一种车桥联动的桥梁安全监测系统的制作方法

文档序号:27120038发布日期:2021-10-27 19:29阅读:350来源:国知局

1.本实用新型涉及监控系统技术领域,具体为一种车桥联动的桥梁安全监测系统。


背景技术:

2.桥梁是现代交通运输体系中不可或缺的基础设施,其安全和稳定性事关人民群众的生命财产安全。据交通运输部统计,截止2018年底我国公路桥梁总数接近80万座,铁路桥梁总数已超过20万座,是世界第一桥梁大国。此外,为了缓解交通拥堵,各个城市当中,立交桥越来越多。受风、雨、雪等天气状况和桥梁自身建材老化的影响,许多桥梁已经出现了安全隐患。再加上超载运输车辆的行驶,很容易酿成灾难性的坍塌事故。
3.现有的桥梁监控系统通常在大桥的不同部位安装多种不同类型的传感器,实时收集桥梁不同部位的位移、应力等相关信息并发送至数据中心进行统一处理,并对桥梁的健康状况进行分析,根据分析结果及时采取不同的应对措施。其主要缺点是:只是对桥梁本身进行监测,没有融入桥梁所处环境的实时信息,无法对桥梁即将发生的情况进行预判。针对上述问题以及桥梁的安全风险隐患,本发明提出了一种车桥联动的桥梁安全监测系统。


技术实现要素:

4.本发明的目的是解决现有桥梁监测技术没有融入桥梁所处环境的实时情况,无法对桥梁即将发生的情况进行预判的问题,而提出的一种车桥联动的桥梁安全监测系统。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种车桥联动的桥梁安全监测系统,其特征在于,该系统包括供电设备、设备机柜、桥梁信息采集模块、车辆信息采集模块、数据传输模块、数据接收模块、服务器、数据处理模块和安全预警模块;
6.所述供电设备安置在设备机柜中,所述供电设备与桥梁信息采集模块连接,所述供电设备与车辆信息采集模块连接,分别为桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块供电;所述桥梁信息采集模块与数据传输模块连接,所述车辆信息采集模块与数据传输模块连接,所述桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块分别通过数据传输模块将所采集的数据信息发送到数据接收模块,服务器用于存储数据接收模块接收的数据,数据处理模块用于对服务器接收的桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块采集的数据信息进行处理;所述数据处理模块与安全预警模块连接,所述安全预警模块包括显示屏以对数据处理模块处理后的数据信息进行显示。
7.进一步的,所述供电设备包括市电设备、太阳能电池组,市电设备与太阳能电池组分别安置在设备机柜中,所述市电设备包括电源开关、电压转换器,电源开关用于控制市电的接入,电压转换器用于将220v市电转换为模块所需要的电压,所述太阳能电池组包括太阳能板架、太阳能电板和蓄电池组,所述太阳能电板与蓄电池组连接,用于将太阳能转化为电能并储存在蓄电池组中,所述太阳能板架用于安装和固定太阳能电板,太阳能电板的方向朝向太阳方向,所述蓄电池组由若干蓄电池组成,蓄电池组安置在设备机柜中。
8.进一步的,所述桥梁信息采集模块包括位移监测仪、挠度仪、应力计、温度传感器、
风速传感器,所述位移监测仪用于获取桥梁不同部位的水平变化信息;所述挠度仪用于获取桥梁不同部位受到外部荷载或外界天气状况发生变化而发生的弯曲挠度变形位移量;所述应力计用于获取桥梁不同部位应力变化的信息;所述温度传感器用于获取桥梁不同部位内部或外部的温度变化信息;所述风速传感器用于获取桥梁外部的风速信息。
9.进一步的,所述车辆信息采集模块包括若干重力传感器、摄像机,所述若干重力传感器用于获取车辆的重量数据;所述高清摄像机用于实时拍摄车辆的运行画面,提取车辆的号牌、型号、高度、宽度信息。
10.进一步的,所述数据传输模块包括4/5g数据发送装置、网桥数据发送装置,所述4/5g数据发送装置、网桥数据发送装置用以连接桥梁信息采集模块、车辆信息采集模块,并将桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块采集的各种信息发送给数据接收模块。
11.进一步的,所述数据接收模块包括4/5g数据接收装置、网桥数据接收装置,所述4/5g数据接收装置、网桥数据接收装置用以接收数据传输模块发送的信息并存储于数据服务器。
12.进一步的,所述安全预警模块包括实时信息显示屏、预警信息显示屏,所述实时信息显示屏用于展示来自桥梁监控模块采集的实时数据;所述预警显示屏用于展示数据处理模块中产生的桥梁安全预警信息。
13.有益效果:与现有技术相比,本实用新型技术方案具有以下有益技术效果:
14.本发明通过对桥梁周边环境及桥梁自身信息进行实时监测,实现车辆与桥梁信息的协同应用,真实的反应桥梁的实际安全状况,便于桥梁管理部门实时监控、处理桥梁的安全问题,使事故发生的可能性降到最低,保障人民群众的生命财产安全。
15.本发明通过车辆信息采集模块收集即将上桥的车辆信息,能够及时的发现车辆超载行为,并通过安全预警模块中的车辆超载预警显示屏及时的向超载车辆发送超载预警信号,避免事故的发生,做到智能化的提醒与预警,提高桥梁限载管理水平。
附图说明
16.图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
18.如图1所示为一种车桥联动的桥梁安全监测系统,其特征在于,该系统包括供电设备、设备机柜、桥梁信息采集模块、车辆信息采集模块、数据传输模块、数据接收模块、服务器、数据处理模块和安全预警模块;
19.所述供电设备安置在设备机柜中,所述供电设备与桥梁信息采集模块连接,所述供电设备与车辆信息采集模块连接,分别为桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块供电;所述桥梁信息采集模块与数据传输模块连接,所述车辆信息采集模块与数据传输模块连接,所述桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块分别通过数据传输模块将所采集的数据信息发送到数据接收模块,服务器用于存储数据接收模块接收的数据,数据处理模块用于对服务器接收的桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块采集的数据信息进行处理;所述数据处理模块与安全预警模块连接,所述安全预警模块包括显示屏以对数据处理模块处理后的
数据信息进行显示。
20.供电设备包括市电设备与太阳能电池组,市电设备与太阳能电池组分别安置在设备机柜中,提供市电和太阳能供电两种方式。市电设备包括电源开关、电压转换器,电源开关用于控制市电的接入,电压转换器用于将220v市电转换为设备所需要的电压。太阳能电池组包括太阳能板架、太阳能电板和蓄电池组,太阳能电板用于将太阳能转化为电能并储存在蓄电池组中,太阳能电板的大小需要根据所供电设备的耗电量及当地日照时间长短进行综合测算;太阳能板架用于安装、固定太阳能电板,太阳能电板的方向朝向太阳方向。蓄电池组由若干蓄电池组成,具体的蓄电池数量根据所供电设备的耗电量及无市电情况下设备必须无间断工作的时长进行综合测算。蓄电池组安置在设备机柜中,具体根据桥梁所处环境进行确定;当桥梁位于偏僻和车流量较少的郊外时,可以将蓄电池组埋置在地表以下;当桥梁位于车流量大于预设值的市区时,可以将蓄电池组安置在设备机柜中。市电是主要的供电方式,只有在偏远地区市电不稳定,经常断电的情况下才考虑安装太阳能电池组作为市电断电时的临时供电方式。
21.设备机柜采用加厚不锈钢或钢板制作,用于集中放置传感器数据采集模块及相关线缆;当采用钢板制作时,设备机柜外部需涂一定厚度的防腐油漆以防止机柜生锈。设备机柜内部空间的大小根据需要安置的传感器数据采集模块和线缆数据进行确定,对于冬季寒冷地区,设备机柜内部需要填充保温层以保障低温天气条件下传感器数据采集模块能够正常工作。
22.桥梁信息采集模块包括位移监测仪、挠度仪、应力计、温度传感器、风速传感器,具体的传感器数量根据桥梁需要检测的部位进行确定。其中,位移监测仪获取桥梁不同部位的水平变化信息,挠度仪用于获取桥梁不同部位受到外部荷载或外界天气状况发生变化而发生的弯曲挠度变形位移量,应力计用于获取桥梁不同部位应力变化的信息,温度传感器用于获取桥梁不同部位内部或外部的温度变化信息,风速传感器用于获取桥梁外部的风速信息。
23.车辆信息采集模块包括若干重力传感器和高清摄像机,所述若干重力传感器用于获取车辆的重量数据,车辆经过时若干重力传感器同时对车辆进行测量,最后取若干重力传感器的所测结果的平均值作为车辆的最终重量数据;高清摄像机用于实时拍摄车辆的运行画面,提取车辆的号牌、型号、高度、宽度等信息。
24.数据传输模块包括4/5g数据发送装置或网桥数据发送装置,用以连接桥梁信息采集模块、车辆信息采集模块和数据接收模块,并将桥梁信息采集模块和车辆信息采集模块采集的各种信息发送给数据接收模块。
25.数据接收模块包括4/5g数据接收装置或网桥数据接收装置,用以接收数据传输模块发送的信息并存储于数据服务器。
26.服务器需要具备较大的存储空间和良好的计算性能,通常选用商用服务器。
27.数据处理模块用于提取服务器上存储的数据,并对数据进行综合分析、处理,对桥梁的安全状况进行预警
28.安全预警模块包括实时信息显示屏、预警信息显示屏。实时信息显示屏用于展示来自桥梁监控模块采集的实时数据;预警显示屏用于展示据处理模块中产生的桥梁安全预警信息。
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