【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁施工，尤其是涉及一种基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法及其装置。
技术介绍
1、桥梁转体施工是目前常用的桥梁施工方法之一。随着公路网以及铁路线的增多，为了减小对既有交通线路的影响并且缩短成桥时间，转体施工已成为跨既有交通线桥梁的优选施工方案之一。桥梁转体施工的关键环节是确保桥梁在转动过程中的位置精准。现如今，桥梁转体施工的难点主要有两个：桥梁超转和一次性转动到位。
2、首先，桥梁转体施工目前都是单方向转动，一旦桥梁转动超过设计位置（即超转），桥体无法逆方向转动，这将影响桥梁成桥线性和后续服役期间的桥梁整体受力。其次，仅仅针对小幅度超转而给桥梁增加逆方向的转动施工机械，显著增加施工成本。
3、为了防止桥梁在转动过程中发生超转，现有的解决方案是当桥梁转动到临近设计位置时，对桥体进行频繁的轻微转动与制动，逐步转动到桥梁的设计位置。这种频繁的转动与制动导致桥体无法一次性转动到位，更重要的是，对桥梁的转动球铰和桥体结构本身造成损伤。随着桥梁跨度、尺寸、吨位的增加，转体施工难度也显著增加。然而，目前桥梁转体施工监测方法主要借助全站仪等设备进行人为监测，难以实现桥梁施工全过程的实时监测与控制。因此，提出一种桥梁转体施工的实时监测与控制方法具有重要实际工程意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少改善现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法及其装置。
2、根据本专利技术第一方面
3、步骤s100，在桥梁端部固定安装颜色渐变球并在桥梁外侧的施工场地内架设全站仪，所述全站仪与云平台通信连接，全站仪具有转动追踪控制模块，用于接收云平台控制指令后进行全站仪的角度转动；
4、步骤s200，校准全站仪，将全站仪的发射端对准所述颜色渐变球的外侧顶点处，作为初始位置的识别标记点，记录所述顶点处的第一rgb值并输入至所述云平台，同时输入初始位置梁端高程 h0、桥梁主梁转动半径 r、颜色渐变球初始位置与全站仪的直线距离 l1、梁端临界值 hc、桥梁主梁转动角度临界值 θc和桥梁主梁预期转动角度 θ0；
5、步骤s300，追踪桥梁在以第一既定运动速度进行转体过程中的识别标记点，获取即时位置标记点的监测数据，所述监测数据包括：即时位置标记点的第二rgb值、颜色渐变球即时位置与全站仪的直线距离 l2、颜色渐变球从初始位置到即时位置时全站仪所转过的角度 β；
6、步骤s400，根据监测数据，计算桥梁主梁即时位置的转动角度 α和运动信息，根据全站仪即时测得的桥梁转体过程中的梁端高程h，从而得出桥梁梁端高程变化值∆ h；
7、步骤s500，判断桥梁梁端高程变化值∆ h是否超出梁端临界值 hc，若是则对桥梁转体过程进行预警并发送转动指令对桥梁转体进行制动，若不是则维持桥梁继续以第一既定运动速度进行转体过程；
8、步骤s600，判断桥梁主梁即时位置的转动角度 α与桥梁主梁预期转动角度 θ0的差值是否小于桥梁主梁转动角度临界值 θc，若是则对桥梁转体过程发送转动指令控制桥梁逐渐减速转动，若不是则维持桥梁继续以第一既定运动速度进行转体过程；
9、步骤s700，判断桥梁主梁即时位置的转动角度 α是否达到桥梁主梁预期转动角度 θ0，若是则梁端达到设计位置，桥梁转体施工实时监测过程结束。
10、在第一方面的一种可能的实现方式中，步骤s300具体如下，
11、假定追踪桥梁转体过程中颜色渐变球上的即时位置标记点为x，则即时位置标记点x和顶点处的色差计算公式如下：
12、，
13、式中，c为颜色渐变球上x点和顶点的rgb值的差值； rx、 gx、 bx分别为x点的红、绿、蓝三个分量的值；r0、g0、b0分别为顶点处的红、绿、蓝三个分量的值，通过差值随时间变化的曲线求得：
14、，
15、其中，为桥梁主梁转动角速度，为色差值随时间变化的曲线在该时刻的斜率值， r为颜色渐变球的半径， r为桥梁主梁转动半径，即梁端到转动球铰中心的距离；
16、同时，全站仪的转动追踪控制模块所输入的转动指令控制程序指示全站仪转动的角速度 ω2与成正相关，具体表示如下：
17、，
18、，
19、式中，为即时位置标记点x点到转动球铰中心之间的距离，即即时位置标记点的转动半径；为即时位置标记点x点与顶点在球铰中心所形成的夹角；为全站仪追踪颜色渐变球顶点的转动角速度；为全站仪到颜色渐变球顶点的距离；
20、桥梁主梁即时位置的转动角度 α，即颜色渐变球从初始位置到即时位置时桥梁所转过的角度，具体计算如下：
21、，
22、，
23、式中， s为颜色渐变球从初始位置到即时位置的直线距离，即颜色渐变球转过圆弧的弦长； l1为颜色渐变球初始位置与全站仪的直线距离； l2为颜色渐变球即时位置与全站仪的直线距离； r为桥梁主梁转动半径，即梁端到转动球铰中心的距离； β为颜色渐变球从初始位置到即时位置时全站仪所转过的角度。
24、在第一方面的一种可能的实现方式中，在步骤s300过程中，由于桥梁主梁加速、减速阶段会产生对应的角加速度，为了控制全站仪追踪识别标记点时的转动角速度，使加速、减速阶段有效追踪到识别标记点，所以引入：
25、，
26、，
27、式中， j为全站仪追踪颜色渐变球顶点的角加速度； δj为全站仪追踪颜色渐变球顶点的角加速度调整值； 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，步骤S300具体如下，
3.根据权利要求2所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，在步骤S300过程中，由于桥梁主梁加速、减速阶段会产生对应的角加速度，为了控制全站仪追踪识别标记点时的转动角速度，使加速、减速阶段有效追踪到识别标记点，所以引入：
4.根据权利要求1所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，所述颜色渐变球为半球状，半球顶点位置的颜色沿球面向半球底部均匀渐变为半球底部的颜色。
5.根据权利要求1所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，所述全站仪安装在全站仪基座上，所述全站仪集成有颜色传感器，介于所述全站仪与所述全站仪基座之间安装有转动追踪控制模块。
6.根据权利要求1所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，所述颜色传感器与所述全站仪的发射端并列设置。
7.根据权利
8.一种基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，步骤s300具体如下，
3.根据权利要求2所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，在步骤s300过程中，由于桥梁主梁加速、减速阶段会产生对应的角加速度，为了控制全站仪追踪识别标记点时的转动角速度，使加速、减速阶段有效追踪到识别标记点，所以引入：
4.根据权利要求1所述的基于色敏变化识别的桥梁转体施工监测控制方法，其特征在于，所述颜色渐变球为半球状，半球顶点位置的颜色沿球面向半球底部均匀渐变为半球底部的颜色。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱谈荣，郭忠照，桂水荣，许依晴，刘尚书，陈柏琛，罗孟，桂智升，方涛，余业伟，段玉，房旺旺，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：
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