WO2020233699A1 - 用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法 - Google Patents

用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法 Download PDF

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WO2020233699A1
WO2020233699A1 PCT/CN2020/091764 CN2020091764W WO2020233699A1 WO 2020233699 A1 WO2020233699 A1 WO 2020233699A1 CN 2020091764 W CN2020091764 W CN 2020091764W WO 2020233699 A1 WO2020233699 A1 WO 2020233699A1
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data curve
preset threshold
data
curve
temperature
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PCT/CN2020/091764
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English (en)
French (fr)
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张南童
王捷
李华
叶炜
凌高祥
毛益佳
张苏龙
潘芳
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江苏东交智控科技集团股份有限公司
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38Concrete; ceramics; glass; bricks
    • G01N33/383Concrete, cement

Definitions

  • This application relates to the technical field of bridges and tunnels, and in particular to a device and method for monitoring the internal motion state of a road bridge and tunnel.
  • the purpose of this application includes providing a device and method for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel, which can accurately monitor the internal state of the concrete structure of a road bridge tunnel and ensure the credibility of the collected data.
  • the embodiment of the present application provides a device for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel, and the device includes a sensor, a field data transceiver module, and a CPU processing module;
  • the sensor is arranged inside a road bridge tunnel, the sensor is connected to the field data transceiving module, and the field data transceiving module is connected to the CPU processing module;
  • the sensor is configured to collect temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion inside the road bridge tunnel, and combine the temperature, humidity, triaxial acceleration, and triaxial acceleration Sending the shaft stress and the Euler angle quaternion to the field data transceiver module;
  • the field data transceiver module is configured to send the temperature, the humidity, the three-axis acceleration, the three-axis stress and the Euler angle quaternion to the CPU processing module;
  • the CPU processing module is configured to compare the temperature with a first preset threshold, the humidity with a second preset threshold, and take corresponding measures according to the comparison result; and according to the historically collected temperature, the three The axis acceleration, the three-axis stress and the Euler angle quaternion respectively generate the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve within a preset time, when the first data When the extreme difference value of any of the curve, the second data curve, the third data curve, and the fourth data curve exceeds a third preset threshold, an alarm signal is generated.
  • the above device further includes a memory and a display,
  • the memory is configured to store the temperature, the humidity, the triaxial acceleration, the triaxial stress, and the Euler angle quaternion, and store the first data curve, the second A data curve, the third data curve, and the fourth data curve;
  • the display is configured to display the temperature, the humidity, the triaxial acceleration, the triaxial stress, and the Euler angle quaternion, and display the first data curve and the second data curve , The third data curve and the fourth data curve.
  • the CPU processing module is configured to generate the alarm signal when the temperature exceeds the first preset threshold and the humidity exceeds the second preset threshold;
  • the CPU processing module is configured to obtain the maximum value and the minimum value of the first data curve, and obtain the range of the first data curve according to the maximum value and the minimum value of the first data curve value;
  • the third preset threshold includes a fourth preset threshold, a fifth preset threshold, a sixth preset threshold, and a seventh preset threshold
  • the first data curve corresponds to the fourth preset threshold.
  • the second data curve corresponds to the fifth preset threshold
  • the third data curve corresponds to the sixth preset threshold
  • the fourth data curve corresponds to the seventh preset threshold.
  • the CPU processing module is configured to generate the alarm signal when the first data curve exceeds the fourth preset threshold
  • the alarm signal is generated.
  • the sensors include temperature sensors, humidity sensors, acceleration sensors, stress sensors, and angle sensors.
  • the field data transceiving module is arranged on both sides of the road bridge tunnel, and is configured to receive the temperature, the humidity, the triaxial acceleration, the triaxial stress, and the Euler sent by the sensor. Angle quaternion.
  • the CPU processing module and the memory are remotely configured in the cloud.
  • the embodiment of the present application also provides a method for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel, the method including:
  • the three-axis acceleration, the three-axis stress, and the Euler angle quaternion According to the historically collected temperature, the three-axis acceleration, the three-axis stress, and the Euler angle quaternion, the first data curve, the second data curve, the third data curve, and the The fourth data curve;
  • the preset time includes one month, two months, and one quarter.
  • the comparing the temperature with a first preset threshold and the humidity with a second preset threshold, and taking corresponding measures according to the comparison result includes:
  • the method further includes:
  • the third preset threshold includes a fourth preset threshold, a fifth preset threshold, a sixth preset threshold, and a seventh preset threshold
  • the first data curve corresponds to the fourth preset threshold.
  • the second data curve corresponds to the fifth preset threshold
  • the third data curve corresponds to the sixth preset threshold
  • the fourth data curve corresponds to the seventh preset threshold.
  • Generate alarm signals including:
  • the alarm signal is generated.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a device for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel provided by an embodiment of the application;
  • Figure 2 is a schematic diagram of the sensor embedded in the pavement structure provided by the embodiment of the application.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the three-axis acceleration curve of the pavement structure under different porosity provided by the embodiments of the application;
  • FIG. 4 is a schematic diagram of triaxial stress curves of pavement structures under different porosity provided by the embodiments of the application;
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel provided by an embodiment of the application.
  • first and second are only used for descriptive purposes, and cannot be understood as indicating or implying relative importance or implicitly indicating the number of indicated technical features. Thus, the features defined with “first” and “second” may explicitly or implicitly include one or more of these features. In the description of this application, “multiple” means two or more than two, unless otherwise specifically defined.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a device for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel provided by an embodiment of the application.
  • the device includes a sensor 10, a field data transceiver module 20, and a CPU processing module 30;
  • the sensor 10 is arranged inside the road bridge tunnel, the sensor 10 is connected with the field data transceiver module 20, and the field data transceiver module 20 is connected with the CPU processing module 30;
  • the senor 10 can be installed not only inside the road bridge tunnel, but also in the concrete structure.
  • 10 sensors can be evenly arranged in the concrete structure, or can be adjusted arbitrarily according to requirements.
  • the sensor 10 is configured to collect the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion inside the road bridge tunnel, and send the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion To the field data transceiver module 20;
  • the sensor 10 may be various sensor types commonly used in the prior art, including but not limited to a temperature sensor, a humidity sensor, an acceleration sensor, a stress sensor, an angle sensor, etc.
  • a temperature sensor e.g., a thermocouple
  • an acceleration sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150
  • a stress sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150
  • an angle sensor e.g., a Bosch Sensor 10
  • the Euler angle quaternion is defined as the four parameters of the rotation of the object in the three-dimensional space, namely a rotating three-dimensional vector and a rotating angle.
  • the element number can be the three-dimensional vector and rotation angle representing the rotation of the sensor inside the road bridge tunnel.
  • the triaxial acceleration and the triaxial stress are respectively defined as the acceleration and stress of the sensor inside the road bridge tunnel along the x, y, and z axes.
  • the field data transceiver module 20 is configured to send the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion inside the road bridge tunnel to the CPU processing module 30;
  • the field data transceiver module 20 is set on both sides of the road bridge tunnel, and can receive the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion sent by the sensor 10, and combine the temperature, humidity, triaxial acceleration, The triaxial stress and Euler angle quaternion are sent to the CPU processing module 30.
  • the CPU processing module 30 is configured to compare the temperature with the first preset threshold, the humidity with the second preset threshold, and take corresponding measures according to the comparison result; and according to historically collected temperature, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler
  • the angular quaternion generates the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve within the preset time.
  • the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve are When the range value of any curve in the curve exceeds the third preset threshold, an alarm signal is generated.
  • the above-mentioned device further includes a memory 40 and a display 50.
  • the memory 40 is configured to store temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion, and store the first data curve, the second data curve, and the third data curve. Data curve and fourth data curve.
  • the third preset threshold includes preset thresholds corresponding to each curve.
  • the display 50 is configured to display temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion, as well as display the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve.
  • the CPU processing module 30 available in the technical solution of the present application may be various commercially available civilian general-purpose processors, such as single-chip microcomputer chips. It should be noted that the structure division of the device for monitoring the internal motion state of the road bridge tunnel provided by the embodiment of the application is functional and logical, and does not mean that the device only includes the above modules or its structure must follow the division of the above module structure A person skilled in the art can modify the structure of the main power circuit based on common knowledge in the art.
  • the above-mentioned CPU processing module 30, memory 40 and display 50 do not necessarily need to be integrated in a single hardware device, and the above-mentioned parts may also adopt a technical solution of remote configuration.
  • the CPU processing module 30 and the memory 40 may also be configured in the cloud.
  • the field data transceiver module 20 has a network connection function and the CPU processing module 30 may include a network communication sub-module, wherein the field data transceiver module 20
  • the temperature, three-axis acceleration, three-axis stress and Euler angle quaternion can be sent to the CPU processing module 30 in the cloud through the Internet, wireless communication network, private network, etc., and the CPU processing module 30 will process the results after completing the data processing.
  • the processing result is sent to the display 50 for display.
  • the data acquisition part sensor 10 and field data transceiver module 20
  • data processing part CPU processing module 30
  • data storage part memory 40
  • the result presentation part display 50
  • the construction personnel only need to complete the deployment of the sensor 10 and the field data transceiver module 20 on site when deploying the system, which reduces the workload of the construction personnel.
  • the hardware cost of the device can be reduced, and the display 50 can be configured both on-site and at the rear, allowing on-site personnel and the rear expert group to simultaneously obtain the internal information of the road bridge tunnel First-hand situation.
  • a higher-performance CPU processing module 30 can be selected to perform subsequent data processing tasks, so that the device provided in this application for monitoring the internal motion state of road bridges and tunnels The cost is lower, the data processing capability is stronger, and the deployment is more flexible.
  • the sensor 10 collects parameter information about the internal state changes of the road bridge tunnel.
  • the parameter information includes temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion, which can be set according to requirements
  • the first preset threshold corresponding to the temperature and the second preset threshold corresponding to the humidity are compared with the first preset threshold, and the humidity is compared with the second preset threshold to obtain a comparison result.
  • the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve within a preset time are respectively generated.
  • the preset time may include, but is not limited to, one month, two months, one quarter, etc. For example, taking one month as an example, by collecting the temperature, three-axis acceleration, three-axis stress and Euler angle quaternion within one month, the first data curve corresponding to the temperature in this month and the three-axis acceleration corresponding The second data curve, the third data curve corresponding to the triaxial stress, and the fourth data curve corresponding to the Euler angle quaternion.
  • the above-mentioned curve When the above-mentioned curve has a sudden change or large fluctuation, it indicates that the road, bridge, tunnel and other structures have undergone large deformation, such as rutting, cracks and other hidden dangers. Therefore, it is necessary to analyze the first data curve, the second data curve, the third data curve, and the fourth data curve to monitor the internal motion state of structures such as road bridges and tunnels. When the range value of any curve among the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve exceeds the third preset threshold value, an alarm signal is generated.
  • the above device adopts high sensitivity and response time.
  • the short high-precision sensor has strong anti-interference ability, ensures the accuracy of data monitoring, and has wide applicability.
  • the third preset threshold in the embodiments of the present application can be calculated by those skilled in the art according to known calculation methods based on the measured actual structure, material, service life, local weather conditions and many other factors. The specific implementation process and principle will not be repeated here.
  • the senor 10 can also be arranged in a concrete material.
  • the sensor can be arranged in asphalt mixtures with different porosity to collect the corresponding triaxial acceleration and triaxial stress.
  • the three-axis accelerations at the air void ratios of 5.2%, 4.2% and 3.1% are collected respectively, and the corresponding three-axis acceleration curves are generated. From the corresponding three-axis acceleration curves, it can be seen that the air void ratio corresponds to 4.2%
  • the three-axis acceleration curve has a small fluctuation range and good performance.
  • the triaxial stresses at the porosity of 5.2%, 4.2% and 3.1% were collected respectively, and the corresponding triaxial stress curves were generated. From the corresponding triaxial stress curves, it can be seen that the porosity corresponds to 4.2%
  • the triaxial stress curve has a small fluctuation range and good performance.
  • the CPU processing module 30 is configured to generate an alarm signal when the temperature exceeds a first preset threshold and the humidity exceeds a second preset threshold;
  • the snow melting agent is sprayed on the road surface.
  • the CPU processing module 30 is configured to obtain the maximum value and the minimum value of the first data curve, and obtain the range value of the first data curve according to the maximum value and the minimum value of the first data curve;
  • the maximum value and the minimum value of the fourth data curve are obtained, and the range value of the fourth data curve is obtained according to the maximum value and the minimum value of the fourth data curve.
  • the third preset threshold includes a fourth preset threshold, a fifth preset threshold, a sixth preset threshold, and a seventh preset threshold
  • the first data curve corresponds to the fourth preset threshold
  • the second data curve Corresponding to the fifth preset threshold
  • the third data curve corresponds to the sixth preset threshold
  • the fourth data curve corresponds to the seventh preset threshold
  • the aforementioned third preset threshold may be a data group including a preset temperature threshold, a preset three-axis acceleration threshold, a preset three-axis stress threshold, and a preset Euler angle quaternion threshold.
  • the CPU processing module 30 is configured to generate an alarm signal when the first data curve exceeds a fourth preset threshold
  • the above-mentioned alarm signal in the embodiment of the present application may include a variety of information, such as the name of the data curve that exceeds a preset threshold and its corresponding actual data value, and the difference in excess of the threshold.
  • the alarm signal can simultaneously display the information corresponding to each data curve.
  • the embodiment of the application provides a device for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel, including: the sensor is arranged inside the road bridge tunnel, the sensor is connected to the field data transceiver module, and the field data transceiver module is connected to the CPU processing module; sensor configuration In order to collect the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion inside the road bridge tunnel, and send the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion to the field data Transceiving module; the field data transceiving module is configured to send temperature, humidity, three-axis acceleration, three-axis stress and Euler angle quaternion to the CPU processing module; the CPU processing module is configured to combine the temperature with the first preset threshold, humidity and The second preset threshold value is compared, and corresponding measures are taken according to the comparison result; and the first data curve and the second data curve within the preset time are generated according to the historically collected temperature, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaterni
  • the data curve, the third data curve and the fourth data curve are generated when the range value of any of the first data curve, the second data curve, the third data curve and the fourth data curve exceeds the third preset threshold value
  • the alarm signal can accurately monitor the internal state of the concrete structure of roads, bridges and tunnels to ensure the credibility of the collected data.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel provided by an embodiment of the application.
  • the method includes the following steps:
  • Step S101 collecting temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion inside the road bridge tunnel;
  • Step S102 comparing the temperature with the first preset threshold and the humidity with the second preset threshold, and collecting corresponding measures according to the comparison result;
  • Step S103 generating a first data curve, a second data curve, a third data curve, and a fourth data curve within a preset time according to the historically collected temperature, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion;
  • Step S104 When the range value of any curve among the first data curve, the second data curve, the third data curve, and the fourth data curve exceeds a third preset threshold, an alarm signal is generated.
  • step S102 includes:
  • the snow melting agent is sprayed on the road surface.
  • the method further includes:
  • the maximum value and the minimum value of the fourth data curve are obtained, and the range value of the fourth data curve is obtained according to the maximum value and the minimum value of the fourth data curve.
  • the third preset threshold includes a fourth preset threshold, a fifth preset threshold, a sixth preset threshold, and a seventh preset threshold
  • the first data curve corresponds to the fourth preset threshold
  • the second data curve Corresponding to the fifth preset threshold
  • the third data curve corresponds to the sixth preset threshold
  • the fourth data curve corresponds to the seventh preset threshold.
  • step S104 includes:
  • the embodiment of the present application provides a method for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel, including: collecting the temperature, humidity, triaxial acceleration, triaxial stress and Euler angle quaternion inside the road bridge tunnel; comparing the temperature with the first The preset threshold and humidity are compared with the second preset threshold, and corresponding measures are collected according to the comparison result; the first time within the preset time is generated according to the historically collected temperature, triaxial acceleration, triaxial stress, and Euler angle quaternion.
  • Data curve, second data curve, third data curve and fourth data curve when the range of any curve among the first data curve, second data curve, third data curve and fourth data curve exceeds the third preset
  • an alarm signal is generated, which can accurately monitor the internal state of the concrete structure of the road, bridge, and tunnel, and ensure the credibility of the collected data.
  • An embodiment of the present application also provides an electronic device, including a memory, a processor, and a computer program stored in the memory and capable of running on the processor.
  • the processor executes the computer program, the computer program for monitoring road bridges and tunnels provided in the above embodiments is implemented. Steps of the method of internal motion state.
  • the embodiment of the present application also provides a computer-readable storage medium, and a computer program is stored on the computer-readable storage medium.
  • a computer program is stored on the computer-readable storage medium.
  • the computer program product provided by the embodiment of the present application includes a computer-readable storage medium storing program code.
  • the instructions included in the program code can be used to execute the method described in the previous method embodiment. For specific implementation, please refer to the method embodiment , I won’t repeat it here.
  • the terms “installed”, “connected”, and “connected” should be understood in a broad sense, for example, it may be a fixed connection or a detachable connection. , Or integrally connected; it can be a mechanical connection or an electrical connection; it can be directly connected, or indirectly connected through an intermediate medium, and it can be the internal communication between two components.
  • installed should be understood in a broad sense, for example, it may be a fixed connection or a detachable connection. , Or integrally connected; it can be a mechanical connection or an electrical connection; it can be directly connected, or indirectly connected through an intermediate medium, and it can be the internal communication between two components.
  • the function is implemented in the form of a software functional unit and sold or used as an independent product, it can be stored in a computer readable storage medium.
  • the technical solution of this application essentially or the part that contributes to the existing technology or the part of the technical solution can be embodied in the form of a software product, and the computer software product is stored in a storage medium, including Several instructions are used to make a computer device (which may be a personal computer, a server, or a network device, etc.) execute all or part of the steps of the method described in each embodiment of the present application.
  • the aforementioned storage media include: U disk, mobile hard disk, read-only memory (ROM, Read-Only Memory), random access memory (RAM, Random Access Memory), magnetic disk or optical disk and other media that can store program code .
  • the embodiments of the present application provide a device and method for monitoring the internal motion state of a road bridge tunnel, which can accurately monitor the internal state of the concrete structure of the road bridge tunnel and ensure the credibility of the collected data.

Abstract

用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法,其中该方法包括:传感器(10)配置为采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数(S101),并通过现场数据收发模块(20)发送给CPU处理模块(30);CPU处理模块(30)配置为将温度与第一预设阈值、湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施(S102);以及根据历史采集的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线(S103),当第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号(S104),用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法可以准确监测道路桥梁隧道混凝土结构的内部状态,保证采集数据的可信度。

Description

用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法
相关申请交叉引用
本申请要求于2019年05月22日提交中国专利局的申请号为201910431711.7、名称为“用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及桥梁隧道技术领域,尤其是涉及用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法。
背景技术
目前,我国经济发展突飞猛进,道路桥梁隧道工程建设的步伐也在大幅向前迈进。道路桥梁隧道的混凝土结构内部的运动状态与混凝土的结构性能密切相关。当道路桥梁隧道的混凝土结构的内部运动状态发生变化时,只能通过经验进行监测,无法准确判断道路桥梁隧道混凝土结构的内部是否发生变化,从而导致事故的发生。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的包括提供用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法,可以准确监测道路桥梁隧道混凝土结构的内部状态,保证采集数据的可信度。
本申请实施例提供了用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,所述装置包括传感器、现场数据收发模块和CPU处理模块;
所述传感器设置在路面桥梁隧道内部,所述传感器与所述现场数据收发模块相连接,所述现场数据收发模块与所述CPU处理模块相连接;
所述传感器,配置为采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,并将所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数发送给所述现场数据收发模块;
所述现场数据收发模块,配置为将所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数发送给所述CPU处理模块;
所述CPU处理模块,配置为将所述温度与第一预设阈值、所述湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施;以及根据历史采集的所述温度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线,当所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号。
可选地,上述装置还包括存储器和显示器,
其中,所述存储器配置为存储所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数,以及存储所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线;
所述显示器配置为显示所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数,以及显示所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线。
可选地,所述CPU处理模块,配置为在所述温度超过所述第一预设阈值并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
或者,
在所述温度超过所述第一预设阈值的情况下,通过洒水对路面进行降温;
或者,
在所述温度小于所述第一预设阈值的情况下,并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,在所述路面上喷洒融雪剂。
可选地,所述CPU处理模块,配置为获取所述第一数据曲线的最大值和最小值,根据所述第一数据曲线的最大值和最小值,得到所述第一数据曲线的极差值;
和/或者,
获取所述第二数据曲线的最大值和最小值,根据所述第二数据曲线的最大值和最小值,得到所述第二数据曲线的极差值;
和/或者,
获取所述第三数据曲线的最大值和最小值,根据所述第三数据曲线的最大值和最小值,得到所述第三数据曲线的极差值;
和/或者,
获取所述第四数据曲线的最大值和最小值,根据所述第四数据曲线的最大值和最小值,得到所述第四数据曲线的极差值。
可选地,所述第三预设阈值包括第四预设阈值、第五预设阈值、第六预设阈值和第七预设阈值,所述第一数据曲线对应于所述第四预设阈值,所述第二数据曲线对应于所述第五预设阈值,所述第三数据曲线对应于所述第六预设阈值,所述第四数据曲线对应于所述第七预设阈值。
可选地,所述CPU处理模块,配置为在所述第一数据曲线超过所述第四预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
和/或者,
在所述第二数据曲线超过所述第五预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
和/或者,
在所述第三数据曲线超过所述第六预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
和/或者,
在所述第四数据曲线超过所述第七预设阈值的情况下,生成所述报警信号。
可选地,所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、应力传感器、角度传感器。
可选地,所述现场数据收发模块设置在路面桥梁隧道的两边,配置为接收所述传感器发送的所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数。
可选地,所述CPU处理模块和所述存储器远程配置在云端。
本申请实施例还提供了用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,所述方法包括:
采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数;
将所述温度与第一预设阈值、所述湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采集相应措施;
根据历史采集的所述温度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线;
当所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号。
可选地,所述预设时间包括一个月、二个月、一个季度。
可选地,所述将所述温度与第一预设阈值、所述湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施,包括:
在所述温度超过所述第一预设阈值并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
或者,
在所述温度超过所述第一预设阈值的情况下,通过洒水对路面进行降温;
或者,
在所述温度小于所述第一预设阈值的情况下,并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,在所述路面上喷洒融雪剂。
可选地,所述方法还包括:
获取所述第一数据曲线的最大值和最小值,根据所述第一数据曲线的最大值和最小值,得到所述第一数据曲线的极差值;
或者,
获取所述第二数据曲线的最大值和最小值,根据所述第二数据曲线的最大值和最小值,得到所述第二数据曲线的极差值;
或者,
获取所述第三数据曲线的最大值和最小值,根据所述第三数据曲线的最大值和最小值,得到所述第三数据曲线的极差值;
或者,
获取所述第四数据曲线的最大值和最小值,根据所述第四数据曲线的最大值和最小值,得到所述第四数据曲线的极差值。
可选地,所述第三预设阈值包括第四预设阈值、第五预设阈值、第六预设阈值和第七预设阈值,所述第一数据曲线对应于所述第四预设阈值,所述第二数据曲线对应于所述第五预设阈值,所述第三数据曲线对应于所述第六预设阈值,所述第四数据曲线对应于所述第七预设阈值。
可选地,所述当所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号,包括:
当所述第一数据曲线超过所述第四预设阈值时,生成所述报警信号;
或者,
当所述第二数据曲线超过所述第五预设阈值时,生成所述报警信号;
或者,
当所述第三数据曲线超过所述第六预设阈值时,生成所述报警信号;
或者,
当所述第四数据曲线超过所述第七预设阈值时,生成所述报警信号。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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为本申请实施例提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置示意图;
图2为本申请实施例提供的传感器路面结构内部埋设示意图;
图3为本申请实施例提供的不同空隙率下路面结构的三轴加速度曲线示意图;
图4为本申请实施例提供的不同空隙率下路面结构的三轴应力曲线示意图;
图5为本申请实施例提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法流程图。
附图标号:
10-传感器;20-现场数据收发模块;30-CPU处理模块;40-存储器;50-显示器。
具体实施方式
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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
为便于对本实施例进行理解,下面对本申请实施例进行详细介绍。
图1为本申请实施例提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置示意图。
参照图1,该装置包括传感器10、现场数据收发模块20和CPU处理模块30;
传感器10设置在路面桥梁隧道内部,传感器10与现场数据收发模块20相连接,现场数据收发模块20与CPU处理模块30相连接;
这里,传感器10不仅可以设置在路面桥梁隧道内部,还可以设置在混凝土结构中,参照图2,例如,在混凝土结构中可以均匀排列10个,也可以根据需求进行任意调整。
传感器10配置为采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,并将温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数发送给现场数据收发模块20;
其中,传感器10可以为各种现有技术中常用的传感器类型,包括但不限于温度传感器,湿度传感器,加速度传感器,应力传感器,角度传感器等。本领域技术人员可以根据实际实施时所选择解决方案的实际情况自由0选择上述传感器的数量和类型。其中,理论上欧拉角四元数定义为物体在三维空间中的旋转的四个参数,即一个旋转的三维向量和一个旋转的角度,而在桥梁隧道技术领域,例如在实际中欧拉角四元数可以为表示路面桥梁隧道内部传感器旋转的三维向量和旋转角度,三轴加速度和三轴应力分别定义为路面桥梁隧道内部传感器沿x、y、z轴放向的加速度和应力。
现场数据收发模块20配置为将路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数发送给CPU处理模块30;
这里,现场数据收发模块20设置在路面桥梁隧道的两边,可以接收传感器10发送的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,并将温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数发送给CPU处理模块30。
CPU处理模块30,配置为将温度与第一预设阈值、湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施;以及根据历史采集的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线,当第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号。这里,上述装置还包括存储器40和显示器50,存储器40配置为存储温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,以及存储第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线。其中,第三预设阈值包括各曲线对应的预设阈值。
显示器50配置为显示温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,以及显示第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线。
其中,本申请技术方案中可用的CPU处理模块30可以为各种市面可售的民用通用处理器,例如单片机芯片等。需要说明的是,本申请实施例提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置的结构划分是功能逻辑性的,并不代表该装置仅包括上述模块或其结构必须遵循上述模块结构的划分,本领域技术人员可以根据本领域公知常识对该主电源电路的结构进行更改。
需要说明的是,上述CPU处理模块30,存储器40和显示器50并不一定需要整合在一个单独的硬件设备中,上述各部分还可以采用远程配置的技术方案。例如,还可以将CPU处理模块30和存储器40配置在云端,在这种情况下,现场数据收发模块20具有网络连接功能且CPU处理模块30可以包括网络通信子模块,其中,现场数据收发模块20可以通过因特网、无线通信网、专网等路径将温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数发送至云端的CPU处理模块30,CPU处理模块30完成数据处理后再将处理结果保存在云端的存储器40中,并将处理结果发送至显示器50用于显示。通过这种方式,可以使用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置中的数据采集部分(传感器10和现场数据收发模块20)与数据处理部分(CPU处理模块30),数据存储部分(存储器40)以及结果呈现部分(显示器50)相分离,这样,施工人员在部署本系统时仅需要在现场完成传感器10和现场数据收发模块20的部署,减轻了施工人员的作业量。同时,通过将数据发送至远程的CPU处理模块30进行后续处理,可以降低装置的硬件成本,并且可以在现场和后方均配置显示器50,从而允许现场人员和后方专家组同步获得路面桥梁隧道内部的第一手情况。并且,当待处理数据的复杂度高,数据量大时,可以选择更高性能的CPU处理模块30执行后续的数据处理工作,从而使得本申请提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置的成本更低,数据处理能力更强,部署更为灵活。
在本施例中,通过传感器10采集路面桥梁隧道内部状态变化的参数信息,可选地,参数信息包括温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,根据需求设定温度对应的第一预设阈值,湿度对应的第二预设阈值,将温度与第一预设阈值进行比较,湿度与第二预设阈值进行比较,得到比较结果。
根据历史采集的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线。其中,预设时间可以包括但不限于,一个月、二个月和者一个季度等。例如,以一个月为例,通过采集一个月内的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,从而形成这一个月内温度对应的第一数据曲线、三轴加速度对应的第二数据曲线、三轴应力对应的第三数据曲线和欧拉角四元数对应的第四数据曲线。
需要说明的是,为了说明简便,在本申请实施例中仅仅选择了温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数这四种数据为例进行说明,在实际情况中,本领域技术人员可以根据实际需求增加其他适当的参数信息,例如空隙率、弹性模量、裂缝、收缩徐变、疲劳性能等。
当上述曲线发生突变或波动较大时,说明路面桥梁隧道等结构已经产生了较大变形,如车辙、裂缝等隐患。因此,需要对第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线进行分析,监测路面桥梁隧道等结构的内部运动状态。当第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号,上述装置中采用了灵敏度高、响应时间短的高精度传感器,抗干扰能力强,保证了数据监测的准确性,具有广泛的适用性。
另外,本申请实施例中第三预设阈值可以由本领域技术人员根据已知的计算方法基于所测量的路面桥梁隧道的实际结构,材料,使用年限,当地气候条件等诸多因素综合计算得到,其具体实现过程和原理在此不再赘述。
另外,可选地,传感器10也可以设置在混凝土材料中,参照图3和图4,可以将传感器设置在不同空隙率的沥青混合料中,采集相应的三轴加速度和三轴应力。如图3所示,分别采集在空隙率为5.2%、4.2%和3.1%下的三轴加速度,并生成对应的三轴加速度曲线,由对应的三轴加速度曲线可知,空隙率为4.2%对应的三轴加速度曲线波动范围小,性能好。如图4所示,分别采集在空隙率为5.2%、4.2%和3.1%下的三轴应力,并生成对应的三轴应力曲线,由对应的三轴应力曲线可知,空隙率为4.2%对应的三轴应力曲线波动范围小,性能好。
可选地,CPU处理模块30配置为在温度超过第一预设阈值并且湿度超过第二预设阈值的情况下,生成报警信号;
或者,
在温度超过第一预设阈值的情况下,通过洒水对路面进行降温;
或者,
在温度小于第一预设阈值的情况下,并且湿度超过第二预设阈值的情况下,在路面上喷洒融雪剂。
可选地,CPU处理模块30配置为获取第一数据曲线的最大值和最小值,根据第一数据曲线的最大值和最小值,得到第一数据曲线的极差值;
和/或者,
获取第二数据曲线的最大值和最小值,根据第二数据曲线的最大值和最小值,得到第二数据曲线的极差值;
和/或者,
获取第三数据曲线的最大值和最小值,根据第三数据曲线的最大值和最小值,得到第三数据曲线的极差值;
和/或者,
获取第四数据曲线的最大值和最小值,根据第四数据曲线的最大值和最小值,得到第四数据曲线的极差值。
可选地,第三预设阈值包括第四预设阈值、第五预设阈值、第六预设阈值和第七预设阈值,第一数据曲线对应于第四预设阈值,第二数据曲线对应于第五预设阈值,第三数据曲线对应于第六预设阈值,第四数据曲线对应于第七预设阈值。
换而言之,上述第三预设阈值可以为分别包括预设温度阈值、预设三轴加速度阈值、预设三轴应力阈值和预设欧拉角四元数阈值的数据组。
可选地,CPU处理模块30配置为在第一数据曲线超过第四预设阈值的情况下,生成报警信号;
和/或者,
在第二数据曲线超过第五预设阈值的情况下,生成报警信号;
和/或者,
在第三数据曲线超过第六预设阈值的情况下,生成报警信号;
和/或者,
在第四数据曲线超过第七预设阈值的情况下,生成报警信号。
需要说明的是,本申请实施例中的上述报警信号可以包括多种信息,例如超出预设阈值的数据曲线的名称及其对应的实际数据值以及超出阈值的差值等。当同时有多个数据曲线超过对应预设阈值时,该报警信号可以同时显示出每个数据曲线对应的信息。
本申请实施例提供了用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,包括:传感器设置在路面桥梁隧道内部,传感器与现场数据收发模块相连接,现场数据收发模块与CPU处理模块相连接;传感器配置为采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,并将温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数发送给现场数据收发模块;现场数据收发模块配置为将温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数发送给CPU处理模块;CPU处理模块配置为将温度与第一预设阈值、湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施;以及根据历史采集的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线,当第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号,可以准确监测道路桥梁隧道混凝土结构的内部状态,保证采集数据的可信度。
图5为本申请实施例提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法流程图。
参照图5,该方法包括以下步骤:
步骤S101,采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数;
步骤S102,将温度与第一预设阈值、湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采集相应措施;
步骤S103,根据历史采集的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线;
步骤S104,当第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号。
可选地,步骤S102包括:
在温度超过第一预设阈值并且湿度超过第二预设阈值的情况下,生成报警信号;
或者,
在温度超过第一预设阈值的情况下,通过洒水对路面进行降温;
或者,
在温度小于第一预设阈值的情况下,并且湿度超过第二预设阈值的情况下,在路面上喷洒融雪剂。
可选地,该方法还包括:
获取第一数据曲线的最大值和最小值,根据第一数据曲线的最大值和最小值,得到第一数据曲线的极差值;
或者,
获取第二数据曲线的最大值和最小值,根据第二数据曲线的最大值和最小值,得到第二数据曲线的极差值;
或者,
获取第三数据曲线的最大值和最小值,根据第三数据曲线的最大值和最小值,得到第三数据曲线的极差值;
或者,
获取第四数据曲线的最大值和最小值,根据第四数据曲线的最大值和最小值,得到第四数据曲线的极差值。
可选地,第三预设阈值包括第四预设阈值、第五预设阈值、第六预设阈值和第七预设阈值,第一数据曲线对应于第四预设阈值,第二数据曲线对应于第五预设阈值,第三数据曲线对应于第六预设阈值,第四数据曲线对应于第七预设阈值。可选地,步骤S104包括:
当第一数据曲线超过第四预设阈值时,生成报警信号;
和/或者,
当第二数据曲线超过第五预设阈值时,生成报警信号;
和/或者,
当第三数据曲线超过第六预设阈值时,生成报警信号;
和/或者,
当第四数据曲线超过第七预设阈值时,生成报警信号。
本申请实施例提供了用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,包括:采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数;将温度与第一预设阈值、湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采集相应措施;根据历史采集的温度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线;当第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号,可以准确监测道路桥梁隧道混凝土结构的内部状态,保证采集数据的可信度。
本申请实施例还提供一种电子设备,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,处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法的步骤。
本申请实施例所提供的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本申请实施例的描述中,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。
所述功能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,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,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。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
工业实用性
本申请实施例提供了用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法,可以准确监测道路桥梁隧道混凝土结构的内部状态,保证采集数据的可信度。

Claims (15)

  1. 一种用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述装置包括传感器、现场数据收发模块和CPU处理模块;
    所述传感器设置在路面桥梁隧道内部,所述传感器与所述现场数据收发模块相连接,所述现场数据收发模块与所述CPU处理模块相连接;
    所述传感器,配置为采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数,并将所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数发送给所述现场数据收发模块;
    所述现场数据收发模块,配置为将所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数发送给所述CPU处理模块;
    所述CPU处理模块,配置为将所述温度与第一预设阈值、所述湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施;以及根据历史采集的所述温度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线,当所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号。
  2. 根据权利要求1所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,还包括存储器和显示器,
    其中,所述存储器配置为存储所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数,以及存储所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线;
    所述显示器配置为显示所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数,以及显示所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线。
  3. 根据权利要求1或2所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述CPU处理模块,配置为在所述温度超过所述第一预设阈值并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
    或者,
    在所述温度超过所述第一预设阈值的情况下,通过洒水对路面进行降温;
    或者,
    在所述温度小于所述第一预设阈值的情况下,并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,在所述路面上喷洒融雪剂。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述CPU处理模块,配置为获取所述第一数据曲线的最大值和最小值,根据所述第一数据曲线的最大值和最小值,得到所述第一数据曲线的极差值;
    和/或者,
    获取所述第二数据曲线的最大值和最小值,根据所述第二数据曲线的最大值和最小值,得到所述第二数据曲线的极差值;
    和/或者,
    获取所述第三数据曲线的最大值和最小值,根据所述第三数据曲线的最大值和最小值,得到所述第三数据曲线的极差值;
    和/或者,
    获取所述第四数据曲线的最大值和最小值,根据所述第四数据曲线的最大值和最小值,得到所述第四数据曲线的极差值。
  5. 根据权利要求1至4中任一项所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述第三预设阈值包括第四预设阈值、第五预设阈值、第六预设阈值和第七预设阈值,所述第一数据曲线对应于所述第四预设阈值,所述第二数据曲线对应于所述第五预设阈值,所述第三数据曲线对应于所述第六预设阈值,所述第四数据曲线对应于所述第七预设阈值。
  6. 根据权利要求5所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述CPU处理模块,配置为在所述第一数据曲线超过所述第四预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
    和/或者,
    在所述第二数据曲线超过所述第五预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
    和/或者,
    在所述第三数据曲线超过所述第六预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
    和/或者,
    在所述第四数据曲线超过所述第七预设阈值的情况下,生成所述报警信号。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、应力传感器、角度传感器。
  8. 根据权利要求1至7中任一项所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述现场数据收发模块设置在路面桥梁隧道的两边,配置为接收所述传感器发送的所述温度、所述湿度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数。
  9. 根据权利要求2至8中任一项所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置,其特征在于,所述CPU处理模块和所述存储器远程配置在云端。
  10. 一种用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,其特征在于,所述方法包括:
    采集路面桥梁隧道内部的温度、湿度、三轴加速度、三轴应力和欧拉角四元数;
    将所述温度与第一预设阈值、所述湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采取相应措施;
    根据历史采集的所述温度、所述三轴加速度、所述三轴应力和所述欧拉角四元数分别生成预设时间内的第一数据曲线、第二数据曲线、第三数据曲线和第四数据曲线;
    当所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号。
  11. 根据权利要求10所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,其特征在于,所述预设时间包括一个月、二个月、一个季度。
  12. 根据权利要求10或11所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,其特征在于,所述将所述温度与第一预设阈值、所述湿度与第二预设阈值进行比较,根据比较结果采集相应措施,包括:
    在所述温度超过所述第一预设阈值并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,生成所述报警信号;
    或者,
    在所述温度超过所述第一预设阈值的情况下,通过洒水对路面进行降温;
    或者,
    在所述温度小于所述第一预设阈值的情况下,并且所述湿度超过所述第二预设阈值的情况下,在所述路面上喷洒融雪剂。
  13. 根据权利要求10至12中任一项所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,其特征在于,所述方法还包括:
    获取所述第一数据曲线的最大值和最小值,根据所述第一数据曲线的最大值和最小值,得到所述第一数据曲线的极差值;
    和/或者,
    获取所述第二数据曲线的最大值和最小值,根据所述第二数据曲线的最大值和最小值,得到所述第二数据曲线的极差值;
    和/或者,
    获取所述第三数据曲线的最大值和最小值,根据所述第三数据曲线的最大值和最小值,得到所述第三数据曲线的极差值;
    和/或者,
    获取所述第四数据曲线的最大值和最小值,根据所述第四数据曲线的最大值和最小值,得到所述第四数据曲线的极差值。
  14. 根据权利要求13所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,其特征在于,所述第三预设阈值包括第四预设阈值、第五预设阈值、第六预设阈值和第七预设阈值,所述第一数据曲线对应于所述第四预设阈值,所述第二数据曲线对应于所述第五预设阈值,所述第三数据曲线对应于所述第六预设阈值,所述第四数据曲线对应于所述第七预设阈值。
  15. 根据权利要求14所述的用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的方法,其特征在于,所述当所述第一数据曲线、所述第二数据曲线、所述第三数据曲线和所述第四数据曲线中的任意曲线的极差值超过第三预设阈值时,生成报警信号,包括:
    当所述第一数据曲线超过所述第四预设阈值时,生成所述报警信号;
    或者,
    当所述第二数据曲线超过所述第五预设阈值时,生成所述报警信号;或者,
    当所述第三数据曲线超过所述第六预设阈值时,生成所述报警信号;或者,
    当所述第四数据曲线超过所述第七预设阈值时,生成所述报警信号。
PCT/CN2020/091764 2019-05-22 2020-05-22 用于监测路面桥梁隧道内部运动状态的装置和方法 WO2020233699A1 (zh)

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