專利名稱：橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是在橋梁健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提出一種橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與安全報(bào)警方法，以全面監(jiān)測(cè)橋梁底面的裂縫發(fā)生發(fā)育情況，達(dá)到及時(shí)安全預(yù)警預(yù)報(bào)，減少橋梁垮塌事故的發(fā)生。
背景技術(shù)：
橋梁作為交通大動(dòng)脈的重要組成部分，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。同人的身體一樣，橋梁也時(shí)常會(huì)發(fā)生病變，其中橋梁底面裂縫的發(fā)生與發(fā)育是橋梁出現(xiàn)健康問(wèn)題的重要特征之一，及時(shí)捕捉這一信息并報(bào)警，可以及時(shí)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施，避免橋梁健康繼續(xù)惡化，甚至垮塌，以保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
目前對(duì)橋梁底面裂縫的主要監(jiān)測(cè)方法是利用高倍望遠(yuǎn)鏡在橋下用人工進(jìn)行觀察，顯然這種方法可靠性差，難以進(jìn)行長(zhǎng)期觀察。近年來(lái)，隨著攝像機(jī)技術(shù)、數(shù)碼相機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，視頻器材和計(jì)算機(jī)的價(jià)格不斷下降，有人提出了利用視頻采集技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)橋梁底面裂縫情況的設(shè)想，他們的想法是在橋底某個(gè)適當(dāng)位置安裝一個(gè)視頻采集設(shè)備，如數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)，讓視頻采集設(shè)備對(duì)橋底進(jìn)行視頻掃描，以觀察橋底裂縫情況。但這種方法中視頻采集設(shè)備的位置是固定的，它距離所觀察橋底表面位置的距離大都比較遠(yuǎn)，因而所采集到的視頻數(shù)據(jù)非常差，甚至毫無(wú)用處。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種橋梁底面裂縫的監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，以及時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁底面裂縫的發(fā)生與發(fā)育情況。
本發(fā)明的第二個(gè)目的還在于提供一種橋梁底面裂縫的監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，以用于對(duì)橋梁底面裂縫的發(fā)生與發(fā)育情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，該方法包括如下過(guò)程(1)在橋梁下面適當(dāng)距離，在橋梁寬度方向兩側(cè)安裝沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的滑軌，在兩個(gè)滑軌之間安裝可沿滑軌滑動(dòng)的橫向連接架，滑軌上還安裝有驅(qū)動(dòng)所述的橫向連接架沿所述滑軌移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述的橫向連接架上安裝可沿連接架滑動(dòng)的視頻采集設(shè)備和驅(qū)動(dòng)視頻采集設(shè)備滑動(dòng)的第二移動(dòng)裝置，所述的視頻采集設(shè)備朝向橋梁底面以采集橋梁底面的視頻數(shù)據(jù)；(2)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制使所述第一移動(dòng)裝置和第二移動(dòng)裝置滑動(dòng)，使視頻采集設(shè)備在橋梁底部沿橋梁長(zhǎng)度和寬度方向上運(yùn)動(dòng)，并控制視頻采集設(shè)備進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)采集，視頻采集設(shè)備獲得的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅挠?jì)算機(jī)；(3)利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和判斷，確實(shí)橋梁底面是否有裂縫發(fā)生和發(fā)育情況；(4)橋梁健康情況報(bào)警，計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心根據(jù)裂縫發(fā)生發(fā)育情況，以及橋梁安全準(zhǔn)則對(duì)橋梁的健康狀況進(jìn)行判斷，在出現(xiàn)安全隱患時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)目的，采用如下技術(shù)解決方案一種橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，其特征在于包括在橋梁下面適當(dāng)距離，在橋梁寬度方向兩側(cè)安裝沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的滑軌，在兩個(gè)滑軌之間安裝有可沿滑軌滑動(dòng)的橫向連接架；在所述的至少一個(gè)滑軌上安裝驅(qū)動(dòng)所述的橫向連接架沿滑軌滑動(dòng)的第一移動(dòng)裝置；在所述的橫向連接架安裝有朝向橋梁底面的視頻采集設(shè)備和驅(qū)動(dòng)所述的視頻采集設(shè)備沿橫向連接架滑動(dòng)的第二移動(dòng)裝置；還包括一個(gè)計(jì)算機(jī)，用于控制第一和第二移動(dòng)裝置移動(dòng)以及控制調(diào)頻采集設(shè)備工作，并收集所述視頻采集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并控制報(bào)警。
所述的視頻采集設(shè)備可以為數(shù)碼攝像機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)等數(shù)碼設(shè)備。
所述的視頻采集設(shè)備與所述的計(jì)算機(jī)可以采用有線通訊或無(wú)線通訊方式進(jìn)行通訊。
本發(fā)明通過(guò)在橋梁底面一定距離安裝滑軌和橫向連接架，利用計(jì)算機(jī)控制視頻采集設(shè)備在橋梁底部進(jìn)行縱橫兩個(gè)方向的移動(dòng)，利用一臺(tái)視頻采集設(shè)備即可完成對(duì)整個(gè)橋梁底面的視頻數(shù)據(jù)采集，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，判斷裂縫發(fā)生和發(fā)育情況，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，以便及時(shí)采取補(bǔ)救措施。


圖1視頻采集設(shè)備的組成示意圖；圖2視頻采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3視頻采集數(shù)據(jù)傳輸、處理、分析和存儲(chǔ)流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面以拱形橋?yàn)槔龑?duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例1如圖1和圖2所示，在一個(gè)拱橋下面適當(dāng)距離，在橋梁1寬度方向兩側(cè)安裝沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的槽狀滑軌2，在兩個(gè)滑軌2之間安裝有可沿槽狀滑軌滑動(dòng)的滑桿3構(gòu)成橫向連接架，在其中的一個(gè)滑軌上安裝有電機(jī)4，以及沿滑軌設(shè)置的皮帶或鏈條等裝置(圖中省略)，皮帶或鏈條裝在電機(jī)的皮帶輸或鏈輪上被其驅(qū)動(dòng)，所述的滑桿3構(gòu)成的橫向連接架則一端連接在皮帶或鏈輪上以使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被帶動(dòng)沿滑軌2滑動(dòng)，電機(jī)4與皮帶或鏈條構(gòu)成第一驅(qū)動(dòng)裝置。在滑桿上還安裝有另一個(gè)電機(jī)5和一個(gè)視頻采集設(shè)備6，電機(jī)5同樣通過(guò)皮帶或鏈條驅(qū)動(dòng)視頻采集設(shè)備6沿滑桿滑動(dòng)，構(gòu)成第二驅(qū)動(dòng)裝置。視頻采集設(shè)備6可以為數(shù)碼攝像機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)，其攝像頭對(duì)向橋梁1的底面?；?距橋梁1的距離以視頻采集設(shè)備5能夠獲得清晰的圖像為原則，進(jìn)行確定。還包括一個(gè)計(jì)算機(jī)7，用于控制第一和第二移動(dòng)裝置移動(dòng)以及控制調(diào)頻采集設(shè)備5工作，并收集所述視頻采集設(shè)備5采集到的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并控制報(bào)警。計(jì)算機(jī)7與所述的第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置采用無(wú)線遙控或有線控制，與視頻采集設(shè)備也可以采用有線或無(wú)線通訊。
所述的滑軌2中的一個(gè)滑軌以及所述滑桿還可以為上表面設(shè)置有直齒的齒條，所述的第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置則均可以為一個(gè)電動(dòng)小車，電動(dòng)小車上的車輪為與齒條嚙合的齒輪，所述的視頻采集設(shè)備可以直接安裝在滑桿上的電動(dòng)小車上，而滑桿一端固定在安裝在滑軌上的電動(dòng)小車上，利用電動(dòng)小車在滑軌和滑桿上的移動(dòng)使視頻采集設(shè)備沿橋梁長(zhǎng)度和寬度方向移動(dòng)。
實(shí)施例2同樣參照?qǐng)D1和圖2，說(shuō)明對(duì)橋梁底面裂縫發(fā)生發(fā)育的監(jiān)測(cè)與預(yù)警過(guò)程(1)視頻采集設(shè)備在橋底的安裝如圖1所示，并根據(jù)實(shí)施例1的中方案在橋梁1下面安裝橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置。
(2)視頻采集設(shè)備的驅(qū)動(dòng)如圖1所示，由計(jì)算機(jī)7用有線或無(wú)線遙控的方式，控制和驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置，使滑竿3在滑軌2上沿橋梁縱向前后移動(dòng)，視頻采集設(shè)備6在橫向滑竿3上沿橋梁橫向左右移動(dòng)。這樣，只需一個(gè)視頻采集設(shè)備就可以到達(dá)一個(gè)橋梁底面的任意位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁底面任意位置的近距離視頻數(shù)據(jù)采集，大大提高視頻數(shù)據(jù)采集的精度。
(3)視頻采集設(shè)備的控制如圖1所示，采用有線或無(wú)線命令傳輸技術(shù)，由計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心對(duì)視頻采集設(shè)備發(fā)出控制指令，控制視頻采集設(shè)備的移動(dòng)位置和數(shù)據(jù)采集。
(4)視頻采集數(shù)據(jù)的傳輸、處理、識(shí)別和存儲(chǔ)采用有線或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將視頻采集設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)監(jiān)控中心，計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和識(shí)別，判斷橋梁底面是否有裂縫發(fā)生發(fā)育情況。視頻采集數(shù)據(jù)量往往比較大，可以采用采集一次、傳輸一次，處理一次，識(shí)別一次的循環(huán)采集、識(shí)別方案解決大量數(shù)據(jù)的傳輸、處理問(wèn)題，同時(shí)，當(dāng)只有裂縫發(fā)生發(fā)育情況時(shí)，才存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)，這樣可以解決大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題。如圖3所示，先初始化視頻采集設(shè)備的位置，利用視頻采集設(shè)備對(duì)橋梁底面進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)采集，將采集到的視頻數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和識(shí)別，判斷是否有裂縫發(fā)生和發(fā)育，如果有則存儲(chǔ)裂縫發(fā)生和發(fā)育信息，沒(méi)有則移動(dòng)視頻采集設(shè)備到新的位置重新進(jìn)行采集和判斷。
(5)橋梁健康報(bào)警計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心根據(jù)裂縫發(fā)生發(fā)育情況，以及橋梁安全準(zhǔn)則對(duì)橋梁的健康狀況進(jìn)行判斷，如果根據(jù)橋梁安全準(zhǔn)則，達(dá)到不同的安全標(biāo)準(zhǔn)，則相應(yīng)地做出不同的報(bào)警提示，報(bào)警提示可以采用聲光電報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，其特征在于該方法包括如下過(guò)程(1)在橋梁下面適當(dāng)距離，在橋梁寬度方向兩側(cè)安裝沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的滑軌，在兩個(gè)滑軌之間安裝可沿滑軌滑動(dòng)的橫向連接架，滑軌上還安裝有驅(qū)動(dòng)所述的橫向連接架沿所述滑軌移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，在所述的橫向連接架上安裝可沿連接架滑動(dòng)的視頻采集設(shè)備和驅(qū)動(dòng)視頻采集設(shè)備滑動(dòng)的第二移動(dòng)裝置，所述的視頻采集設(shè)備朝向橋梁底面以采集橋梁底面的視頻數(shù)據(jù)；(2)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制使所述第一移動(dòng)裝置和第二移動(dòng)裝置滑動(dòng)，使視頻采集設(shè)備在橋梁底部沿橋梁長(zhǎng)度和寬度方向上運(yùn)動(dòng)，并控制視頻采集設(shè)備進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)采集，視頻采集設(shè)備獲得的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅挠?jì)算機(jī)；(3)利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和判斷，確實(shí)橋梁底面是否有裂縫發(fā)生和發(fā)育情況；(4)橋梁健康情況報(bào)警，計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心根據(jù)裂縫發(fā)生發(fā)育情況，以及橋梁安全準(zhǔn)則對(duì)橋梁的健康狀況進(jìn)行判斷，在出現(xiàn)安全隱患時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。
2.如權(quán)利要求1所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，其特征在于所述的視頻采集設(shè)備每采集一次數(shù)據(jù)即向所述的計(jì)算機(jī)傳輸一次，所述的計(jì)算機(jī)即處理一次和識(shí)別一次。
3.如權(quán)利要求1或2所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)僅在有裂縫發(fā)生和發(fā)育時(shí)才進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。
4.如權(quán)利要求1或2所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，其特征在于所述的視頻采集設(shè)備為數(shù)據(jù)攝像機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)對(duì)所述的第一移動(dòng)裝置和第二移動(dòng)裝置通過(guò)有線或無(wú)線進(jìn)行控制。
6.如權(quán)利要求1或2所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)與所述的視頻采集設(shè)備采用有線或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
7.一種橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，其特征在于包括在橋梁下面適當(dāng)距離，在橋梁寬度方向兩側(cè)安裝沿橋梁長(zhǎng)度方向延伸的滑軌，在兩個(gè)滑軌之間安裝有可沿滑軌滑動(dòng)的橫向連接架；在所述的至少一個(gè)滑軌上安裝驅(qū)動(dòng)所述的橫向連接架沿滑軌滑動(dòng)的第一移動(dòng)裝置；在所述的橫向連接架安裝有朝向橋梁底面的視頻采集設(shè)備和驅(qū)動(dòng)所述的視頻采集設(shè)備沿橫向連接架滑動(dòng)的第二移動(dòng)裝置；還包括一個(gè)計(jì)算機(jī)，用于控制第一和第二移動(dòng)裝置移動(dòng)以及控制調(diào)頻采集設(shè)備工作，并收集所述視頻采集設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并控制報(bào)警。
8.如權(quán)利要求7所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，其特征在于所述的視頻采集設(shè)備為數(shù)碼攝像機(jī)或數(shù)碼照相機(jī)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，其特征在于所述的視頻采集設(shè)備與所述的計(jì)算機(jī)可以采用有線通訊或無(wú)線通訊方式進(jìn)行通訊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橋梁底面裂縫監(jiān)測(cè)與報(bào)警方法，該方法包括如下過(guò)程在橋梁下面適當(dāng)距離安裝能夠沿橋梁長(zhǎng)度和寬度方向移動(dòng)的視頻采集設(shè)備，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制視頻采集設(shè)備移動(dòng)和進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)采集，視頻采集設(shè)備獲得的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龅挠?jì)算機(jī)；利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和判斷，確實(shí)橋梁底面是否有裂縫發(fā)生和發(fā)育情況；計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心根據(jù)裂縫發(fā)生發(fā)育情況，以及橋梁安全準(zhǔn)則對(duì)橋梁的健康狀況進(jìn)行判斷，在出現(xiàn)安全隱患時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。這種方法能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，以便及時(shí)采取補(bǔ)救措施。
文檔編號(hào)G08B21/00GK101055259SQ20071010580
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者周建庭, 鐘佑明 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)