一种基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置的制作方法

本技术属于桥梁监测技术，尤其涉及基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置。

背景技术：

1、对于中小跨径桥梁，挠度监测是十分有必要的。这是因为桥梁的挠度可以反映结构的整体性能和运营状况，是判定结构整体性的重要技术参数。如果桥梁在荷载作用下产生的动挠度出现异常，那么可能预示着桥梁结构可能存在安全隐患。在役中小跨径桥梁具有跨径小、刚度大、变形小、活载占比高、地形限制等特点。中小跨径桥挠度监测一直以来是个难题，因其跨径小，车辆荷载瞬态响应时间极短，要求监测设备有非常高的采样频率；刚度大结构响应高频成分大，要求传感器的响应频率范围宽；变形小要求传感器的精度和灵敏度都很高；活载占比高要求对车辆荷载响应监测的必要性更强，地形限制要求监测设备监测的适用性更广。

2、目前，在对桥梁的动挠度进行测试时，通常采用毫米波雷达法或者图像散斑识别技术及图像模糊识别技术进行挠度数据检测，其中，毫米波雷达法是通过毫米波雷达对标志物进行检测，不仅能测试桥梁静挠度和动挠度，还能实现多点同时采集。但是，由于毫米波雷达的发射角度和接收角度有限，导致无法对所有的标志物均进行检测，因此检测到的挠度数据不完整，导致对桥梁的检测存在误差。而图像散斑识别技术及图像模糊识别技术，是通过摄像头准确跟踪桥梁结构上标识测点的运动轨迹，实现对桥梁动挠度的测试，可以实现对多点静态挠度进行测试，也可以同时对多点动挠度进行测试，但是，由于其拍摄角度有限的问题，且容易被遮挡，使得挠度数据采集不完整，准确度差，导致对桥梁的检测存在误差。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，旨在解决上述现有技术中存在的至少一个问题。

2、本实用新型是这样实现的，一种基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，应用于桥梁，所述桥梁包括主梁，所述主梁上设置有多个标记物，所述装置，包括：

3、控制系统；

4、与所述控制系统通信连接的毫米波雷达，用于采集第一预设检测范围内的标记物的距离数据；

5、与所述控制系统通信连接的视觉传感器，用于采集第二预设检测范围内的标记物的图像数据；

6、所述控制系统用于将所述距离数据以及所述图像数据转换为所述桥梁的挠度数据。

7、在一实施例中，所述装置，包括：

8、与所述控制系统电连接的第一通信模块，所述第一通信模块与所述毫米波雷达通信连接，用于将所述毫米波雷达采集到的距离数据传输给所述控制系统。

9、在一实施例中，所述桥梁还包括多个与所述主梁固定连接，以对所述主梁进行支撑的桥墩结构。

10、在一实施例中，所述毫米波雷达与所述视觉传感器设置于所述桥墩结构上。

11、在一实施例中，所述装置，包括：

12、壳体本体，所述壳体本体内部设置有容纳空间；

13、所述控制系统设置于所述容纳空间中。

14、在一实施例中，所述装置，包括：

15、与所述控制系统电连接的dc-dc转换电路；

16、与所述dc-dc转换电路电连接的供电电源模块，用于向所述装置进行供电。

17、在一实施例中，所述装置，包括：

18、与所述控制系统电连接，用于对所述距离数据以及所述图像数据进行存储的存储模块。

19、在一实施例中，所述装置，包括：

20、与所述控制系统电连接的复位模块，用于对所述控制系统进行复位。

21、在一实施例中，所述装置，包括：

22、与所述控制系统电连接的第二通信模块，用于将所述距离数据以及图像数据传输给远端处理系统进行处理，以得到所述挠度数据。

23、在本实用新型实施例中，提供了一种基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，包括：控制系统；与所述控制系统通信连接的毫米波雷达，用于采集第一预设检测范围内的标记物的距离数据；与所述控制系统通信连接的视觉传感器，用于采集第二预设检测范围内的标记物的图像数据；所述控制系统用于将所述距离数据以及所述图像数据转换为所述桥梁的挠度数据。本申请融合了毫米波雷达和视觉传感器对桥梁全断面挠度进行检测，充分利用毫米波雷达与视觉传感器高频率、高精度、非接触的优点，同时通过对这两种设备进行融合，克服两种设备角度限制条件，根据不同的角度分别选择毫米波雷达或者视觉传感器采集桥梁挠度信息，通过两者相互补足对方的检测角度的限制，提高了检测数据的完整性，提高了检测精度以及检测准确度，可有效降低检测误差。

技术特征：

1.一种基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，应用于桥梁，所述桥梁包括主梁，所述主梁上设置有多个标记物，所述装置，包括：

2.如权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，所述装置，包括：

3.如权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，所述桥梁还包括多个与所述主梁固定连接，以对所述主梁进行支撑的桥墩结构。

4.如权利要求3所述的毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，所述毫米波雷达与所述视觉传感器设置于所述桥墩结构上。

5.如权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，所述装置，包括：

6.如权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，所述装置，包括：

7.如权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，其特征在于，所述装置，包括：

8.权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度检测装置，其特征在于，所述装置，包括：

9.如权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度检测装置，其特征在于，所述装置，包括：

技术总结本技术适用于桥梁监测技术领域，提供了一种基于毫米波雷达和视觉传感器的桥梁全断面挠度监测装置，包括：控制系统；与所述控制系统通信连接的毫米波雷达，用于采集第一预设检测范围内的标记物的距离数据；与所述控制系统通信连接的视觉传感器，用于采集第二预设检测范围内的标记物的图像数据；所述控制系统用于将所述距离数据以及所述图像数据转换为所述桥梁的挠度数据。本申请中，充分利用毫米波雷达与视觉传感器高频率、高精度、非接触的优点，同时通过对这两种设备进行融合，克服两种设备角度限制条件，根据不同的角度分别选择毫米波雷达或者视觉传感器采集桥梁挠度信息，提高了检测精度以及检测准确度，可有效降低检测误差。技术研发人员：徐文城,黄顺,郭书峰受保护的技术使用者：中交公规土木大数据信息技术（北京）有限公司技术研发日：20231218技术公布日：2024/7/23