CN116222719A - 桥梁动态载荷监测系统和方法 - Google Patents

桥梁动态载荷监测系统和方法 Download PDF

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CN116222719A CN202211711870.0A CN202211711870A CN116222719A CN 116222719 A CN116222719 A CN 116222719A CN 202211711870 A CN202211711870 A CN 202211711870A CN 116222719 A CN116222719 A CN 116222719A
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郝杰鹏
吴石恩
魏起贤
韩青山
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Abstract

本申请公开了一种桥梁动态载荷监测系统和方法，包括：桥头的称重设备、桥梁上的多个检测区域中的分车装置和振动传感器，以及数据处理装置；每一检测区域的驶入侧设置分车装置和振动传感器；分车装置生成分车信号；振动传感器根据分车信号获取车辆的目标振动信息；当车辆进入第一个检测区域时，数据处理装置将车辆重量信息与目标振动信息进行绑定；当车辆进入其它检测区域时，将目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；根据检测区域车辆的车辆重量信息确定检测区域的载荷。通过本申请，解决了相关技术中的采用摄像头与称重设备确定桥梁动态载荷的方法的稳定性低并且安装成本高的技术问题。

Description

桥梁动态载荷监测系统和方法
技术领域
本申请涉及车辆识别领域，具体而言，涉及一种桥梁动态载荷监测系统和方法。
背景技术
为了降低货运车辆超重对桥梁带来的安全隐患，防止出现由于车辆超重导致桥面受损或坍塌的现象发生，需要对桥梁的健康状况实时监测，从而可以在桥梁的健康状况异常，例如载荷过大的情况下及时进行反馈，进而保证桥梁的安全。
相关技术中使用的对桥梁动态载荷进行监控的方法，通常是沿桥梁布置多个摄像头，根据摄像头获取覆盖全桥面的交通流视频信息，利用视频进行车辆位置的跟踪，并通过在上桥前对车辆进行称重，达到通过桥上的车辆的重量和位置确定桥梁载荷。然而，上述车辆信息的检测方法，存在由于需要设置多个摄像头，并通过多个摄像头共同获取车辆分布位置，导致在受到外界环境影响，以及车辆被遮挡的时候，无法准确的确定车辆的分布位置，并且设置摄像头也需要耗费大量成本的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种桥梁动态载荷监测系统和方法，以至少解决相关技术中的采用摄像头与称重设备确定桥梁动态载荷的方法的稳定性低并且安装成本高的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种桥梁动态载荷监测系统，包括：位于桥头的称重区域内的称重设备、位于桥梁上的多个检测区域中的采集设备和数据处理装置；每一检测区域的车辆驶入侧设置有一组采集设备，采集设备中包括分车装置和振动传感器；称重设备用于在车辆经过称重区域时获取车辆的车辆重量信息；分车装置用于对驶入检测区域的车辆进行分车，并生成分车信号；振动传感器用于根据分车信号获取驶入检测区域的车辆的目标振动信息，其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；数据处理装置与称重设备和振动传感器分别电连接，用于：当车辆进入车道内的第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
可选地，检测区域是根据桥梁上的车道和伸缩缝进行划分的；分车装置和振动传感器设置在检测区域的车辆驶入侧的伸缩缝中。
可选地，称重区域中设置有多个称重设备，称重设备与车道一一对应。
可选地，称重设备与车道内第一个伸缩缝之间的距离小于预设值。
可选地，还包括数据监控中心，与数据处理装置连接，用于接收每一检测区域的载荷，并在存在检测区域内的载荷大于预设载荷限值时，生成告警信息。
可选地，数据处理装置还用于，当不同检测区域内的振动传感器采集到的车辆的振动信号的相位相同、振幅不同时，筛选并保留最大振幅对应的振动信号。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种桥梁动态载荷监测方法，包括：当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过称重设备获取车辆的车辆重量信息；在车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过检测区域内振动传感器获取车辆的目标振动信息；其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；当车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
可选地，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息，包括：在车辆完全驶入当前检测区域的情况下，获取当前检测区域的目标振动信息，并提取目标振动信号的特征值；将当前检测区域的目标信号的特征值与其上一检测区域的多个目标振动信号的特征值进行比较；在当前检测区域的目标振动信号的特征值与上一检测区域中的一个目标振动信号的特征值的相似度大于预设阈值时，将上一检测区域中的目标振动信号对应的车辆重量信息确定当前检测区域的目标振动信号对应的车辆重量信息，并存储。
可选地，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，还包括：根据第N个检测区域的标识信息确定出同一车道内的第N-1个检测区域的目标振动信号，其中，第N个检测区域为当前检测区域，N为大于或等于2的整数；当第N个检测区域内的目标振动信号与同一车道内的第N-1个检测区域的振动信号不匹配时，获取当前检测区域内相邻车道内的第N-1个检测区域的振动信号。
可选地，本申请实施例中的桥梁动态载荷监测方法还包括：在检测区域的载荷大于预设载荷限值时，确定动态载荷为异常，并发出告警信息。
根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述桥梁动态载荷监测方法。
根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，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，上述处理器通过计算机程序执行上述的桥梁动态载荷监测方法。
在本申请实施例中，采用如下系统：位于桥头的称重区域内的称重设备、位于桥梁上的多个检测区域中的采集设备和数据处理装置；每一检测区域的车辆驶入侧设置有一组采集设备，采集设备中包括分车装置和振动传感器；称重设备用于在车辆经过称重区域时获取车辆的车辆重量信息；分车装置用于对驶入检测区域的车辆进行分车，并生成分车信号；振动传感器用于根据分车信号获取驶入检测区域的车辆的目标振动信息，其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；数据处理装置与称重设备和振动传感器分别电连接，用于：当车辆进入车道内的第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。解决了相关技术中的采用摄像头与称重设备确定桥梁动态载荷的方法的稳定性低并且安装成本高的技术问题。通过位于桥头的称重设备对驶入桥梁的车辆进行称重，并通过采集设备识别车辆驶入第一个检测区域时产生的振动信号，并将该振动信号与车辆重量进行关联存储，同时，在车辆驶入第一个检测区域之外的任意检测区域的情况下，通过设置在该检测区域上的采集设备采集振动信号，并在该检测区域的上一个检测区域中的振动信号进行匹配，将匹配相似度最高的振动信号对应的车辆重量与该检测区域的振动信号进行关联移动至该检测区域的存储队列中，从而在车辆驶入新的检测区域的时候，通过识别振动信号获取该车辆的重量信息，并将该重量信息移动至新的检测区域中的存储队列中，进而可以在增加新的检测区域中的重量信息的同时，将上一个检测区域的重量信息进行删除，达到实时更新每个检测区域中的重量信息的效果，进而可以通过监控每个检测区域中的全部重量信息确定每个检测区域的动态载荷。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测系统的示意图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测系统的设置样式的示意图一；
图3是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测系统的设置样式的示意图二；
图4是根据本申请实施例的一种可选的桥梁的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测方法的流程图；
图6是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测装置的示意图；
图7是根据本申请实施例的一种可选的电子装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的实施例，提供了一种桥梁动态载荷监测系统。图1是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测系统的示意图，如图1所示，该系统包括：
位于桥头的称重区域内的称重设备101、位于桥梁上的多个检测区域中的采集设备102和数据处理装置103；每一检测区域的车辆驶入侧设置有一组采集设备102，采集设备102中包括分车装置和振动传感器；称重设备101用于在车辆经过称重区域时获取车辆的车辆重量信息；分车装置用于对驶入检测区域的车辆进行分车，并生成分车信号；振动传感器用于根据分车信号获取驶入检测区域的车辆的目标振动信息，其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；数据处理装置103与称重设备101和振动传感器分别电连接，用于：当车辆进入车道内的第一个检测区域时，将从称重设备101中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
具体的，图2是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测系统的设置样式的示意图一，如图2所示，称重区域设置在桥梁的驶入侧，每个车辆在驶入桥梁的时候，均需要通过称重设备101进行称重，从而得到车辆的重量信息，在得到车辆重量信息后，车辆会驶入第一个检测区域，此时，设置在桥梁伸缩缝中的采集设备102中的分车装置识别车辆驶入桥梁伸缩缝位置，将车辆驶入信息发送至振动传感器，振动传感器开始采集车辆行驶在桥梁伸缩缝时产生的振动信号，并在分车装置识别到车辆驶过桥梁伸缩缝的时候，振动传感器停止采集振动信号，从而得到该车辆对应的振动信号，并通过称重设备101的编号确定第一个检测区域的编号，例如，在称重设备101为5号设备的时候，与5号称重设备101对应的第一个检测区域的编号即为5.1，此时，需要将该振动信号与检测区域编号生成的标识信息确定为该车辆驶入第一个检测区域的振动信息，并将该振动信息与称重设备101得到的车辆重量信息关联存储至第一个检测区域的存储队列中。
在车辆从检测区域5.1驶入下一个检测区域，也即检测区域5.2的时候，设置在检测区域5.2的驶入侧的桥梁伸缩缝中的分车装置识别到车辆驶过桥梁伸缩缝，振动传感器根据分车装置发送的分车信号采集车辆驶过检测区域5.2的桥梁伸缩缝时产生的目标振动信号，根据检测区域5.2的标识确定与检测区域5.2相连的检测区域为检测区域5.1，并从检测区域5.1中获取与目标振动信号匹配的振动信号，得到候选振动信号，将检测区域5.1中的候选振动信号对应的车辆重量信息移动至检测区域5.2中，与目标振动信号进行关联存储至检测区域5.2中的存储队列中，此时，随着该车辆从检测区域5.1移动至检测区域5.2，该车辆的重量信息也从检测区域5.1的存储队列移动至检测区域5.2中的存储队列，进而达到随着车辆的移动及时更新每个检测区域中的车辆重量信息。
在通过上述系统得到每个检测区域中的驶入车辆和驶出车辆的车辆重量信息后，即可根据每个检测区域的存储队列中存储的全部车辆重量信息计算每个检测区域的动态载荷。
需要说明的是，图3是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测系统的设置样式的示意图二，如图3所示，在桥梁上的最后一个检测区域的驶出侧，可以增加一组桥梁伸缩缝，并在桥梁伸缩缝中添加采集设备102，从而在车辆驶出最后一个检测区域后，通过采集设备102采集的振动信号将最后一个检测区域中的驶出车辆的车辆重量信息删除，从而保证最后一个检测区域上的车辆重量信息的准确性。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测系统中，检测区域是根据桥梁上的车道和伸缩缝进行划分的；分车装置和振动传感器设置在检测区域的车辆驶入侧的伸缩缝中。
具体的，图4是根据本申请实施例的一种可选的桥梁的示意图，如图4所示，每个桥梁上会存在多个车道，每个车道上会分割成多个检测区域，在分割检测区域的时候，可以通过桥梁伸缩缝进行分割，从而可以在桥梁伸缩缝中设置采集设备102，进而更加便捷的采集到车辆的振动信号。
例如，桥梁上可以存在3个车道，每个车道中存在多个桥梁伸缩缝，可以根据桥梁伸缩缝和车道将桥梁分为六个检测区域。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测系统中，称重区域中设置有多个称重设备101，称重设备101与车道一一对应。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测系统中，称重设备101与车道内第一个伸缩缝之间的距离小于预设值。
具体的，为了保证车辆在驶入第一个检测区域的时候，可以准确得到该车辆在称重设备101上测定的重量信息，因此，可以将称重设备101与车道内第一个伸缩缝之间的距离设置为小于预设值，从而可以防止车辆在经过称重设备101后发生变道行为，导致车辆的振动信号与车辆重量信息不对应，导致检测区域中的车辆重量信息错误，进而导致检测区域的载荷计算错误。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测系统中，还包括数据监控中心，与数据处理装置103连接，用于接收每一检测区域的载荷，并在存在检测区域内的载荷大于预设载荷限值时，生成告警信息。
具体的，数据监控中心可以实时检测数据处理装置103中计算的每个检测区域的载荷，并根据数据监控中心确定每个检测区域的动态载荷是否存在异常，并在存在异常的时候发出告警信息，从而完成对桥梁上的任意位置的动态载荷信息进行检测的效果。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测系统中，数据处理装置103还用于，当不同检测区域内的振动传感器采集到的车辆的振动信号的相位相同、振幅不同时，筛选并保留最大振幅对应的振动信号。
具体的，由于桥梁中存在多个车道，因此，在车辆驶入某车道后，在该车道的采集设备102检测到振动信号的同时，与该采集设备102相邻的其他采集设备102可能也会采集到该振动信号，此时，可以根据振幅将其他采集设备102中的振动信号进行删除，从而保证不会采集到错误车道中的车辆发出的振动信号。
根据本申请的实施例，提供了一种桥梁动态载荷监测方法。图5是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测方法的流程图，如图5所示，该方法的流程可以包括以下步骤：
步骤S501，当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过称重设备获取车辆的车辆重量信息。
具体的，在车辆行驶过桥头的称重设备时，可以通过称重设备获取车辆重量信息，从而完成该车辆的重量信息的采集。
步骤S502，在车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过检测区域内振动传感器获取车辆的目标振动信息，其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息。
具体的，在桥面上存在多个桥梁伸缩缝，每个桥梁伸缩缝中包括一组分车装置和振动传感器，可以通过分车装置确定车辆是否驶入检测区域，并在驶入检测区域的时候向振动传感器发送分车信号，根据分车信号控制振动传感器进行车辆振动信号的采集，从而得到车辆驶入检测区域时产生的振动信号。
步骤S503，当车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定。
具体的，如图3所示，在得到车辆重量信息后，车辆会驶入第一个检测区域，此时，设置在桥梁伸缩缝中的采集设备中的分车装置识别车辆驶入桥梁伸缩缝位置，将车辆驶入信息发送至振动传感器，振动传感器开始采集车辆行驶在桥梁伸缩缝时产生的振动信号，并在分车装置识别到车辆驶过桥梁伸缩缝的时候，振动传感器停止采集振动信号，从而得到该车辆对应的振动信号，并通过称重设备的编号确定第一个检测区域的编号，例如，在称重设备为5号设备的时候，与5号称重设备对应的第一个检测区域的编号即为5.1，此时，需要将该振动信号与检测区域编号生成的标识信息确定为该车辆驶入第一个检测区域的振动信息，并将该振动信息与称重设备得到的车辆重量信息关联存储至第一个检测区域的存储队列中。
步骤S504，当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息。
具体的，如图3所示，在车辆从检测区域5.1驶入下一个检测区域，也即检测区域5.2的时候，设置在检测区域5.2的驶入侧的桥梁伸缩缝中的分车装置识别到车辆驶过桥梁伸缩缝，振动传感器根据分车装置发送的分车信号采集车辆驶过检测区域5.2的桥梁伸缩缝时产生的目标振动信号，根据检测区域5.2的标识确定与检测区域5.2相连的检测区域为检测区域5.1，并从检测区域5.1中获取与目标振动信号匹配的振动信号，得到候选振动信号，将检测区域5.1中的候选振动信号对应的车辆重量信息移动至检测区域5.2中，与目标振动信号进行关联存储至检测区域5.2中的存储队列中，此时，随着该车辆从检测区域5.1移动至检测区域5.2，该车辆的重量信息也从检测区域5.1的存储队列移动至检测区域5.2中的存储队列，进而达到随着车辆的移动及时更新每个检测区域中的车辆重量信息。
步骤S505，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
具体的，在通过上述方法得到每个检测区域中的驶入车辆和驶出车辆的车辆重量信息后，即可根据每个检测区域的存储队列中存储的全部车辆重量信息计算每个检测区域的动态载荷。
通过上述步骤S501至步骤S505，通过当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过称重设备获取车辆的车辆重量信息；在车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过检测区域内振动传感器获取车辆的目标振动信息；其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；当车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。解决了相关技术中的采用摄像头与称重设备确定桥梁动态载荷的方法的稳定性低并且安装成本高的技术问题。通过位于桥头的称重设备对驶入桥梁的车辆进行称重，并通过采集设备识别车辆驶入第一个检测区域时产生的振动信号，并将该振动信号与车辆重量进行关联存储，同时，在车辆驶入第一个检测区域之外的任意检测区域的情况下，通过设置在该检测区域上的采集设备采集振动信号，并在该检测区域的上一个检测区域中的振动信号进行匹配，将匹配相似度最高的振动信号对应的车辆重量与该检测区域的振动信号进行关联移动至该检测区域的存储队列中，从而在车辆驶入新的检测区域的时候，通过识别振动信号获取该车辆的重量信息，并将该重量信息移动至新的检测区域中的存储队列中，进而可以在增加新的检测区域中的重量信息的同时，将上一个检测区域的重量信息进行删除，达到实时更新每个检测区域中的重量信息的效果，进而可以通过监控每个检测区域中的全部重量信息确定每个检测区域的动态载荷。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测方法中，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息，包括：在车辆完全驶入当前检测区域的情况下，获取当前检测区域的目标振动信息，并提取目标振动信号的特征值；将当前检测区域的目标信号的特征值与其上一检测区域的多个目标振动信号的特征值进行比较；在当前检测区域的目标振动信号的特征值与上一检测区域中的一个目标振动信号的特征值的相似度大于预设阈值时，将上一检测区域中的目标振动信号对应的车辆重量信息确定当前检测区域的目标振动信号对应的车辆重量信息，并存储。
具体的，可以通过预设模型进行特征值的比较，由于振动信号存在振幅、振动频率等信息，因此，预设模型可以根据每个振动信号中的特征值之间的相似度，确定振动信号是否为同一辆车产生的振动信号。可以将当前检测区域的目标振动信息与上一检测区域中的存储队列中的全部振动信息输入预设模型中，进而通过预设模型从多个振动信号中获取与目标振动信息的相似度大于预设阈值的振动信号。
进一步的，可能会存在多个相似度大于预设阈值的振动信号，得到多个候选振动信号，此时，可以获取每个候选振动信号的第一属性信息，其中，第一属性信息至少包括以下之一：车轴数量、车轴间距；根据目标振动信号确定该车辆的第二属性信息，其中，第二属性信息至少包括以下之一：车轴数量、车轴间距；将第二属性信息与多个第一属性信息进行对比，将与第二属性信息相同的第一属性信息确定为目标属性信息；将目标属性信息对应的候选振动信号确定为与目标振动信号最相近的振动信号。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测方法中，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，还包括：根据第N个检测区域的标识信息确定出同一车道内的第N-1个检测区域的目标振动信号，其中，第N个检测区域为当前检测区域，N为大于或等于2的整数；当第N个检测区域内的目标振动信号与同一车道内的第N-1个检测区域的振动信号不匹配时，获取当前检测区域内相邻车道内的第N-1个检测区域的振动信号。
具体的，如图3所示，可以根据每个振动信息中的标识信息确定该振动信息对应的检测区域，例如，当前检测区域可以为检测区域2.2，则N-1个检测区域可以为检测区域2.1，此时，可以在检测区域2.1的存储队列中确定是否存在与目标振动信号之间的相似度大于预设阈值的振动信号。
进一步的，由于存在多个并列的车道，因此，在第N-1个检测区域中不存在相似度大于预设阈值的振动信号的情况下，可以从与第N-1个检测区域相邻的车道的振动信号，例如，在检测区域2.1中不存在相似振动信号的情况下，可以在检测区域1.1和检测区域3.1中确定相似度大于预设阈值的振动信号，从而可以保证在车辆发生变道的动作时，也可以准确的将车辆重量信息进行转移，进而达到准确计算每个检测区域的载荷的效果。
需要说明的是，在相邻的检测区域同样也不存在相似度大于预设阈值的振动信号的情况下，继续获取并行的其余车道上的振动信息，直至获取到相似度大于预设阈值的振动信号。
可选地，在本申请实施例提供的桥梁动态载荷监测方法中，本申请实施例中的桥梁动态载荷监测方法还包括：在检测区域的载荷大于预设载荷限值时，确定动态载荷为异常，并发出告警信息
具体的，在通过上述方法确定了每个检测区域中的车辆重量信息后，可以根据车辆重量信息计算每个检测区域的载荷，并将每个区域的载荷值与预设载荷限值进行对比，在某个检测区域的载荷值大于预设载荷限值的情况下，表征该检测区域的载荷较大，桥梁存在风险，需要发出告警信息提示工作人员进行车辆管控，从而保证桥梁的安全。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请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(如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。
根据本申请的实施例，还提供了一种用于实施上述桥梁动态载荷监测方法的桥梁动态载荷监测装置。图6是根据本申请实施例的一种可选的桥梁动态载荷监测装置的示意图，如图6所示，该桥梁动态载荷监测装置可以包括：
称重单元61，用于当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过称重设备获取车辆的车辆重量信息。
判断单元62，用于在车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过检测区域内振动传感器获取车辆的目标振动信息；其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息。
获取单元63，用于当车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定。
匹配单元64，用于当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息。
确定单元65，用于当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
在一个示例性实施例中，匹配单元64包括：第一获取模块，用于在车辆完全驶入当前检测区域的情况下，获取当前检测区域的目标振动信息，并提取目标振动信号的特征值；比较模块，用于将当前检测区域的目标信号的特征值与其上一检测区域的多个目标振动信号的特征值进行比较；第一确定模块，用于在当前检测区域的目标振动信号的特征值与上一检测区域中的一个目标振动信号的特征值的相似度大于预设阈值时，将上一检测区域中的目标振动信号对应的车辆重量信息确定当前检测区域的目标振动信号对应的车辆重量信息，并存储。
在一个示例性实施例中，匹配单元64包括：第二确定模块，用于根据第N个检测区域的标识信息确定出同一车道内的第N-1个检测区域的目标振动信号，其中，第N个检测区域为当前检测区域，N为大于或等于2的整数；第二获取模块，用于当第N个检测区域内的目标振动信号与同一车道内的第N-1个检测区域的振动信号不匹配时，获取当前检测区域内相邻车道内的第N-1个检测区域的振动信号。
在一个示例性实施例中，本申请实施例中的桥梁动态载荷监测装置还包括：告警单元，用于在检测区域的载荷大于预设载荷限值时，确定动态载荷为异常，并发出告警信息。
此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，其中，硬件环境包括网络环境。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行本申请实施例中上述任一项桥梁动态载荷监测方法的程序代码。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过称重设备获取车辆的车辆重量信息；在车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过检测区域内振动传感器获取车辆的目标振动信息；其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；当车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、ROM、RAM、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述桥梁动态载荷监测方法的电子装置，该电子装置可以是服务器、终端、或者其组合。
图7是根据本申请实施例的一种可选的电子装置的结构框图，如图7所示，包括处理器702、通信接口704、存储器706和通信总线708，其中，处理器702、通信接口704和存储器706通过通信总线708完成相互间的通信，其中，
存储器706，用于存储计算机程序；
处理器702，用于执行存储器706上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过称重设备获取车辆的车辆重量信息；在车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过检测区域内振动传感器获取车辆的目标振动信息；其中，目标振动信息包括车辆的振动信号和检测区域的标识信息；当车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定目标振动信号对应的车辆重量信息；以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
可选地，通信总线可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线、或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7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。通信接口用于上述电子装置与其他设备之间的通信。
存储器可以包括RAM，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，可以包含但不限于：CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，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、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，图7所示的结构仅为示意，实施上述桥梁动态载荷监测方法的设备可以是终端设备，该终端设备可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，MID)、PAD等终端设备。图7其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子装置还可包括比图7中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图7所示的不同的配置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、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步骤。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中，的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以至少两个单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，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)

1.一种桥梁动态载荷监测系统，其特征在于，包括位于桥头的称重区域内的称重设备、位于桥梁上的多个检测区域中的采集设备和数据处理装置；每一所述检测区域的车辆驶入侧设置有一组采集设备，所述采集设备中包括分车装置和振动传感器；
所述称重设备用于在车辆经过称重区域时获取车辆的车辆重量信息；所述分车装置用于对驶入检测区域的车辆进行分车，并生成分车信号；所述振动传感器用于根据分车信号获取驶入检测区域的车辆的目标振动信息，其中，所述目标振动信息包括车辆的振动信号和所述检测区域的标识信息；
所述数据处理装置与称重设备和振动传感器分别电连接，用于：
当车辆进入车道内的第一个所述检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；
当车辆进入除第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定所述目标振动信号对应的车辆重量信息；
以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入所述当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
2.如权利要求1所述的桥梁动态载荷监测系统，其特征在于，所述检测区域是根据桥梁上的车道和伸缩缝进行划分的；
所述分车装置和所述振动传感器设置在所述检测区域的车辆驶入侧的伸缩缝中。
3.如权利要求1所述的桥梁动态载荷监测系统，其特征在于，所述称重区域中设置有多个称重设备，所述称重设备与车道一一对应。
4.如权利要求1所述的桥梁动态载荷监测系统，其特征在于，所述称重设备与车道内第一个伸缩缝之间的距离小于预设值。
5.如权利要求1所述的桥梁动态载荷监测系统，其特征在于，还包括数据监控中心，与所述数据处理装置连接，用于接收每一检测区域的载荷，并在存在检测区域内的载荷大于预设载荷限值时，生成告警信息。
6.如权利要求1所述的桥梁动态载荷监测系统，其特征在于，所述数据处理装置还用于，当不同检测区域内的振动传感器采集到的车辆的振动信号的相位相同、振幅不同时，筛选并保留最大振幅对应的振动信号。
7.一种基于权利要求1-6中任意一项所述的桥梁动态载荷监测系统的桥梁动态载荷监测方法，其特征在于，包括：
当车辆驶过桥头称重区域内的称重设备时，通过所述称重设备获取所述车辆的车辆重量信息；
在所述车辆驶入桥梁上的车道后，基于每一检测区域内的分车装置判断是否有车辆驶入，以及通过所述检测区域内振动传感器获取所述车辆的目标振动信息，其中，所述目标振动信息包括车辆的振动信号和所述检测区域的标识信息；
当所述车辆驶入第一个检测区域时，将从称重设备中获取的车辆重量信息与从振动传感器中获取的目标振动信息进行绑定；
当车辆进入除所述第一个检测区域外的其它检测区域时，根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定所述目标振动信号对应的车辆重量信息；
以及，当车辆进入除最后一个检测区域外的其它检测区域时，根据驶入当前检测区域车辆的车辆重量信息和驶入所述当前检测区域的下一检测区域车辆的车辆重量信息，确定当前检测区域的载荷。
8.根据权利要求7所述的桥梁动态载荷监测方法，其特征在于，所述根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，确定所述目标振动信号对应的车辆重量信息，包括：
在车辆完全驶入当前检测区域的情况下，获取当前检测区域的目标振动信息，并提取所述目标振动信号的特征值；
将当前检测区域的目标信号的特征值与其上一检测区域的多个目标振动信号的特征值进行比较；
在当前检测区域的目标振动信号的特征值与所述上一检测区域中的一个目标振动信号的特征值的相似度大于预设阈值时，将所述上一检测区域中的所述目标振动信号对应的车辆重量信息确定所述当前检测区域的目标振动信号对应的车辆重量信息，并存储。
9.根据权利要求7所述的桥梁动态载荷监测方法，其特征在于，所述根据标识信息将当前检测区域内的目标振动信号与上一检测区域的振动信号进行匹配，还包括：
根据第N个所述检测区域的标识信息确定出同一车道内的第N-1个所述检测区域的目标振动信号，其中，所述第N个所述检测区域为所述当前检测区域，N为大于或等于2的整数；
当第N个所述检测区域内的目标振动信号与同一车道内的第N-1个所述检测区域的振动信号不匹配时，获取所述当前检测区域内相邻车道内的第N-1个所述检测区域的振动信号。
10.根据权利要求7所述的桥梁动态载荷监测方法，其特征在于，还包括：
在所述检测区域的载荷大于预设载荷限值时，确定所述动态载荷为异常，并发出告警信息。
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