CN205027429U - 一种桥梁载重监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种桥梁载重监测系统。所述系统包括：设于待监测桥梁的上桥端的称重平台、线圈、汽车电子标识读写设备、设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备以及数据采集处理器。系统通过设于上桥端和下桥端的汽车电子标识读写设备获得桥梁上的车辆信息，并通过称重平台获得车辆重量，从而实现桥梁载重的计算，便捷地实现了对桥梁载重的监测，实现简单，成本低廉，由于汽车电子标识读写设备读取电子标识的精确性，其对车辆是否驶上桥梁以及是否驶离桥梁的判别准确度相当高，从而保证了桥梁载重的监测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁监测技术领域，特别涉及一种桥梁载重监测系统。
背景技术
对于小跨径桥梁，桥梁最大荷载效应一般由单车车重控制或单车轴载控制，目前多采用控制单车车重上限或单车轴载上限实现桥梁安全监测，但无法对中等跨径和大跨径桥梁进行桥梁安全监测。
对于中等跨径和大跨径桥梁，桥梁结构的最大荷载效应往往是在车辆拥堵情况下产生的，其主要原因是由于车辆在拥堵状态下，车辆间距小、桥梁上行驶车辆较多所致；传统的方法是运用传感器与通信技术，适时地或定期地采集桥梁的工作参数，由计算机根据桥梁的设计参数结合桥梁健康检测指标对采集的参数进行识别、加工和分析，给出桥梁的荷载分布，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。由于大跨度桥梁具有结构形式复杂、跨度大、所处环境恶劣等特点，给桥梁车辆动态荷载分布检测带来很多弊端，如所需传感器数量较多、成本较高，且干扰信号容易对传感器造成影响，布线易混乱，布置和维护设备工作量较大，实时性较差等。
现有技术中还存在利用全景摄像机的拼接技术对大跨度桥梁的检测方法，该检测方法通过检测和跟踪整个桥面上的车辆，从而实现车辆与重量的跟踪匹配。但该检测方法仅依靠视频作为识别因素，匹配因素单一，过于依赖视频识别系统，在夜间或光线环境较差时容易出现跟踪失败，同时该检测方法需要在桥梁上安装大量的全景摄像机，数据处理难度大，造价较高。
现有技术中还存在在桥梁上下桥两端分别采用相机、称重等设备采集信息并进行匹配的方法获得桥梁载重的检测方法，但由于相机、称重的不稳定性，其匹配算法非常复杂。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种桥梁载重监测系统。
该系统包括：设于待监测桥梁的上桥端的称重平台、线圈、汽车电子标识读写设备、设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备以及数据采集处理器，所述称重平台，上桥端汽车电子标识读写设备和下桥端汽车电子标识读写设备均与数据采集处理器连接。
所述系统还包括：在车辆上安装的与车辆一一对应的电子标识。
其中，设于上桥端的汽车电子标识读写设备用于获取上桥车辆唯一的电子标识编号，设于上桥端的称重平台用于获取上桥车辆的重量，设于下桥端的汽车电子标识读写设备用于获取车辆离开桥梁的信息，数据采集处理器接受以上各设备的数据并计算桥梁上存在车辆的总重。
数据采集处理器包含以下模块：
车辆信息获取模块，用于获取架设于待监测桥梁上桥端的汽车电子标识读写设备的信号；
车辆称重模块，用于获取称重平台的压力信号并通过该信号计算车辆重量；
车辆信息存储模块，用于存储上桥端通过车辆的电子标识信息和车辆称重信息；
下桥车辆匹配模块，用于获取架设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备的信号获取下桥端通过车辆的电子标识信息并将该电子标识信息与已存储的上桥端电子标识信息匹配；
桥梁载重计算模块，用于累加桥梁上桥端的上桥车辆重量并减去下桥车辆匹配模块已匹配的上桥车辆的车辆重量；
其中，桥梁载重计算模块还包括：
危险预警子模块，用于判断所述桥梁载重是否处于危险载荷范围，若所述桥梁载重处于所述危险载荷范围内，则输出预警信息；
载重清除子模块，用于统计预设时间内的匹配成功车辆的平均时间，若所述上桥端车辆的存在时间与所述平均时间得到的比值超过了预设值，则将该上桥端车辆的重量从所述桥梁载重中清除。
在车辆正常行驶通过设于上桥端的该系统时，其首先进入架设在龙门架上的多个汽车电子标识读写设备的检测区域，多个汽车电子标识读写设备与车辆的电子标识进行交互，获得车辆唯一的电子标识编号，多个汽车电子标识读写设备与车辆的电子标识的交互信息传输到数据采集处理器，数据采集处理器通过定位算法获得车辆的位置信息获得车辆开始通过铺设于路面的称重平台时所处的位置。车辆通过称重平台时，对称重平台的称重传感器产生压力信号并上传到数据采集处理器，数据采集处理器根据上传的压力信号计算车辆的轴重和轴数，车辆在离开铺设于称重平台后方的线圈后，线圈向数据采集处理器上传车辆的收尾信号，数据采集处理器收到收尾信号后，累加轴重获得整车重量，并对桥梁载重进行累加，当车辆下桥时，设于下桥端的汽车电子标识读写设备与电子标识进行交互，获得该电子标识编号对应的车辆离开的信息，并将该车辆的重量从桥梁载重中清除。
本实用新型的有益效果为：通过设于上桥端和下桥端的汽车电子标识读写设备获得桥梁上的车辆信息，并通过称重平台获得车辆重量，从而实现桥梁载重的计算，便捷地实现了对桥梁载重的监测，实现简单，成本低廉，由于汽车电子标识读写设备读取电子标识的精确性，其对车辆是否驶上桥梁以及是否驶离桥梁的判别准确度相当高，从而保证了桥梁载重的监测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型所述的桥梁载重监测系统的布置图；
图2为数据采集控制器的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1，在车辆正常行驶通过设于上桥端的该系统时，其首先进入架设在龙门架上的汽车电子标识读写设备101的检测区域，汽车电子标识读写设备101包括多个汽车电子标识读写设备，汽车电子标识读写设备与车辆的电子标识进行交互，获得车辆唯一的电子标识编号，多个汽车电子标识读写设备与车辆的电子标识的交互信息传输到数据采集处理器105。多个汽车电子标识读写设备与车辆的电子标识的交互信息传输到数据采集处理器105，数据采集处理器105通过定位算法获得车辆的位置信息获得车辆开始通过铺设于路面的称重平台时所处的位置。当该车辆通过称重平台102时，对称重平台的相关称重传感器产生压力信号并上传到数据采集处理器105，数据采集处理105器根据上传的压力信号计算车辆的轴重和轴数，该车辆在离开铺设于称重平台后方的线圈后，线圈向数据采集处理器105上传车辆的收尾信号，数据采集处理器105收到收尾信号后，将该车辆的轴重进行累加获得整车重量，并对桥梁载重进行累加，当车辆下桥时，设于下桥端的汽车电子标识读写设备103与电子标识进行交互，获得并向数据采集处理器105上传该电子标识编号对应的车辆离开的信息，并将该车辆的重量从桥梁载重中清除。
如图2所示，为完成上述过程，实现桥梁载重的计算，数据采集处理器需要包含以下模块：
车辆位置计算模块，用于获取架设于待监测桥梁上桥端的多个汽车电子标识读写设备的信号并通过该信号获取上桥端通过车辆的电子标识信息并实时定位通过车辆的位置；
称重设备触发模块，根据车辆位置获知车辆是否正在通过称重平台；
车辆称重模块，用于获取称重平台的压力信号并通过该信号计算车辆重量；
车辆信息存储模块，用于存储上桥端通过车辆的电子标识信息和车辆称重信息；
下桥车辆匹配模块，用于获取架设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备的信号获取下桥端通过车辆的电子标识信息并将该电子标识信息与已存储的上桥端电子标识信息匹配；
桥梁载重计算模块，用于累加桥梁上桥端的上桥车辆重量并减去下桥车辆匹配模块已匹配的上桥车辆的车辆重量；
其中，桥梁载重计算模块还包括：
危险预警子模块，用于判断所述桥梁载重是否处于危险载荷范围，若所述桥梁载重处于所述危险载荷范围内，则输出预警信息；
载重清除子模块，用于统计预设时间内的匹配成功车辆的平均时间，若所述上桥端车辆的存在时间与所述平均时间得到的比值超过了预设值，则将该上桥端车辆的重量从所述桥梁载重中清除。
Claims (3)
1.一种桥梁载重监测系统，该系统包括架设于待监测桥梁上桥端的不少于一个汽车电子标识读写设备、安装于待监测桥梁的上桥端路面的称重平台和线圈、架设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备以及与以上设备相连接的数据采集控制器,还包括在过往车辆上安装的与车辆一一对应的电子标识，其特征在于，系统采用架设于上桥端和下桥端的的汽车电子标识读写设备获取车辆的车牌信息。
2.如权利要求1所述一种桥梁载重监测系统，其特征在于，所述数据采集控制器包括：
车辆信息获取模块，用于获取架设于待监测桥梁上桥端的汽车电子标识读写设备的信号；
车辆称重模块，获取称重平台的压力信号并通过该信号计算车辆重量；
车辆信息存储模块，用于存储上桥端通过车辆的电子标识信息和车辆称重信息；
下桥车辆匹配模块，用于获取架设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备的信号获取下桥端通过车辆的电子标识信息并将该电子标识信息与已存储的上桥端电子标识信息匹配；
桥梁载重计算模块，用于累加桥梁上桥端的上桥车辆重量并减去下桥车辆匹配模块已匹配的上桥车辆的车辆重量。
3.如权利要求2所述一种桥梁载重监测系统，其特征在于，所述桥梁载重计算模块包括：
危险预警子模块，用于判断所述桥梁载重是否处于危险载荷范围，若所述桥梁载重处于所述危险载荷范围内，则输出预警信息；
载重清除子模块，用于统计预设时间内的匹配成功车辆的平均时间，若所述上桥端车辆的存在时间与所述平均时间得到的比值超过了预设值，则将该上桥端车辆的重量从所述桥梁载重中清除。
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