CN109887243A - 桥梁健康监测预警系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥梁监测技术领域，具体涉及一种桥梁健康监测预警系统及其工作方法。其中本桥梁健康监测预警系统包括：处理器模块，分别与处理器模块相连的桥梁检测模块、环境检测模块和预警模块；其中所述桥梁检测模块适于检测桥梁的状态数据；所述环境检测模块适于检测桥梁的环境参数；当桥梁的状态数据和\或环境参数符合相应的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行预警动作，提高了风险的预知能力，可以有效防止过往车辆对桥梁的进一步损伤，降低了事故风险，同时也可以实现对桥梁的养护。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁监测技术领域，具体涉及一种桥梁健康监测预警系统及其工作方法。
背景技术
交通是社会的经济命脉，桥梁是交通的咽喉，桥梁技术状况的好坏直接影响公路的畅通和行车安全，也即直接影响社会经济的发展和人民群众的出行安全。如果桥梁结构有了损伤却未能及时发现，并未采取相应的养护、维修措施，轻则造成损伤加剧，影响行车安全和缩短桥梁使用寿命，增加维修费用，重则导致桥梁突然破坏和倒塌等重大事故。为此，对既有桥梁特别是对交通运输有重大影响的大跨径桥梁进行必要的监测和相应的养护，对于确保桥梁安全运营，延长桥梁的使用寿命是十分必要的。
然而，现有技术中传统的桥梁监测均是对桥梁自身结构变化的检测，并没有结合天气环境对来往车辆做出限制和预警，尤其是在恶劣环境下，过往车辆对桥梁损伤更为严重，甚至会引发坍塌事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种桥梁健康监测预警系统及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种桥梁健康监测预警系统，包括：处理器模块，分别与处理器模块相连的桥梁检测模块、环境检测模块和预警模块；其中所述桥梁检测模块适于检测桥梁的状态数据；所述环境检测模块适于检测桥梁的环境参数；当桥梁的状态数据和\或环境参数符合相应的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行预警动作。
进一步，所述桥梁健康监测预警系统还包括：适于存储各设定阈值的云服务器；所述处理器模块适于将桥梁的状态数据通过无线通信模块发送至云服务器；以及所述云服务器适于将对应的预警指令信息发送至处理器模块，以控制预警模块进行预警动作。
进一步，所述云服务器适于连接一气象信息服务平台，以获取桥梁所属区域的预测气象信息；当预测气象信息符合相应的设定阈值时，所述云服务器适于将对应的预警指令信息发送至处理器模块，以控制预警模块进行预警动作。
进一步，所述云服务器上还设有预警信息发布平台，以通过互联网发布桥梁的预警信息。
进一步，所述预警模块包括：设置在桥梁两端的电子显示器和电子栅栏；所述电子显示器适于显示桥梁的预警信息和通行状态；当桥梁不适合车辆通行时，所述控制模块控制相应的电子栅栏关闭。
进一步，所述桥梁健康监测预警系统还包括位于桥梁两端的车辆检测模块；所述车辆检测模块适于检测过往桥梁的车辆状态数据；当车辆状态数据符合预警信息时，所述控制模块控制相应的电子栅栏关闭。
进一步，所述预警信息包括车速、车辆高度、车辆载重、车辆类型和行驶方向中的一种或几种。
进一步，所述环境检测模块包括：分布在桥梁上的若干气象传感器；所述气象传感器包括大气压计、风速计、风向计、气温计、湿度计中的一种或几种。
又一方面，本发明还提供了一种桥梁健康监测预警系统的工作方法，所述桥梁健康监测预警系统的处理器模块适于根据桥梁的状态数据和\或环境参数控制预警模块进行预警动作。
本发明的有益效果是，本发明的桥梁健康监测预警系统通过处理器模块接收桥梁的状态数据、环境参数，以控制预警模块进行预警动作，提高了风险的预知能力，可以有效防止过往车辆对桥梁的进一步损伤，降低了事故风险，同时也可以实现对桥梁的养护。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的桥梁健康监测预警系统的原理框图；
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是本发明的桥梁健康监测预警系统的原理框图。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供了一种桥梁健康监测预警系统，包括：处理器模块，分别与处理器模块相连的桥梁检测模块、环境检测模块和预警模块；其中所述桥梁检测模块适于检测桥梁的状态数据；所述环境检测模块适于检测桥梁的环境参数；当桥梁的状态数据和\或环境参数符合相应的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行预警动作。
可选的，所述处理器模块例如但不限于89C52单片机。
可选的，所述桥梁检测模块包括但不限于：振弦锚索计、振弦应变计、压阻加速度计、温度计、风速计、位移计等，以分别检测桥梁的各项状态数据。当桥梁的各项状态数据符合相应的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行预警动作。
可选的，所述环境检测模块包括：分布在桥梁上的若干气象传感器；所述气象传感器但不限于：大气压计、风速计、风向计、气温计、湿度计等，以分别检测桥梁的各项环境参数。当桥梁的各项环境参数符合相应的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行预警动作。
可选的，所述预警动作包括但不限于危险提示、限行、限速、禁止通行等。，所述设定阈值与各预警动作一一对应。例如：进行危险提示时，桥梁的状态数据、环境参数、预测气象信息的设定阈值分别为A1-A2、B1-B2、C1-C2。当桥梁的状态数据的检测值在A1-A2之间(即符合设定阈值)或环境参数的检测值在B1-B2之间或预测气象信息在C1-C2之间时，所述处理器模块控制预警模块进行危险提示。同理，当桥梁的状态数据或预测气象信息符合其他的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行其他预警动作。
本实施例1的桥梁健康监测预警系统通过处理器模块接收桥梁的状态数据、环境参数，以控制预警模块进行预警动作，提高了风险的预知能力，可以有效防止过往车辆对桥梁的进一步损伤，降低了事故风险，同时也可以实现对桥梁的养护。
作为桥梁健康监测预警系统的一种可选的实施方式。
所述桥梁健康监测预警系统还包括：适于存储各设定阈值的云服务器；所述处理器模块适于将桥梁的状态数据通过无线通信模块发送至云服务器；以及所述云服务器适于将对应的预警指令信息发送至处理器模块，以控制预警模块进行预警动作。
可选的，所述云服务器适于连接一气象信息服务平台，以获取桥梁所属区域的预测气象信息；当预测气象信息符合相应的设定阈值时，所述云服务器适于将对应的预警指令信息发送至处理器模块，以控制预警模块进行预警动作。可选的，所述气象信息服务平台例如但不限于中国天气网、世界天气信息服务网等。
可选的，所述云服务器上还设有预警信息发布平台，以通过互联网发布桥梁的预警信息。过往车辆可以通过预警信息发布平台或导航系统获取相关的预警信息，以提前预知桥梁通行状态。
本实施方式的桥梁健康监测预警系统通过无线通信模块实现处理器模块与云服务器的信息通讯，可以实现对桥梁健康状态的运程监控；通过云服务器连接气象信息服务平台，可以预知桥梁所属区域的预测气象信息，提前进行预警动作和预警信息的发布，方便过往车辆行驶，降低了安全风险。
作为预警模块的一种可选的实施方式。
进一步，所述预警模块包括：设置在桥梁两端的电子显示器和电子栅栏；所述电子显示器适于显示桥梁的预警信息和通行状态；当桥梁不适合车辆通行(例如车速、车辆高度、车辆载重、车辆类型、行驶方向中任一项不符合相应的设定阈值或状态数据、环境参数以及预测气象信息达到限行的设定阈值)时，所述控制模块控制相应的电子栅栏关闭。
可选的，所述预警信息包括但不限于车速、车辆高度、车辆载重、车辆类型和行驶方向中的一种或几种。
具体的，所述桥梁健康监测预警系统还包括位于桥梁两端的车辆检测模块；所述车辆检测模块适于检测过往桥梁的车辆状态数据；当车辆状态数据不符合预警信息时，所述控制模块控制相应的电子栅栏关闭。所述车辆检测模块包括电子眼、地磅、限高杆、摄像头等。
综上所述，本桥梁健康监测预警系统通过云服务器获取预测气象信息，并结合桥梁的状态数据和环境参数判断桥梁的通行状态；当桥梁的状态数据、环境参数以及预测气象信息中任一项符合相应的设定阈值，通过处理器模块控制预警模块进行预警动作，提高了风险的预知能力；同时，通过预警信息发布平台发布预警信息，可以使过往车辆预知并提前规划路线，降低了安全风险；此外，通过预警模块可以对过往车辆的危险提示或强制限行，可以有效防止过往车辆对桥梁的进一步损伤，降低了事故风险，同时也可以实现对桥梁的养护。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种桥梁健康监测预警系统的工作方法，所述桥梁健康监测预警系统的处理器模块适于根据桥梁的状态数据和\或环境参数控制预警模块进行预警动作。
关于桥梁健康监测预警系统的具体结构及实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种桥梁健康监测预警系统，其特征在于，包括：
处理器模块，分别与处理器模块相连的桥梁检测模块、环境检测模块和预警模块；其中
所述桥梁检测模块适于检测桥梁的状态数据；
所述环境检测模块适于检测桥梁的环境参数；
当桥梁的状态数据和\或环境参数符合相应的设定阈值时，所述处理器模块控制预警模块进行预警动作。
2.根据权利要求1所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述桥梁健康监测预警系统还包括：适于存储各设定阈值的云服务器；
所述处理器模块适于将桥梁的状态数据通过无线通信模块发送至云服务器；以及
所述云服务器适于将对应的预警指令信息发送至处理器模块，以控制预警模块进行预警动作。
3.根据权利要求2所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述云服务器适于连接一气象信息服务平台，以获取桥梁所属区域的预测气象信息；
当预测气象信息符合相应的设定阈值时，所述云服务器适于将对应的预警指令信息发送至处理器模块，以控制预警模块进行预警动作。
4.根据权利要求3所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述云服务器上还设有预警信息发布平台，以通过互联网发布桥梁的预警信息。
5.根据权利要求4所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述预警模块包括：设置在桥梁两端的电子显示器和电子栅栏；
所述电子显示器适于显示桥梁的预警信息和通行状态；
当桥梁不适合车辆通行时，所述控制模块控制相应的电子栅栏关闭。
6.根据权利要求5所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述桥梁健康监测预警系统还包括位于桥梁两端的车辆检测模块；
所述车辆检测模块适于检测过往桥梁的车辆状态数据；
当车辆状态数据符合预警信息时，所述控制模块控制相应的电子栅栏关闭。
7.根据权利要求6所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述预警信息包括车速、车辆高度、车辆载重、车辆类型和行驶方向中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的桥梁健康监测预警系统，其特征在于，
所述环境检测模块包括：分布在桥梁上的若干气象传感器；
所述气象传感器包括大气压计、风速计、风向计、气温计、湿度计中的一种或几种。
9.一种桥梁健康监测预警系统的工作方法，其特征在于，
所述桥梁健康监测预警系统的处理器模块适于根据桥梁的状态数据和\或环境参数控制预警模块进行预警动作。
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