车辆动态称重在桥梁健康检测中的应用

动态称重系统在桥梁健康监测中的应用

北京替帝西交通科技有限公司

关键词：桥梁治超、桥梁健康监测、桥梁检测

1.引言

大型桥梁的使用期长达几十年、甚至上百年，在环境侵蚀、材料老化、荷载的长期效应和疲劳效应、灾害因素的突变效应等共同作用下将不可避免地导致结构系统的损伤积累和抗力衰减，极端情况下可能引发灾难性的突发事故。因此，为了保障结构的安全性、完整性和耐久性，已建成使用的大型桥梁急需采用有效的手段来监测和评估其损伤程度及安全状态。

车辆的轴重、轴型、交通量是桥梁健康监测中重要的参数。传统的车辆称重技术采用比较多的弯板式的车辆动态称重系统，由于弯板传感器对车辆高速动态响应比较差，加上桥面的铺装结构比较薄，不可能挖掘很深埋设弯板型传感器，所以车辆动态称重的技术在桥梁管理中应用的相对不多，而北京替帝西交通科技有限公司生产的动态称重系统采用压电类传感器，尤其是压电薄膜类传感器由于其尺寸小路面开挖小（2厘米宽2厘米深）可广泛的适用于各种桥面的安装，为桥梁治超管理、结构健康监测管理提供了关键性的数据。

设备检测的数据包括单轴重，轴数，轴组重，总车重，等效单轴

负载，轴间距，总轴距，车长，车悬长，车速，车间距时间，站点代码，车流量，车间距，行驶方向，跨道行驶车辆车道代码，车辆分类，违规代码，路面温度，正确性代码，时间和日期等。

2.轴重子系统在桥梁健康监测系统中的作用

3.桥梁健康监测系统中轴重与视频监控部分设计如下图所示：

4 动态称重系统可以分成以下四个部分

4.1中心服务器

系统中心服务器是由1台服务器组成，服务器配有不间断电源系统。中心服务器通过无线网络或光纤与桥上TDXWIN-L10动态称重系统实现数据交换。中心服务器还负责系统控制、数据存档、数据处理、桥梁结构诊断、预警等。

4.2轴重轴速检测系统

轴重轴速检测系统可以获得单轴重，轴数，轴组重，总车重，等效单轴负载，轴间距，总轴距，车长，车悬长，车速，车间距时间，站点代码，车流量，车间距，行驶方向，跨道行驶车辆车道代码，车辆分类，违规代码，路面温度，正确性代码，时间和日期等数据。测量精度符合桥梁健康监测系统的要求。

4.3局域网

现场的各种智能节点组成局域网，通过无线网桥发射器把数据传输到无线网络，再经无线网络接收器把数据传输到中心服务器进行处理。

4.4视频服务系统

视频服务系统主要有高清交通摄像机、视频服务器、硬盘录像、视频解码器、电子显示器构成。负责对桥面的实时监控，也可由远程键盘控制摄像机。

5．结论

桥梁结构健康监测系统主要采用现代化的传感技术、测试技术及计算机和通讯技术对大桥所处工作环境和各种使用荷载下的结构性能进行实时监测和评估。系统通过实时采集大桥在运营状态下的各种数据和信号，获取反映桥梁健康状况的特征信息，为大桥养护管理提供技术依据，对大桥的安全可靠性做出评价。系统的设计考虑了后期结构状态识别和安全评估的需求，硬件设备的选取充分考虑了技术先进性、耐久性、稳定性、实用性、经济性等方面因素，保证了系统能够采集到准确反映大桥结构工况的参数信息和数据。在监测显示软件的编制中，采用友好的可视化界面，方便用户使用。桥梁结构健康监测系统的建立，起到了科学指导工程决策，实施有效的保养、维修与加固的作用，较大地提高了大桥的整体管理技术水平，可节约后期维护经费，对保证大桥的正常运营具有重要的意义。