一种桥梁超载预警系统的制作方法

本发明属于预警系统领域，涉及桥梁超载预警利用技术，具体是一种桥梁超载预警系统。

背景技术：

超载是指交通运输工具的实际装载量超过核定的最大容许限度，货运超载通常是指机动车运输的货物超过货运机动车的荷载总重，超载会导致交通事故发生。由于超载，车辆控制能力降低，容易导致交通事故发生，同时超载对公路造成破坏，使车辆行驶速度受到影响，一些超载车辆常常只能以一二十公里的时速爬行，大大影响了公路运输能力的发挥，降低了车辆运输效率，对于桥梁来说说，超载会对桥梁造成更大的危害，所以需要使用到桥梁超预警系统来对行驶的车辆进行监测。

现有的桥梁超预警系统在使用过程中，预警监测的效果不够好不能满足日益增长的使用需求，同时现有的预警系统的智能化不够高，给桥梁预警系统的使用带来了一定影响为了解决这一缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种桥梁超载预警系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何更好提升预警监测的效果；

(2)如何让该系统更加的智能化；

(3)如何提升该系统的防护效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种桥梁超载预警系统，包括高清监控模块、超前预警模块、抓拍模块、动态称重模块、桥梁监控中心、数据处理模块与模型组建模块；

所述高清监控模块与桥梁监控中心通信连接，所述超前预警模块与桥梁监控中心通信连接，所述抓拍模块与桥梁监控中心通信连接，所述动态称重模块与桥梁监控中心通信连接，所述桥梁监控中心与数据处理模块通信连接，所述模型组建模块与数据处理模块通信连接；

所述高清监控模块由若干组高清智能摄像机组成，所述高清智能摄像机的用于实时提供现场所有车辆的高清全景图像，能够辨别车辆的细目特征，并可以清晰地识别记录车辆号牌与车速信息；

所述超前预警模块由限载标志牌和动态诱导屏，所述限载标志牌设置在桥梁的两端，用于提示和静态预警，所述动态诱导屏用于发布的超载车辆相关信息，对超载车辆进行诱导绕行，所述超前预警模块还用于评定桥梁限载吨位与确定超载车辆功能；

所述抓拍模块由车辆检测处理器和卡口抓拍单元组成，所述车辆检测处理器用于检测出车辆的存在，所述卡口抓拍单元也是由多组高清智能摄像头，且高清智能摄像头的外部套接了防护装置；

所述动态称重模块由称重数据管理服务器、石英动态称重传感器、电荷放大器和称重控制器组成，所述称重数据管理服务器用于过车数据实时显示并对通行记录和图片存储进行储存，同时所述称重数据管理服务器还用于将整车重量数据计算、卡口图片与整车重量数据匹配、超载车辆分析与查询和超载车辆信息发布桥梁监控中心中，所述电荷放大器用于对压电型传感器得到的信号进行调理；

所述石英动态称重传感器用于采集来自地感线圈、动态称重传感器等的数据，并处理成完整的车辆信息和称重信息；

所述数据处理模块用于接收桥梁监控中心接收到的数据，并对接收到数据进行分类，其具体分类过程如下：

步骤一：使用者会向桥梁监控中心输入通过结构检测和交通调查，并经过预先评定的最大限度通过车辆的重量l；

步骤二：同时动态称重模块会在车辆从动态称重模块驶过时称量出该车辆的重量z；

步骤三：通过公式z/l＝k可以得到预设重量与称重车辆重量的比值k；

步骤四：当k大于预设值时，将该种车辆标记为大型车辆，当k小于预设值时，将该种车辆标记为小型车辆，当k在预设值范围之内时，将该种车辆标记为中型车辆；

所述模型组建模块用于接收数据处理模块处理好的数据并将其组建成对比模型。

进一步地，所述组建对比模型的具体过程如下：

s1：将单日内大型车辆的k值相加可以得到大型车k值的总和m；

s2：通过公式m/n1＝t1可以得到大型车辆的模型系数t1，n1为大型车辆的数量；

s3：将单日内中型车辆的k值相加可以得到中型车k值总和p；

s4：通过公式p/n2＝t2可以得到中型车辆的模型系数t2，n2为中型车辆的数量；

s5：将单日内小型车辆的k值相加可以得到小型车k值总和u；

s6：通过公式u/n3＝t3可以得到小型车的模型系数t3，n3为小型车辆的模型系数。

进一步地，所述石英动态称重传感器由压电石英晶体片、电极板和特制的梁式承载器组成，所述称重传感器采集的数据包括轴型、轴数、轴距、轴胎数、轴重、轴组重、总重、路面压强、超载率与车速等。

进一步地，当车辆处于检测出车辆为超载超重车辆时所述动态诱导屏上会显示“xxxxxx车牌号的车辆为超载超重车辆，禁止输入桥梁请绕行字样”。

进一步地，所述动态称重模块还具备了缓存功能，能保存一定数量的数据，当向前端高清摄像单元发送数据失败时，能重发数据，并保持数据的唯一性和完整性，所述高清监控模块支持实时画面输出，支持云台功能，并能从后台遥控选择视角。

一种高清智能摄像头用防护装置，包括装置主体，所述装置主体的上端外表面靠近前端的位置焊接有制动盒，且制动盒的外部设置有摆臂，所述装置主体的两侧外表面均开设有螺纹孔，且螺纹孔的内部螺纹连接有紧固螺丝，所述装置主体的内表面焊接有滑轨，所述滑轨的内表面开设有滑槽，且滑槽的内部转轴连接有滑轮，所述装置主体的上端外表面开设有第一导流槽与第二导流槽。

进一步地，所述制动盒的内部设置有制动马达，且制动马达的内部贯穿有制动轴，所述制动轴的一端贯穿摆臂，所述摆臂的摆动幅度角度范围为0°到180°。

进一步地，所述摆臂的内部贯穿有限位销，且摆臂的外表面胶接有除尘块，所述除尘块的外表面设置有静电除尘布。

进一步地，所述装置主体的横截面的为梯形，且装置主体横截面的上半部分水平向下倾斜30°。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过动态称重设备收集的车流大数据，拟合生成的随机车流荷载概率模型能真实反映桥面实际荷载状况，从而能得出更可靠的结构实际荷载效应，可以根据实际技术状况修正结构计算模型，采用自主开发的车流模型软件、结构实际影响线软件和其它专业软件，能更为真实地计算得到桥梁实际抗力，并大大提高计算精确度，并且可以通过超载预判和实时称重比对，可及时发现超载车辆，做到智能提醒，风险预警，将超载车辆拦截在上桥之前，大大提高桥梁限载管理智能化水平；

(2)本法发明通过设置的数据处理模块与模型组建模块，能够对桥梁监控中心发送来的数据进行处理，并根据前一天采集的到数据内容来通过m/n1＝t1、p/n2＝t2与u/n3＝t3来分别构件出大型车辆、中型车辆与小型车辆的标准模型，并反馈回桥梁监控中心，让桥梁监控中心可以按照标准模型来监控上桥车辆，有效避免了超重超载车辆上桥导致的意外，并且每日更新的设计更进一步的提升了该系统比对模型的安全性；

(3)本发明通过设置的高清智能摄像头用防护装置，摆臂上安装了除尘块，并在除尘块上包裹了静电除尘布，当使用者发现摄像头上的影像不清晰时可以发送控制指令使得制动盒中的制动马达运作，制动马达会通过制动轴带动摆臂摆动，摆臂摆动时摆臂上的除尘块会擦拭摄像头的镜头从而让高清智能摄像头可以拍摄的更加清晰，同时装置主体的上端外表面开设了第一导流槽与第二导流槽，并且装置主体横截面的上半部分水平向下倾斜30°，使得雨水会从该装置的后端排出，避免了高清智能摄像头的上滴落水珠的状况。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的高清摄像头防护装置具体结构图；

图3为本发明的高清摄像头防护装置的导流槽结构图；

图4为本发明的高清摄像头防护装置的制动盒结构图；

图5为本发明的高清摄像头防护装置的内部视图。

图中：1、装置主体；101、第一导流槽；102、第二导流槽；2、制动盒；201、制动马达；202、制动轴；3、摆臂；301、除尘块；302、限位销；303、静电除尘布；4、螺纹孔；5、紧固螺丝；6、滑轨；601、滑槽；602、滑轮。

具体实施方式

如图1-5所示，一种桥梁超载预警系统，包括高清监控模块、超前预警模块、抓拍模块、动态称重模块、桥梁监控中心、数据处理模块与模型组建模块；

所述高清监控模块与桥梁监控中心通信连接，所述超前预警模块与桥梁监控中心通信连接，所述抓拍模块与桥梁监控中心通信连接，所述动态称重模块与桥梁监控中心通信连接，所述桥梁监控中心与数据处理模块通信连接，所述模型组建模块与数据处理模块通信连接；

所述高清监控模块由若干组高清智能摄像机组成，所述高清智能摄像机的用于实时提供现场所有车辆的高清全景图像，能够辨别车辆的细目特征，并可以清晰地识别记录车辆号牌与车速信息；

所述超前预警模块由限载标志牌和动态诱导屏，所述限载标志牌设置在桥梁的两端，用于提示和静态预警，所述动态诱导屏用于发布的超载车辆相关信息，对超载车辆进行诱导绕行，所述超前预警模块还用于评定桥梁限载吨位与确定超载车辆功能；

所述抓拍模块由车辆检测处理器和卡口抓拍单元组成，所述车辆检测处理器用于检测出车辆的存在，所述卡口抓拍单元也是由多组高清智能摄像头，且高清智能摄像头的外部套接了防护装置；

所述动态称重模块由称重数据管理服务器、石英动态称重传感器、电荷放大器和称重控制器组成，所述称重数据管理服务器用于过车数据实时显示并对通行记录和图片存储进行储存，同时所述称重数据管理服务器还用于将整车重量数据计算、卡口图片与整车重量数据匹配、超载车辆分析与查询和超载车辆信息发布桥梁监控中心中，所述电荷放大器用于对压电型传感器得到的信号进行调理；

所述石英动态称重传感器用于采集来自地感线圈、动态称重传感器等的数据，并处理成完整的车辆信息和称重信息；

所述数据处理模块用于接收桥梁监控中心接收到的数据，并对接收到数据进行分类，其具体分类过程如下：

步骤一：使用者会向桥梁监控中心输入通过结构检测和交通调查，并经过预先评定的最大限度通过车辆的重量l；

步骤二：同时动态称重模块会在车辆从动态称重模块驶过时称量出该车辆的重量z；

步骤三：通过公式z/l＝k可以得到预设重量与称重车辆重量的比值k；

步骤四：当k大于预设值时，将该种车辆标记为大型车辆，当k小于预设值时，将该种车辆标记为小型车辆，当k在预设值范围之内时，将该种车辆标记为中型车辆；

所述模型组建模块用于接收数据处理模块处理好的数据并将其组建成对比模型。

所述组建对比模型的具体过程如下：

s1：将单日内大型车辆的k值相加可以得到大型车k值的总和m；

s2：通过公式m/n1＝t1可以得到大型车辆的模型系数t1，n1为大型车辆的数量；

s3：将单日内中型车辆的k值相加可以得到中型车k值总和p；

s4：通过公式p/n2＝t2可以得到中型车辆的模型系数t2，n2为中型车辆的数量；

s5：将单日内小型车辆的k值相加可以得到小型车k值总和u；

s6：通过公式u/n3＝t3可以得到小型车的模型系数t3，n3为小型车辆的模型系数；所述石英动态称重传感器由压电石英晶体片、电极板和特制的梁式承载器组成，所述称重传感器采集的数据包括轴型、轴数、轴距、轴胎数、轴重、轴组重、总重、路面压强、超载率与车速等；当车辆处于检测出车辆为超载超重车辆时所述动态诱导屏上会显示“xxxxxx车牌号的车辆为超载超重车辆，禁止输入桥梁请绕行字样”；所述动态称重模块还具备了缓存功能，能保存一定数量的数据，当向前端高清摄像单元发送数据失败时，能重发数据，并保持数据的唯一性和完整性，所述高清监控模块支持实时画面输出，支持云台功能，并能从后台遥控选择视角；包括装置主体1，装置主体1的上端外表面靠近前端的位置焊接有制动盒2，且制动盒2的外部设置有摆臂3，装置主体1的两侧外表面均开设了螺纹孔4，且螺纹孔4的内部螺纹连的紧固螺丝5用来将高清摄像头稳定固定在该装置内，装置主体1的内表面焊接了滑轨6，滑轨6的内表面开设有滑槽601，且滑槽601的内部转轴连接了滑轮602，滑轮602的设置让使用者可以更加方便将高清摄像头安装在该装置内，装置主体1的上端外表面开设有第一导流槽101与第二导流槽102，第一导流槽101与第二导流槽102可以将雨水从该装置的后端排出；制动盒2的内部设置了制动马达201，制动马达201运作带动其内部贯穿的制动轴202旋转，制动轴202旋转即会带动摆臂3摆动，摆臂3的摆动幅度角度范围为0°到180°；摆臂3的内部贯穿有限位销302起到了连接的作用，且摆臂3的外表面胶接有除尘块301，除尘块301的外表面设置有静电除尘布303用来将清楚高清摄像头上的灰尘；装置主体1的横截面的为梯形，且装置主体1横截面的上半部分水平向下倾斜30°。

一种桥梁超载预警系统，在工作时，实时提供现场所有车辆的高清全景图像，能够辨别车辆的细目特征，高清监控模块可以清晰地识别记录车辆号牌与车速信息，动态称重模块会获取从动态称重模块上驶过的车辆的重量，超前预警模块会发布预警信息，高清监控模块、动态称重模块、超前预警模块与抓拍模块采集到的数据都会被发送到桥梁监控中心中，桥梁监控中心会将接收到的数据在发送到数据处理模块中，数据处理模块会通过公式z/l＝k得到k，并根据k值的大小来将车辆类型分为大型车辆、中型车辆与小型车辆，并将分类好的数据发送到模型构建模块上构建模块，在高清智能摄像头用安装了防护装置，装置上设置了摆臂3，摆臂3上安装了除尘块301，并在除尘块301上包裹了静电除尘布303，当使用者发现摄像头上的影像不清晰时可以发送控制指令使得制动盒2中的制动马达201运作，制动马达201会通过制动轴202带动摆臂3摆动，摆臂3摆动时摆臂3上的除尘块301会擦拭摄像头的镜头从而让高清智能摄像头可以拍摄的更加清晰，同时装置主体1的上端外表面开设了第一导流槽101与第二导流槽102，并且装置主体1横截面的上半部分水平向下倾斜30°，使得雨水会从该装置的后端排出，避免了高清智能摄像头的上滴落水珠的状况。

首先本发明通过动态称重设备收集的车流大数据，拟合生成的随机车流荷载概率模型能真实反映桥面实际荷载状况，从而能得出更可靠的结构实际荷载效应，可以根据实际技术状况修正结构计算模型，采用自主开发的车流模型软件、结构实际影响线软件和其它专业软件，能更为真实地计算得到桥梁实际抗力，并大大提高计算精确度，并且可以通过超载预判和实时称重比对，可及时发现超载车辆，做到智能提醒，风险预警，将超载车辆拦截在上桥之前，大大提高桥梁限载管理智能化水平；

其次本法发明通过设置的数据处理模块与模型组建模块，能够对桥梁监控中心发送来的数据进行处理，并根据前一天采集的到数据内容来通过m/n1＝t1、p/n2＝t2与u/n3＝t3来分别构件出大型车辆、中型车辆与小型车辆的标准模型，并反馈回桥梁监控中心，让桥梁监控中心可以按照标准模型来监控上桥车辆，有效避免了超重超载车辆上桥导致的意外，并且每日更新的设计更进一步的提升了该系统比对模型的安全性；

最后本发明通过设置的高清智能摄像头用防护装置，摆臂3上安装了除尘块301，并在除尘块301上包裹了静电除尘布303，当使用者发现摄像头上的影像不清晰时可以发送控制指令使得制动盒2中的制动马达201运作，制动马达201会通过制动轴202带动摆臂3摆动，摆臂3摆动时摆臂3上的除尘块301会擦拭摄像头的镜头从而让高清智能摄像头可以拍摄的更加清晰，同时装置主体1的上端外表面开设了第一导流槽101与第二导流槽102，并且装置主体1横截面的上半部分水平向下倾斜30°，使得雨水会从该装置的后端排出，避免了高清智能摄像头的上滴落水珠的状况。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。