CN117723108A - 一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统 - Google Patents

一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统 Download PDF

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CN117723108A
CN117723108A CN202311639712.3A CN202311639712A CN117723108A CN 117723108 A CN117723108 A CN 117723108A CN 202311639712 A CN202311639712 A CN 202311639712A CN 117723108 A CN117723108 A CN 117723108A
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张双
陈学英
刘淑宝
刘君华
刘富爽
阮兴华
张成德
张星
卢群发
朱骏飞
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China Construction Infrastructure Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统。包括检测模块,包括探测器,用于采集桥梁数据及环境数据;桥梁数据包括桥梁结构数据和桥梁特征数据;桥梁结构数据包括桥梁的空间信息,桥梁特征数据包括桥梁表面信息;机动模块,包括移动模块和固定模块;其中,基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过固定模块设置于桥梁背侧,基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过移动模块和固定模块在桥梁背侧可移动设置,基于物联网技术的桥梁远程检测装置用于检测桥梁背侧裂缝。本申请提供的基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统能够远程高效准确的检测桥梁裂缝。

Description

一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统
技术领域
本申请涉及道路交通安全技术领域,具体涉及一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统。
背景技术
由于桥梁尤其是高架桥上的桥梁裂缝严重影响了桥梁的结构强度,且其位置较为隐蔽不易发现。当前使用人工进行裂缝进行检测的方法受限于高架桥梁的结构特征,难以对桥梁进行全方位的裂缝检测。在使用人工进行裂缝检测的过程中,受到人工纰漏、时间效率、人工成本、及施工安全等多方面的限制因素。当前的裂缝检测在准确度,效率及成本等多种因素上互相制约。
因此,亟需一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统。
发明内容
因此,本申请要解决的技术问题在于克服典型的技术中,人工检测桥梁裂缝不能同时满足准确度、效率及成本要求的问题,从而提供一种能够使用物联网技术远程高效准确的检测桥梁裂缝的装置及系统。
在本申请一示例性的实施方式中,提供一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,包括:
检测模块,包括探测器,用于采集桥梁数据及环境数据;所述桥梁数据包括桥梁结构数据和桥梁特征数据;所述桥梁结构数据包括所述桥梁的空间信息,所述桥梁特征数据包括所述桥梁表面信息;
机动模块,包括移动模块和固定模块;
其中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述固定模块设置于所述桥梁背侧,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述移动模块和所述固定模块在所述桥梁背侧可移动设置,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置用于检测所述桥梁背侧裂缝。
在本申请一示例性的实施方式中,所述固定模块设置于所述桥梁背侧,沿所述桥梁长度方向延伸设置,所述移动模块悬吊于所述固定模块,所述移动模块设置有转动部件,所述滚动部件与所述固定模块抵接设置,所述转动部件旋转以带动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置在所述桥梁背侧移动。
在本申请一示例性的实施方式中,所述固定模块设置于所述桥梁背侧,沿所述桥梁长度方向延伸设置,所述移动模块套设于所述固定模块外,所述移动模块相对于所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置固定设置,所述固定模块在所述桥梁长度方向上的两端设置有驱动模块,所述驱动模块带动所述移动模块绕所述固定模块转动以带动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置在所述桥梁背移动。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置设置有真空模块,所述机动模块相对于所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置可移动设置,所述真空模块分别连通所述移动模块和所述固定模块;所述移动模块和所述固定模块交替连通所述真空模块,其中一者吸附时,另一者相对所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置移动,二者交替工作以使所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置沿所述桥梁背侧可移动设置。
在本申请一示例性的实施方式中,所述环境数据包括所述桥梁背侧的风力信息和湿度信息,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置根据所述环境数据控制所述机动模块开关。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置设置储能模块,和供能模块,所述供能模块包括太阳能和风能发电设备及电缆,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述储能模块和供能模块完成数据存储和移动。
在本申请一示例性的实施方式中,多个所述太阳能发电设备设置于所述桥梁背侧的两端,且在所述桥梁背侧设置有多个与所述太阳能发电设备相连接的多个所述储能模块,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置内部的所述储能模块可与设置于所述桥梁背侧的储能模块连接充电。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置根据所述桥梁结构数据和所述桥梁特征数据拟合所述桥梁裂缝信息,所述桥梁裂缝信息包括裂缝长度、裂缝宽度、裂缝深度以及裂缝位置信息,根据所述桥梁裂缝信息和所述环境信息预测所述裂缝发展变化。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置连接有物联网系统,所述物联网系统通过有线网络和无线网络中的至少一种接收所述桥梁数据及所述环境数据,所述物联网系统根据所述桥梁数据及所述环境数据驱动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置工作。
在本申请一示例性的实施方式中,提供一种基于物联网技术的桥梁远程检测系统,包括前述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,所述基于物联网技术的桥梁远程检测系统通过所述桥梁检测方法控制多个所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置工作并交叉验证所述桥梁数据,所述基于物联网技术的桥梁远程检测系统设置有本地计算模块并连接于云计算模块,所述本地计算模块用于处理所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置的实时数据,所述云计算模块周期性的处理所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置累积的历史数据。
本申请实施例提供的基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统,通过物联网系统及检测装置相配合,能够高精度,高效率的远程检测桥梁裂缝,人员安全得到充分保障。能够克服人工检测桥梁裂缝不能同时满足准确度、效率及成本要求的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或典型的技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或典型的技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一示例性实施方式中提供的一种基于物联网技术的桥梁远程检测系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请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。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本申请一示例性的实施方式中,提供一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,包括:
检测模块,包括探测器,用于采集桥梁数据及环境数据;所述桥梁数据包括桥梁结构数据和桥梁特征数据;所述桥梁结构数据包括所述桥梁的空间信息,所述桥梁特征数据包括所述桥梁表面信息;
机动模块,包括移动模块和固定模块;
其中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述固定模块设置于所述桥梁背侧,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述移动模块和所述固定模块在所述桥梁背侧可移动设置,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置用于检测所述桥梁背侧裂缝。
本实施例中,通过可移动的设置,可以检测桥梁多个位置的状态。通过可移动的设置,可以降低由于角度产生的检测误差。通过采集环境数据,能够将裂缝的发展与环境信息匹配,避免受环境影响产生的误差,方便修正。
在本申请一示例性的实施方式中,所述固定模块设置于所述桥梁背侧,沿所述桥梁长度方向延伸设置,所述移动模块悬吊于所述固定模块,所述移动模块设置有转动部件,所述滚动部件与所述固定模块抵接设置,所述转动部件旋转以带动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置在所述桥梁背侧移动。
本实施例中,可以在桥梁背侧设置吊轨,通过驱动轮子转动沿导轨移动。驱动轮子的力可以来自于检测模块,可以通过导轨为轮子提供驱动力。
在本申请一示例性的实施方式中,所述固定模块设置于所述桥梁背侧,沿所述桥梁长度方向延伸设置,所述移动模块套设于所述固定模块外,所述移动模块相对于所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置固定设置,所述固定模块在所述桥梁长度方向上的两端设置有驱动模块,所述驱动模块带动所述移动模块绕所述固定模块转动以带动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置在所述桥梁背移动。
本实施例中,可以在桥梁背侧设置环形吊索,通过转动吊索或通过移动模块沿吊索移动,实现监测装置在桥梁背面移动。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置设置有真空模块,所述机动模块相对于所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置可移动设置,所述真空模块分别连通所述移动模块和所述固定模块;所述移动模块和所述固定模块交替连通所述真空模块,其中一者吸附时,另一者相对所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置移动,二者交替工作以使所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置沿所述桥梁背侧可移动设置。
本实施例中,通过真空模块,可以将检测装置吸附在桥梁背面,多个吸附装置交替工作,时间检测装置的移动
在本申请一示例性的实施方式中,所述环境数据包括所述桥梁背侧的风力信息和湿度信息,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置根据所述环境数据控制所述机动模块开关。
本实施例中,当检测到环境信息不利于检测装置移动,例如地震和降雨,可以停止检测装置工作。如果检测装置正处于工作状态,可以提高吸附力停止移动避免掉落。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置设置储能模块,和供能模块,所述供能模块包括太阳能和风能发电设备及电缆,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述储能模块和供能模块完成数据存储和移动。
本实施例中,可以通过太阳能和风力发电设备提高检测装置的续航能力。
在本申请一示例性的实施方式中,多个所述太阳能发电设备设置于所述桥梁背侧的两端,且在所述桥梁背侧设置有多个与所述太阳能发电设备相连接的多个所述储能模块,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置内部的所述储能模块可与设置于所述桥梁背侧的储能模块连接充电。
本实施例中,可以通过设置储能模块和供能模块省略输电线缆,降级设备重量和风阻,一方面将功能模块设置在桥体上,较为牢固。另一方面检测模块可以在供能模块处停靠,在电力供应下提高吸附力固定应对恶劣天气。另外还可以提高检测装置的续航。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置根据所述桥梁结构数据和所述桥梁特征数据拟合所述桥梁裂缝信息,所述桥梁裂缝信息包括裂缝长度、裂缝宽度、裂缝深度以及裂缝位置信息,根据所述桥梁裂缝信息和所述环境信息预测所述裂缝发展变化。
本实施例中,通过桥上不同位置的不同裂缝可以精确评估不同裂缝对不同桥梁结构以及桥梁整体的影响力。发展变化有利于预测裂缝未来走向。
在本申请一示例性的实施方式中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置连接有物联网系统,所述物联网系统通过有线网络和无线网络中的至少一种接收所述桥梁数据及所述环境数据,所述物联网系统根据所述桥梁数据及所述环境数据驱动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置工作。
图1为本申请一示例性实施方式中提供的一种基于物联网技术的桥梁远程检测系统的示意图。
如图1所示,在本申请一示例性的实施方式中,提供一种基于物联网技术的桥梁远程检测系统,包括前述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,所述基于物联网技术的桥梁远程检测系统通过所述桥梁检测方法控制多个所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置工作并交叉验证所述桥梁数据,所述基于物联网技术的桥梁远程检测系统设置有本地计算模块并连接于云计算模块,所述本地计算模块用于处理所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置的实时数据,所述云计算模块周期性的处理所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置累积的历史数据。
本实施例中,通过多个检测装置,可以交叉比对数据及时发现异常设备。通过本地模块可以及时处理数据,通过云模块可以进行大量的数据计算,一方面保证对裂缝的及时检测,应对突发情况,另一方面对数据进行云计算验证,提高对裂缝的预测准确度。
本申请实施例提供的基于物联网技术的桥梁远程检测装置及系统,通过物联网系统及检测装置相配合,能够高精度,高效率的远程检测桥梁裂缝,人员安全得到充分保障。能够克服人工检测桥梁裂缝不能同时满足准确度、效率及成本要求的问题。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,包括:
检测模块,包括探测器,用于采集桥梁数据及环境数据;所述桥梁数据包括桥梁结构数据和桥梁特征数据;所述桥梁结构数据包括所述桥梁的空间信息,所述桥梁特征数据包括所述桥梁表面信息;
机动模块,包括移动模块和固定模块;
其中,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述固定模块设置于所述桥梁背侧,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述移动模块和所述固定模块在所述桥梁背侧可移动设置,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置用于检测所述桥梁背侧裂缝。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,
所述固定模块设置于所述桥梁背侧,沿所述桥梁长度方向延伸设置,所述移动模块悬吊于所述固定模块,所述移动模块设置有转动部件,所述滚动部件与所述固定模块抵接设置,所述转动部件旋转以带动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置在所述桥梁背侧移动。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,
所述固定模块设置于所述桥梁背侧,沿所述桥梁长度方向延伸设置,所述移动模块套设于所述固定模块外,所述移动模块相对于所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置固定设置,所述固定模块在所述桥梁长度方向上的两端设置有驱动模块,所述驱动模块带动所述移动模块绕所述固定模块转动以带动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置在所述桥梁背移动。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,
所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置设置有真空模块,所述机动模块相对于所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置可移动设置,所述真空模块分别连通所述移动模块和所述固定模块;所述移动模块和所述固定模块交替连通所述真空模块,其中一者吸附时,另一者相对所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置移动,二者交替工作以使所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置沿所述桥梁背侧可移动设置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,
所述环境数据包括所述桥梁背侧的风力信息和湿度信息,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置根据所述环境数据控制所述机动模块开关。
6.根据权利要求5所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,
所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置设置储能模块,和供能模块,所述供能模块包括太阳能和风能发电设备及电缆,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置通过所述储能模块和供能模块完成数据存储和移动。
7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,
多个所述太阳能发电设备设置于所述桥梁背侧的两端,且在所述桥梁背侧设置有多个与所述太阳能发电设备相连接的多个所述储能模块,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置内部的所述储能模块可与设置于所述桥梁背侧的储能模块连接充电。
8.根据权利要求7所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置根据所述桥梁结构数据和所述桥梁特征数据拟合所述桥梁裂缝信息,所述桥梁裂缝信息包括裂缝长度、裂缝宽度、裂缝深度以及裂缝位置信息,根据所述桥梁裂缝信息和所述环境信息预测所述裂缝发展变化。
9.根据权利要求8所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置连接有物联网系统,所述物联网系统通过有线网络和无线网络中的至少一种接收所述桥梁数据及所述环境数据,所述物联网系统根据所述桥梁数据及所述环境数据驱动所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置工作。
10.一种基于物联网技术的桥梁远程检测系统,包括如权利要求9中所述的基于物联网技术的桥梁远程检测装置,其特征在于,所述基于物联网技术的桥梁远程检测系统通过所述桥梁检测方法控制多个所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置工作并交叉验证所述桥梁数据,所述基于物联网技术的桥梁远程检测系统设置有本地计算模块并连接于云计算模块,所述本地计算模块用于处理所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置的实时数据,所述云计算模块周期性的处理所述基于物联网技术的桥梁远程检测装置累积的历史数据。
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