【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁频宽，具体为一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统和方法。
技术介绍
1、桥梁是现代交通基础设施中重要的组成部分，承载着车辆和行人的重量。然而，长期使用和自然环境因素可能会导致桥梁出现疲劳、裂缝、变形等问题，其中桥梁拼接缝处是一个容易受到车辆振动影响的薄弱点。在桥梁维护和改造过程中，经常会遇到旧桥梁拓宽或新旧桥梁进行拼接的情况，从而形成了拼接缝。拼接缝的存在可能会导致桥梁结构的振动和变形问题，这可能对桥梁的稳定性、安全性和使用寿命造成潜在风险。
2、为了监测和控制桥梁拼接缝引起的振动和变形，需要一种高效可靠的系统和方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统和方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，包括：传感器单元，所述传感器单元电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元电性连接有现场控制器和后续处理单元，所述后续处理单元电性连接有控制设备，所述传感器单元包括：传感器节点，所述传感器节点有若干个，若干个所述传感器节点包括：加速度传感器、应变传感器和倾斜传感器。
3、作为本专利技术的进一步说明，所述数据采集单元包括模数转换器、信号放大器和数据传输接口。
4、作为本专利技术的进一步说明，所述传感器节点和现场控制器通过总线组成传感器网络，所述现场控制器用于传感器网络的管理以及传感器节点采集数据的
5、作为本专利技术的进一步说明，所述后续处理单元包括数据分析、异常识别、控制策略生成、预警级别、预警参数设置和告警显示，所述控制设备包括速度控制装置和道路表面调节装置。
6、作为本专利技术的进一步说明，所述模数转换器用于将传感器节点采集到的模拟信号转换为数字信号；所述信号放大器用于对传感器信号进行放大处理，以提高信噪比和准确性；所述数据传输接口负责将采集到的数据传输给后续处理单元。
7、作为本专利技术的进一步说明，所述数据分析用于对传感器采集到的数据进行实时分析，对参数进行计算和评估；所述异常识别通过与事先设定的阈值、标准进行比较，识别出异常情况；所述控制策略生成用于根据异常识别的结果，生成控制策略，以减轻车辆引起的不良振动和变形；所述预警级别根据采集的数据，将拼接缝的工作状态划分为若干个级别；所述预警参数设置用于事先设定传感器节点的参数阈值、标准，所述告警显示用于监测数据的实时显示、存储，在出现异常情况时告警显示按预定方式向管理人员报警。
8、作为本专利技术的进一步说明，拼接缝的应力σ通过应变测试值计算得到，具体计算公式如下：
9、
10、式中：ε为微应变；f0为初始频率，hz；f1为当前频率，hz；t1为环境温度,℃；t0为初始温度，℃；y1为振弦材料的热膨胀系数，.με/℃；y2为混凝土结构的热膨胀系数，.με/℃；
11、σ＝e×ε
12、式中：σ为当前应力，mpa；e为弹性模量，取3.35×104mpa。
13、一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制方法，包括所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统。
14、作为本专利技术的进一步说明，包括以下步骤：
15、s1：传感器安装：在桥梁的拼接缝附近选择适当的位置安装传感器和现场控制器；
16、s2：数据采集与处理：将传感器采集到的数据传输至数据采集单元；
17、s3：振动分析：通过对采集到的数据进行振动分析，可以得到桥梁在不同时间点的振动特征；
18、s4：变形监测：使用传感器来测量桥梁的变形；
19、s5：数据分析与模型建立：将采集到的振动和变形数据与桥梁结构的设计参数相结合，进行数据分析和建模；
20、s6：监测系统：根据建立的模型和监测数据，实时监测桥梁的振动和变形情况，制定相应的控制措施；
21、s7：控制措施：当监测系统检测到桥梁的振动或变形超过预设阈值时，采取相应的控制措施；
22、s8：持续监测和控制桥梁的振动和变形，并不断收集数据反馈到系统中。通过对数据的分析和优化。
23、作为本专利技术的进一步说明，s中，所述振动分析方法包括傅里叶变换、小波变换和模态分析。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、本专利技术通过实时监测桥梁结构的振动和变形情况，快速识别出不良振动和变形，并及时采取相应的控制策略来减轻其影响，有助于提高桥梁的安全性和使用寿命，保证车辆的平稳通行。
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1.一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，包括：传感器单元，其特征在于：所述传感器单元电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元电性连接有现场控制器和后续处理单元，所述后续处理单元电性连接有控制设备，所述传感器单元包括：传感器节点，所述传感器节点有若干个，若干个所述传感器节点包括：加速度传感器、应变传感器和倾斜传感器。
2.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述数据采集单元包括模数转换器、信号放大器和数据传输接口。
3.根据权利要求2所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述模数转换器用于将传感器节点采集到的模拟信号转换为数字信号；所述信号放大器用于对传感器信号进行放大处理，以提高信噪比和准确性；所述数据传输接口负责将采集到的数据传输给后续处理单元。
4.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述传感器节点和所述现场控制器通过485总线组成传感器网络，所述现场控制器用于传感器网络的管理以及传感器节点采集数据的暂存。
5.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致
6.根据权利要求5所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述数据分析用于对传感器采集到的数据进行实时分析，对参数进行计算和评估；所述异常识别通过与事先设定的阈值、标准进行比较，识别出异常情况；所述控制策略生成用于根据异常识别的结果，生成控制策略，以减轻车辆引起的不良振动和变形；所述预警级别根据采集的数据，将拼接缝的工作状态划分为若干个级别；所述预警参数设置用于事先设定传感器节点的参数阈值、标准，所述告警显示用于监测数据的实时显示、存储，在出现异常情况时告警显示按预定方式向管理人员报警。
7.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：拼接缝的应力σ通过应变测试值计算得到，具体计算公式如下：
8.一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制方法，其特征在于：包括权利要求1-7任一所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统。
9.根据权利要求8所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制方法，其特征在于：S3中，所述振动分析方法包括傅里叶变换、小波变换和模态分析。
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，包括：传感器单元，其特征在于：所述传感器单元电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元电性连接有现场控制器和后续处理单元，所述后续处理单元电性连接有控制设备，所述传感器单元包括：传感器节点，所述传感器节点有若干个，若干个所述传感器节点包括：加速度传感器、应变传感器和倾斜传感器。
2.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述数据采集单元包括模数转换器、信号放大器和数据传输接口。
3.根据权利要求2所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述模数转换器用于将传感器节点采集到的模拟信号转换为数字信号；所述信号放大器用于对传感器信号进行放大处理，以提高信噪比和准确性；所述数据传输接口负责将采集到的数据传输给后续处理单元。
4.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述传感器节点和所述现场控制器通过485总线组成传感器网络，所述现场控制器用于传感器网络的管理以及传感器节点采集数据的暂存。
5.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车致振动变形监测控制系统，其特征在于：所述后续处理单元包括数据分析、异常识别、控制策略生成、预警级别、预警参数设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮渺涛，夏超，黄浩鹏，罗从慎，吴夏宗，李桂强，张宝刚，
申请(专利权)人：长大市政工程广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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