用墩身模板内浇筑混凝土进行桥梁墩身的建造时，由于桥梁墩身的高度较高，因此通常会将桥梁墩身划分成若干个节段，每一节段对应一个设定高度的墩身模板，墩身模板的类型有两类，包括实心墩身模板与空心墩身模板，不同需求的桥梁对应的墩身不同，相应的采用的墩身模板的类型不同。每一施工节段均包括向墩身模板内浇筑混凝土阶段以及混凝土凝固阶段，在向墩身模板内浇筑混凝土阶段以及混凝土凝固阶段，混凝土会对墩身模板产生压力，相应的，墩身模板会产生抗压应力，抗压应力用以抵抗使墩身模板产生形变的压力，当抗压应力达到极限值时，墩身模板会发生变形。
通常，为了降低墩身模板在施工过程中发生受力不均的情况，采用的处理策略是在墩身模板上设置多个传感器，通过多个传感器对墩身模板的受力情况进行监测，相关技术中通常是相关工作人员通过工程经验在一些较容易出现危险的位置设置传感器，但是未设置传感器的位置可能会比一些设置传感器的位置更先一步发生危险，因此通过观察有限个传感器采集到的数据无法对整个墩身模板的受力进行实时监测。
本申请实施例的方案中，将有限个传感器设置在墩身模板上，通过多个传感器采集的信息能够获得在当前施工节段的墩身模板的多个压力值，每一个传感器都有一个唯一对应的压力值，通过传感器与桥梁墩身模型的各区域的对应关系，将每一个传感器对应的压力值施加到桥梁墩身模型上对应的目标区域，并对施加所有的压力值的桥梁墩身模型进行有限元分析，得到与墩身模板对应的桥梁墩身模型的各划分区域内的每个点位的应力近似值，相较于相关技术只能查看关键位置处传感器采集的压力值，本技术方案能够通过获取到有限个点位的受力情况，进而实现对整个墩身模板的受力情况的实时监测，提高了施工监测的准确性。
本申请实施例提供了一种桥梁施工监测方法，由电子设备执行，该电子设备可以为服务器也可以为终端设备，其中，该服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此，该终端设备以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请实施例在此不做限制，参考图1，图1是本申请实施例中一种桥梁施工监测方法的流程示意图，该方法包括：
步骤S110：实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，压力值是根据设置在墩身模板上的传感器采集的信息得到的。
可以理解的是，每一个压力值对应唯一的传感器，具体地，在本申请实施例中，当前施工节段可以是桥梁墩身施工过程中的正在施工的节段。对于本申请实施例，事先在墩身模板上分散设置多个传感器，传感器可以采集信息，并通过通讯模块将采集到的信息传输至电子设备。其中，传感器包括压力传感器、应力传感器，因此，传感器采集到的信息可以是压力值还可以是应力值，当传感器采集到的信息为应力值时，电子设备还需将传感器发送的应力值转换成压力值。值得注意的是，无论是应力传感器还是压力传感器，都分散安装在墩身模板的外壁或内壁，对于传感器的数量用户可自定义设置或者根据经验设置，本实施例不再进行限定。
在一种方式中，对于实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值的方式可以包括：实时获取设置在当前施工节段的墩身模板外壁的内侧的多个压力传感器采集的多个压力值。具体地，将压力传感器设置在墩身模板外壁的内侧，混凝土浇筑过程中被浇筑在墩身模板内压力传感器能直接采集墩身模板在当前施工节段所承受的压力值。
在另一种方式中，实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，包括步骤S1101（附图未示出）和步骤S1102（附图未示出），其中：
步骤S1101：实时获取多个传感器采集到的多个应力值，其中，多个传感器设置在当前施工节段的墩身模板外壁。
本实施例中，通过将应力传感器分散设置在墩身模板外壁的外侧，在向墩身模板内浇筑混凝土时，应力传感器实时采集该应力传感器位置处的应力值。在当前施工节段的墩身模板内的混凝土凝固后，可将应力传感器拆除，拆除后的应力传感器可设置在下一施工节段进行循环使用，减少了工程资源的浪费。
步骤S1102：根据预设的等效关系将每一个应力值转换成压力值。
本步骤的目的是将传感器采集到的应力值，转化成墩身模板在当前施工节段受到的压力值。其中，电子设备可以通过预先设定的等效关系进行转换，其中，等效关系包括：
M=Wσ，W为横截面积，σ为应力值；
Q=FS，F为压力，S为间距。
以空心的墩身模板内外横肋为例，墩身模板的内外横肋往往是墩身模板中受力较大，也是经常控制墩身模板安全质量的构件，假设墩身模板的内外横肋在当前施工节段向墩身模板内部浇筑混凝土时，已知桥梁内外横肋的横截面积W0，传感器采集到的应力值σ0，根据公式M=Wσ，得到弯矩值M0；已知桥梁墩身模板内外横肋的单跨长度l0，长度系数μ，根据公式
，确定桥梁墩身模板上内外横肋的等效均布荷载q0的值；根据等效均布荷载与压力的关系式Q=FS，其中F为压力，S为间距，得出压力F的值，进而能够由应力值得出压力值。
步骤S120：根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个传感器对应的目标区域，其中，桥梁墩身模型是根据墩身模板的参数信息建立的。
具体的，在实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值之前，还包括：接收用户输入的当前施工节段墩身模板的参数信息；根据参数信息建立与墩身模板对应的桥梁墩身模型。其中，墩身模板的参数信息包括墩身模板的长度信息、宽度信息以及高度信息，当然还可以包括墩身模板的材料信息。其中，可以利用Abaqus模型根据参数信息建立桥梁墩身模型，当然还可以采用其它建模工具，本实施例不再进行限定，只要能够实现本实施例的目的即可。可以理解的是，由于每一个施工节段所对应的墩身模板不同，因此与墩身模板相对应的桥梁墩身模型也不相同。
电子设备中预设有传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，根据预设的对应关系，可以根据墩身模板上设置的传感器的位置确定墩身模板对应的桥梁墩身模型的区域。
步骤S130：将每一个传感器对应的压力值施加在桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的目标区域内。
在建立的桥梁墩身模型的目标区域施加相应的压力值进行约束。
步骤S140：对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值，其中每个点位的应力近似值是根据每个点位的压力近似值得到的。
具体的，对施加到某个区域的压力值进行有限元分析后，可得到区域内每个点位的压力近似值，根据得到的各点位的压力近似值得到各点位的应力近似值。通过将各划分区域内假设的近似函数来分片，表示求解域上待求的未知函数，即未设立传感器的位置处的压力值，近似函数通常由未知函数及其导数在各划分区域的压力值来表示，从而实现对单个点位的压力值进行有限元分析，得到整个区域内每个点位的压力近似值。
步骤S150：根据每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
具体的，应力云图可以由Abaqus模型生成，在给定一个外力作用下，Abaqus模型能够将各部分应力大小表现出来以形成应力云图，根据生成的应力云图可以实现对整个墩身模板的实际受力情况进行监测。
基于上述技术方案，本实施例通过获取有限个点位的压力值信息，进而对整个墩身模板的受力情况进行实时监测，从而提高了施工监测的准确性。
进一步地，预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系的建立过程，包括：步骤S11（附图未示出）、步骤S12（附图未示出）、步骤S13（附图未示出），其中：
步骤S11：对桥梁墩身模型进行区域划分，得到多个区域，并对每一个区域设置对应的区域号。
本步骤为对建立好的桥梁墩身模型进行区域划分，具体地，在对实心的桥梁墩身模型进行区域划分时，将实心的桥梁墩身模型的表面均等化分为若干份，对均等化分的区域进行编号形成区域号；在对空心的桥梁墩身模型进行区域划分时，由于混凝土与墩身模板外壁的内侧和墩身模板内壁的外侧相抵接，空心的墩身模板的外壁与内壁受力情况相似，外壁与内壁产生的应力值也相近，因此在对空心的桥梁墩身模型进行区域划分时，桥梁墩身模型相对的外壁与内壁拥有相同的区域号。
步骤S12：对设置在墩身模板的所有传感器进行编号，并基于每一个传感器在墩身模板上的位置确定桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的区域号。
步骤S13：根据所有的区域号、所有的传感器编号建立传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系。
具体地，将编好号的传感器与桥梁墩身模型上划分好的区域进行匹配，若传感器的编号与桥梁墩身模型上划分的区域号一致，则将传感器对应的压力值施加到桥梁墩身模型对应的划分区域内。例如，设置在墩身模板上的编号为1的传感器将对应的压力值，施加到桥梁墩身模型上区域号为1的划分区域。在预设的传感器与桥梁墩身模型各划分区域的对应关系中可以使用编号，也可以使用其他方式，本申请实施例中不做具体限定，只要能够使桥梁墩身模型各划分区域与墩身模板上对应位置处的传感器能相互匹配即可。
进一步地，为了及时突出存在异常的点位，对所有施加到所述桥梁墩身模型各区域上的压力值进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的压力近似值之后，还包括步骤S160（附图未示出）、步骤S170（附图未示出），其中：
步骤S160：判断桥梁墩身模型上是否存在应力近似值超过预设的应力标准值的点位。
本步骤能够对桥梁墩身模型上多个区域内每个点位的压力近似值进行监测，进而也能够对每个点位对应的应力近似值进行监测，当压力近似值存在异常时，根据压力近似值确定的应力近似值也会存在异常，因此先将每个压力近似值与预设的标准压力值进行比较以确定压力近似值是否存在异常。
其中，标准压力值可以由公式F=0.22γct0β1β2 
确定，其中F为新浇筑混凝土对模板的侧压力计算值（kN/m2），γc为混凝土的重力密度（kN/m3）；V为混凝土的浇筑速度（m/h）；t0为新浇筑混凝土的凝固时间（h），可按试验确定，当缺乏试验资料时，可采用t0=
（T为混凝土的温度）；β1为外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2，β2为混凝土坍落度影响修正系数，例如，当坍落度小于30mm时，取0.85，坍落度为50-90mm时，取1.00；坍落度为110-150mm时，取1.15。当然还可以是根据F=0.22γct0β1β2 
的变形公式确定压力标准值，本实施例不再进行限定。
步骤S170：若存在，则通过监测系统将应力近似值大于预设的应力标准值的点位在桥梁墩身模型上突出展示。
具体的，让压力近似值施加到墩身模型上，便可通过Abaqus模型对应力近似值进行展示，当压力近似值大于预设的标准压力值时，应力近似值很大程度上也会超过预设的标准应力值。当应力近似值大于预设的应力标准值的点位时，对应的点位将被突出显示，突出显示可以是标红显示，便于相关工作人员及时发现异常点，并及时采取相应措施。进一步地，在发生异常点位后进行告警的方式可以是通过监测系统方式展示，也可以通过短信等通信方式显示，也可以通过声音方式传播，具体情况不做限定，在异常出现后，相关工作人员能及时发现异常，并且能及时消除异常即可。
进一步地，由于施工之前没有全面检修，墩身模板的表面可能会存在裂缝或缺口，为了降低因裂缝或缺口导致墩身模板出现受力不均的几率，为了提升确定墩身模板是否存在模板表面异常的效率，本申请实施例提供一种桥梁施工监测方法，通过对墩身模板表面多媒体信息进行监测，以判断墩身模板表面是否存在裂缝或缺口，具体地，通过监测系统将压力近似值大于预设的压力标准值的点位在桥梁墩身模型上进行标红展示之后，请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种生成提醒信息流程示意图，还包括步骤S21、步骤S22、步骤S23，其中：
步骤S21，获取墩身模板的模板表面多媒体信息；
在本申请实施例中，获取墩身模板的模板表面多媒体信息的方式为：
通过图像采集设备采集到的墩身模板表面多张模板表面图像/视频。
具体地，在当前施工场地设置多个图像采集设备，图像采集设备的设置高度与当前施工节段的墩身模板高度保持一致，便于图像采集设备对当前施工节段的墩身模板表面多媒体信息进行捕捉；图像采集设备将捕捉到的图像信息或视频信息传输至电子设备通过监测系统进行显示，便于用户了解当前施工节段墩身模板的表面信息。其中，图像采集设备可以为以下任意一种：一体化摄像头、球形摄像头、红外夜视防水型摄像头。
步骤S22，根据模板表面多媒体信息，判断墩身模板是否存在模板表面异常；
其中，根据模板表面多媒体信息判断墩身模板表面是否存在模板表面异常，可以包括：
直接利用预先训练好的神经网络模型进行确定，输入图片后即可输出结果，操作方法便捷高效；
或，根据模板表面多媒体信息识别出模板裂缝的长度值和/或模板缺口的面积，与预设阈值进行对比，模板裂缝的长度值和/或模板缺口的面积大于预设阈值时确定墩身模板存在模板表面异常。
步骤S23，若存在异常，则生成提醒信息，并发送提醒信息至相关工作人员的终端设备。
提醒信息用于提醒相关工作人员对墩身模板及时检修。
具体地，提醒信息由电子设备生成，提醒信息包括出现模板表面存在异常的点位的位置信息，以及异常的类型；提醒信息可通过无线传输发送至相关工作人员的终端设备，便于相关工作人员能够及时发现异常，并及时对墩身模板进行修复。
进一步地，为了提高确定模板表面存在异常的准确性，本申请实施例提供一种桥梁施工监测方法，具体地，根据模板表面多媒体信息，判断墩身模板表面是否存在模板表面异常，包括：
S22-1、确定模板表面多媒体信息中的异常模板表面多媒体信息，异常模板表面多媒体信息包括：模板裂缝多媒体信息和/或模板缺口多媒体信息。
其中，异常模板表面多媒体信息的确定方式包括通过对图像或视频进行识别，得到模板裂缝多媒体信息和/或模板缺口多媒体信息；模板裂缝信息包括裂缝的长度值，模板缺口信息包括缺口的面积。
S22-2、根据异常模板表面多媒体信息判断墩身模板是否符合预设状态安全标准；
其中预设状态安全标准为在墩身模板出现裂缝/缺口时不会导致墩身模板出现受力不均的前提下，允许墩身模板出现裂缝的第一预设阈值，以及出现缺口的第二预设阈值，其中第一预设阈值与第二预设阈值可以是系统设定的也可以是认为输入的，第一预设阈值和第二预设阈值的具体值不做具体限定，只要在到达预设阈值时模板不会发生受力不均即可。
S22-3、若不符合，则确定墩身模板存在模板表面异常。
可见，在确定模板表面多媒体信息中存在模板裂缝信息和/或模板缺口信息后，根据异常模板表面多媒体信息判断墩身模板是否符合预设状态安全标准，以确定墩身模板是否存在异常情况。
进一步地，为了确定墩身模板存在模板表面异常后对墩身模板进行及时检修，本申请实施例在确定墩身模板存在模板表面异常之后，还包括：根据裂缝长度或缺口面积确定修复策略。具体地，根据裂缝长度/缺口面积从预先设定的修复策略中选择相匹配的修复手段，修复手段包括确定修复的材料、修复所需的工具以及修复方式。
其中，修复材料可以使用与墩身模板成分相同的焊条、钢板或钢水等，当墩身模板的裂缝长度/缺口面积较小时可采用焊条焊补等修复方式进行裂缝的修复；当墩身模板出现裂缝长度/缺口面积较大时可采用钢板紧固墩身模板的修复方式对出现裂缝的墩身模板进行加固。利用焊条对墩身模板进行修复时所需要的修复工具可以包括电焊机、电焊钳、防护面罩等。利用钢板对墩身模板进行加固的修复方式所需要的修复工具为不同型号的钢板和紧固工具等。
例如使用与墩身模板成分相同的焊条对出现裂缝的墩身模板进行修复，在焊补之前要先把出现裂缝处的墩身模板进行预热，然后进行焊补，在完成焊补之后，要保温一段时间，让预热的位置自然冷却，减少因墩身模板热胀冷缩而产生局部变形。
在本申请实施例中，还包括步骤Sa（附图未示出）、步骤Sb（附图未示出）、步骤Sc（附图未示出），其中，
步骤Sa：实时获取当前施工节段墩身模板内混凝土的浇筑温度值。
具体地，混凝土的浇筑温度获取方式包括温度计测量或红外摄像测量。
步骤Sb：基于浇筑温度值，确定混凝土的凝固时刻。
本步骤中，混凝土的凝固与混凝土浇筑时的温度相关，利用混凝土浇筑时的温度与凝固时长的关系式t0=200/（T+15），其中t0为混凝土的凝固时长，T为混凝土的浇筑温度。在混凝土浇筑管道出口处设置有温度传感器，温度传感器能够采集混凝土的温度值，并将采集到的温度值传输至电子设备。
步骤Sc：在到达混凝土的凝固时刻后，发送停止指令至传感器，执行下一施工阶段传感器的采集工作。
具体地，当在当前施工节段浇筑到墩身模板内的混凝土凝固后，传感器不再采集当前施工节段的压力值，并且会将当前施工节段的墩身模板进行拆除，搭建下一施工节段的墩身模板，因此确定混凝土的凝固时刻尤为重要。
上述实施例从方法流程的角度介绍一种桥梁施工监测的方法，下述实施例从虚拟模块或者虚拟单元的角度介绍了一种桥梁施工监测的装置，方法与装置相互照应，具体详见下述实施例。
本申请实施例提供一种桥梁施工监测装置，请参考图3，图3为本实施例提供的一种桥梁施工监测装置的结构示意图，包括：获取模块310、划分区域模块320、压力施加模块330、应力值模块340、确定应力云图模块350，其中，
获取模块310，用于实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，压力值是根据分散设置在所述墩身模板上的传感器采集的信息得到的；
划分区域模块320，用于根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个传感器对应的目标区域，其中，桥梁墩身模型是根据墩身模板的参数信息建立的；
压力施加模块330，用于将每一个传感器对应的压力值施加在桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的目标区域内；
应力值模块340，用于对施加所有压力值的桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值，其中每个点位的应力近似值是根据每个点位的压力近似值得到的；
确定应力云图模块350，用于根据每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
在一种可能实现的方式中，获取模块310，包括：
获取应力值单元，获取多个传感器采集到的多个应力值，其中，多个传感器设置在当前施工节段的墩身模板外壁；
转换单元，根据预设的等效关系将每一个应力值转换成压力值。
在一种可能实现的方式中，压力施加模块330，包括：
划分区域单元，对桥梁墩身模型进行区域划分，得到多个区域，并对每一个区域设置对应的区域号；
传感器编号单元，对设置在墩身模板的所有传感器进行编号，并基于每一个传感器在墩身模板上位置确定与每一个传感器对应的区域号；
确定区域号单元，对设置在墩身模板的所有传感器进行编号，并基于每一个传感器在墩身模板上的位置确定桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的区域号；
建立对应关系单元，根据所有的区域号、所有的传感器编号建立传感器与桥梁墩身模型上各区域的对应关系。
在一种可能实现的方式中，桥梁施工监测装置，应力值模块340之后还包括：
判断模块，用于判断桥梁墩身模型上是否存在应力近似值超过预设的应力标准值的点位；
异常展示模块，用于若桥梁墩身模型上存在应力近似值超过预设的应力标准值的点位，则通过监测系统将应力近似值大于预设的应力标准值的点位在桥梁墩身模型上突出展示。
在一种可能实现的方式中，桥梁施工监测装置，还包括：
获取信息模块，用于获取墩身模板的模板表面多媒体信息；
判断异常模块，用于根据墩身模板的模板表面多媒体信息，判断在当前施工节段墩身模板是否存在模板表面异常；
消除异常模块，用于若当前施工节段墩身模板存在模板表面异常，则生成提醒信息，并发送提醒信息至相关工作人员的终端设备，提醒信息用于提醒相关工作人员检修墩身模板。
在一种可能实现的方式中，判断异常模块，包括，
确定异常信息单元，用于确定模板表面多媒体信息中的异常模板表面多媒体信息，异常模板表面多媒体信息包括：模板裂缝信息和/或模板缺口信息；
判断单元，用于根据异常模板表面多媒体信息判断墩身模板是否符合预设状态安全标准；
确定异常单元，用于若存在墩身模板的表面信息不符合预设状态安全标准，则确定墩身模板存在模板表面异常；
异常排除单元，用于若不符合，则确定墩身模板存在模板表面异常。
在一种可能实现的方式中，桥梁施工监测装置还包括，
获取温度模块，用于实时获取当前施工节段在对墩身模板内浇筑混凝土时的浇筑温度值；
确定凝固模块，基于浇筑温度值，确定混凝土的凝固时刻；
停止采集模块，在到达混凝土的凝固时刻后，发送停止指令至传感器，停止当前施工节段的传感器的采集工作，执行下一施工阶段传感器的采集工作。
下述实施例提供了一种电子设备，与上述方法部分相互照应，具体详见下述实施例。
本申请实施例中提供了一种电子设备，如图4所示，图4所示的电子设备400包括：处理器401、总线402和存储器403。其中，处理器401和存储器403相连通过总线402相连。可选地，电子设备400还可以包括收发器404。需要说明的是，实际应用中收发器404不限于一个，该电子设备400的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器401可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器401也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线402可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线502可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器403可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者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。
存储器403用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器401来控制执行。处理器401用于执行存储器403中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。还可以为服务器等。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。与相关技术相比，本申请实施例中将有限个传感器设置在墩身模板上，通过多个传感器采集的信息能够获得在当前施工节段的墩身模板的多个压力值，每一个传感器都有一个唯一对应的压力值，通过传感器与桥梁墩身模型的各区域的对应关系，将每一个传感器对应的压力值施加到桥梁墩身模型上对应的目标区域，并对施加所有的压力值的桥梁墩身模型进行有限元分析，得到与墩身模板对应的桥梁墩身模型的各划分区域内的每个点位的应力近似值，相较于相关技术只能查看关键位置处传感器采集的压力值，本技术方案能够通过获取到有限个点位的受力情况，进而实现对整个墩身模板的受力情况的实时监测，提高了施工监测的准确性。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种桥梁施工监测方法，其特征在于，包括：
实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，所述压力值是根据设置在所述墩身模板上的传感器采集的信息得到的；
根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个所述传感器对应的目标区域，其中，所述桥梁墩身模型是根据所述墩身模板的参数信息建立的；
将每一个所述传感器对应的压力值施加在所述桥梁墩身模型上与每一个所述传感器对应的目标区域内；
对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值，其中每个点位的应力近似值是根据每个点位的压力近似值得到的；
根据所述每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过所述应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁施工监测方法，其特征在于，实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，包括：
实时获取多个传感器采集到的多个应力值，其中，多个传感器设置在当前施工节段的墩身模板外壁；
根据预设的等效关系将每一个所述应力值转换成所述压力值。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁施工监测方法，其特征在于，所述对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值之后，还包括：
判断桥梁墩身模型上是否存在应力近似值超过预设的应力标准值的点位；
若存在，则通过监测系统将应力近似值大于预设的应力标准值的点位在桥梁墩身模型上突出展示。
4.根据权利要求3所述的一种桥梁施工监测方法，其特征在于，通过监测系统将应力近似值大于预设的应力标准值的点位在桥梁墩身模型上突出展示之后，还包括：
获取墩身模板的模板表面多媒体信息；
根据所述模板表面多媒体信息，判断所述墩身模板是否存在模板表面异常；
若存在异常，则生成提醒信息，并发送提醒信息至相关工作人员的终端设备，所述提醒信息用于提醒相关工作人员检修墩身模板。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁施工监测方法，其特征在于，所述根据所述模板表面多媒体信息，判断所述墩身模板是否存在模板表面异常，包括：
确定所述模板表面多媒体信息中的异常模板表面多媒体信息，异常模板表面多媒体信息包括：模板裂缝信息和/或模板缺口信息；
根据所述异常模板表面多媒体信息判断所述墩身模板是否符合预设状态安全标准；
若不符合，则确定墩身模板存在模板表面异常。
6.根据权利要求1所述的一种桥梁施工监测方法，其特征在于，还包括：
实时获取当前施工节段墩身模板内混凝土的浇筑温度值；
基于所述浇筑温度值，确定混凝土的凝固时刻；
在到达混凝土的凝固时刻后，发送停止指令至传感器，执行下一施工阶段传感器的采集工作。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁施工监测方法，其特征在于，传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系的建立过程，包括：
对所述桥梁墩身模型进行区域划分，得到多个区域，并对每一个区域设置对应的区域号；
对设置在所述墩身模板的所有所述传感器进行编号，并基于每一个传感器在墩身模板上的位置确定所述桥梁墩身模型上与每一个传感器对应的区域号；
根据所有的所述区域号、所有的传感器编号建立传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系。
8.一种桥梁施工监测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于实时获取当前施工节段的墩身模板的多个压力值，所述压力值是根据分散设置在所述墩身模板上的传感器采集的信息得到的；
划分区域模块，用于根据预设的传感器与桥梁墩身模型区域的对应关系，确定每一个所述传感器对应的目标区域，其中，所述桥梁墩身模型是根据所述墩身模板的参数信息建立的；
压力施加模块，用于将每一个所述传感器对应的压力值施加在所述桥梁墩身模型上与每一个所述传感器对应的目标区域内；
应力值模块，用于对施加所有压力值的所述桥梁墩身模型进行有限元仿真分析，得到各区域中每个点位的应力近似值，其中每个点位的应力近似值是根据每个点位的压力近似值得到的；
确定应力云图模块，用于根据所述每个点位的应力近似值生成整个墩身模板的应力云图，以通过所述应力云图对整个墩身模板的受力情况进行实时监测。
9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：
至少一个处理器；
存储器；
至少一个应用程序，其中所述至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行权利要求1-7中任一项所述桥梁施工监测的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-7中任一种方法的计算机程序。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A bridge construction monitoring method, device, electronic equipment, and medium Granted publication date: 20230106 Pledgee: Shijiazhuang Luquan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: BEIJING YUNLU TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980015341 |