一種橋梁撓度檢測系統(tǒng)及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橋梁監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁撓度檢測系統(tǒng)及檢測方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橋梁的撓度是指梁體上某一橫截面處的形心在垂直于軸的方向發(fā)生的縱向線位 移的大小。當(dāng)車輛等外力作用與橋梁時，橋梁會產(chǎn)生一個垂直方向的形變，即撓度。通常，橋 梁的撓度被嚴(yán)格控制在允許范圍。并且，但荷載消失后撓度應(yīng)該隨之消失。一旦橋梁的撓 度超過允許范圍，或者遭受外力后無法恢復(fù)到原有的位置時，即可判斷橋梁存在安全隱患。 因此，撓度是評價橋梁安全性的重要指標(biāo)，被廣泛應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)安全性評估。
[0003] 近年，由于超重車等原因造成橋梁垮塌的惡性事故層出不窮。如果實現(xiàn)對現(xiàn)有橋 梁撓度進行長期自動監(jiān)測，就有可能及時發(fā)現(xiàn)問題避免這樣的惡性事故。
[0004] 傳統(tǒng)的橋梁撓度測量大都采用百分表或位移計直接測量，當(dāng)前在我國橋梁維護、 舊橋安全評估或新橋驗收中仍廣泛應(yīng)用。但是該方法需要在各個測點拉鋼絲或者搭設(shè)架 子，所以橋下有水時無法進行直接測量；對跨線橋，由于受鐵路或公路行車限界的影響，該 方法也無法使用；跨越峽谷等的高橋也無法采用直接方法進行測量。
[0005] 近年，也出現(xiàn)了采用激光技術(shù)和數(shù)字相機技術(shù)進行橋梁撓度測量的方法。采用激 光技術(shù)檢測撓度是在橋梁一側(cè)固定的地方安置激光發(fā)生器，發(fā)射激光至橋梁側(cè)面上設(shè)置的 PSD靶上，測量該梁體的撓度。采用數(shù)字相機技術(shù)檢測撓度是在橋梁一側(cè)固定的地方安置 數(shù)字相機，拍攝橋梁側(cè)面上設(shè)置的靶的圖像，測量該梁體的撓度。這兩種方法同樣存在著適 用場合非常有限的問題：一、只能監(jiān)測橋梁側(cè)面部位的撓度，而橋梁中間部位的撓度無法檢 測；二、安置的激光發(fā)生器，數(shù)字相機的固定點易受人為干擾；三、易受天氣條件的影響，雨 天，雪天難以使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可長時間實施檢測，且抗干擾能力強的橋 梁撓度檢測系統(tǒng)及檢測方法。
[0007] -種橋梁撓度檢測系統(tǒng)，其中，包括
[0008] 復(fù)數(shù)個檢測靶，所述檢測靶至少包括第一檢測靶、第二檢測靶；所述第一檢測靶， 固定設(shè)置于待檢測橋梁的第一橋墩上，所述第二檢測靶，固定設(shè)置于待檢測橋梁的第二橋 墩上；
[0009] 圖像采集裝置，固定設(shè)置于所述待檢測橋梁底部，用以采集所述第一檢測靶、所述 第二檢測靶的位置信息；并形成一數(shù)據(jù)信息組輸出；
[0010] 計算單元，連接所述圖像采集裝置，用以接收所述數(shù)據(jù)信息，并計算所述橋梁的撓 度；
[0011] 通訊單元，分別連接所述計算單元、遠程監(jiān)控端，用以接收所述撓度，并發(fā)送至所 述遠程監(jiān)控端。
[0012] 上述的橋梁撓度檢測系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置包括固定底板、第一工業(yè)相 機、第二工業(yè)相機、角度調(diào)節(jié)裝置；
[0013] 所述固定底板固定設(shè)置于所述橋梁底部，
[0014] 所述第一工業(yè)相機通過所述角度調(diào)節(jié)裝置朝向所述第一檢測靶連接所述固定底 板；
[0015] 所述第二工業(yè)相機通過所述角度調(diào)節(jié)裝置朝向所述第二檢測靶連接所述固定底 板；
[0016] 所述角度調(diào)節(jié)裝置用于分別調(diào)節(jié)所述第一工業(yè)相機與所述橋梁之間的第一夾角、 所述第二工業(yè)相機與所述橋梁之間的第二夾角的角度。
[0017] 上述的橋梁撓度檢測系統(tǒng)，其中，所述第一檢測靶主要由一底板和LED燈形成，所 述LED燈沿對角線方向設(shè)置于所述底板的四端，所述第二檢測靶與所述第一檢測靶完全相 同。
[0018] 上述的橋梁撓度檢測系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置通過所述第一檢測靶中的四 個所述LED燈的位置信息獲取第一檢測靶中心初始位置圖像信息。
[0019] 上述的橋梁撓度檢測系統(tǒng)，其中，所述圖像采集裝置通過所述第二檢測靶中的四 個所述LED燈的位置信息獲取第二檢測靶中心初始位置圖像信息。
[0020] 一種橋梁撓度檢測方法，其中，還包括如下步驟：
[0021] 步驟1、控制所述第一工業(yè)相機采集第一檢測靶的第一中心初始位置圖像信息、所 述第二工業(yè)相機采集第二檢測靶的第二中心初始位置圖像信息；
[0022] 所述第一中心初始位置圖像信息為于所述橋梁靜止?fàn)顟B(tài)下所述第一檢測靶位于 所述第一工業(yè)相機采集圖像中的位置信息；
[0023] 所述第二中心初始位置圖像信息為于所述橋梁靜止?fàn)顟B(tài)下所述第二檢測靶位于 所述第二工業(yè)相機采集圖像中的位置信息；
[0024] 步驟2、于所述橋梁受壓時，控制所述第一工業(yè)相機采集第一檢測靶的第一中心位 置的圖像信息、所述第二工業(yè)相機采集第二檢測靶的第二中心位置的圖像信息；
[0025] 所述第一中心位置的圖像信息為于所述橋梁受壓狀態(tài)下所述第一檢測靶位于所 述第一工業(yè)相機采集圖像中的位置信息；
[0026] 所述第二中心位置的圖像信息為于所述橋梁受壓狀態(tài)下所述第二檢測靶位于所 述第二工業(yè)相機采集圖像中的位置信息；
[0027] 步驟3、控制計算單元根據(jù)所述第一中心初始位置圖像信息、所述第二中心初始位 置圖像信息、所述第一中心位置的圖像信息、所述第二中心位置的圖像信息，分別計算得到 第一中心位置偏移量和第二中心位置偏移量；
[0028] 步驟4、根據(jù)所述第一中心位置偏移量和所述第二中心位置偏移量計算得到所述 撓度。
[0029] 上述的橋梁撓度檢測方法，其中，所述計算單元采用霍夫變換通過所述第一中心 初始位置圖像信息、所述第一中心位置的圖像信息，獲取所述第一中心初始位置、第一中心 位置；
[0030] 采用霍夫變換通過第二中心初始位置圖像信息、所述第二中心位置的圖像信息獲 取第二中心初始位置、第二中心位置。
[0031] 上述的橋梁撓度檢測方法，其中，所述步驟3中，按照下述公式計算得到所述第一 中心位置偏移量：
[0032] X = z+l^tan ( Θ 工+a )-Iftan ( Θ )
[0033] 所述步驟3中，按照下述公式計算得到所述第二中心位置偏移量：
[0034] y = z+l2*tan ( θ 2-