衡水宏祥橋梁工程材料科技有限公司李艷慶獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉衡水宏祥橋梁工程材料科技有限公司申請的專利一種橋梁支座檢測系統及其多載荷聯合檢測方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119935525B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510057194.7,技術領域涉及:G01M13/00;該發明授權一種橋梁支座檢測系統及其多載荷聯合檢測方法是由李艷慶;龔國金;夏平君;侯冀東;袁州;王進勇;賈曉威;李連寶;申秀滿;于雙貴設計研發完成,并于2025-01-14向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種橋梁支座檢測系統及其多載荷聯合檢測方法在說明書摘要公布了:本申請公開了一種橋梁支座檢測系統及其多載荷聯合檢測方法,涉及橋梁結構健康監測技術領域,該檢測系統包括攝像頭、電渦流測厚傳感器、加速度傳感器、激光多普勒測振儀、應變片、數據采集模塊、數據處理模塊、數據發送模塊,其中,至少一個攝像頭通過可調節支架固定在橋梁支座的側面或正上方,其光學軸朝向橋梁支座表面,保證圖像采集的全面性和清晰度。系統利用圖像處理算法檢測支座表面裂紋,結合動態響應分析與模型預測剛度退化和脫空狀態,并通過厚度監測評估腐蝕程度,從而實現支座的全生命周期管理。
本發明授權一種橋梁支座檢測系統及其多載荷聯合檢測方法在權利要求書中公布了:1.一種多載荷聯合檢測方法,應用于橋梁支座檢測系統,該檢測系統包括攝像頭、電渦流測厚傳感器、加速度傳感器、激光多普勒測振儀、應變片、數據采集模塊、數據處理模塊、數據發送模塊,其中,至少一個攝像頭通過可調節支架固定在橋梁支座的側面或正上方,其光學軸朝向橋梁支座表面,保證圖像采集的全面性和清晰度;電渦流測厚傳感器安裝在橋梁支座金屬表面最靠近滑移區域的位置,電渦流測厚傳感器朝向橋梁支座表面,其探測頭與被測金屬表面保持平行狀態;加速度傳感器安裝于橋梁支座頂部正中位置;加速度傳感器通過電纜連接至數據采集模塊,輸出實時動態響應信號;激光多普勒測振儀安裝在橋墩頂部,正對橋梁支座與梁體的連接部位,測量光束與支座滑移方向平行,該激光多普勒測振儀通過激光發射器發出垂直于支座表面的光束,光束反射信號由激光多普勒測振儀中的光電接收器捕獲,并由激光多普勒測振儀計算橋梁支座在動態載荷作用下的位移響應;所述激光多普勒測振儀通過光纖電纜連接至數據采集模塊;應變片分別通過膠水粘合貼附在橋梁支座的上下接觸面和邊緣區域,并用熱縮絕緣材料覆蓋,用于測量垂直方向的壓應力和水平方向的剪切應力,各應變片通過電纜連接至數據采集模塊;所述數據采集模塊通過接口與數據處理模塊連接,數據采集模塊的信號與數據處理模塊通過雙向通信協議進行交互;所述數據處理模塊安裝在橋梁管理設施內,其處理各傳感器送入的實時數據進行濾波、補償和特征提?。凰鰯祿幚砟K與數據發送模塊相連,經由數據發送模塊對外輸送檢測數據,實現檢測數據輸出;該橋梁支座檢測系統還包括安裝在電渦流測厚傳感器旁的溫濕度傳感器,該溫濕度傳感器與數據采集模塊相連,向數據采集模塊提供溫濕度信息,其特征在于: 該檢測方法包括以下步驟: 步驟一:采集橋梁支座表面圖像并進行裂紋檢測,通過高分辨率攝像頭采集支座表面的圖像,確保圖像分辨率精確到支座實際尺寸的0.1毫米以內,捕捉裂紋的微細特征;將采集的圖像輸入改進的深度學習模型,該模型采用動態加權損失函數,對面積更大的裂紋分配更高的優先級,同時增加邊緣銳度約束;模型依據裂紋的像素區域輸出裂紋長度、寬度和面積特征,這些像素特征通過攝像頭的標定比例轉換為實際物理尺寸,通過計算當前裂紋長度與歷史裂紋長度的比值判斷裂紋增長趨勢; 步驟二:評估橋梁支座的剛度變化,在橋梁正常運營條件下,利用加速度傳感器和激光多普勒測振儀同步采集橋梁支座與梁體的動態響應信號;橋梁支座剛度的變化通過動態位移比和振動主頻下降比綜合計算;動態位移比表示支座動態位移與梁體動態位移的比值,振動主頻下降比通過比較當前振動主頻與初始振動主頻的變化量量化剛度退化;若動態位移比超過2倍或主頻下降比超過20%,生成剛度退化預警信號; 步驟三:檢測橋梁支座脫空情況,通過柔度矩陣法分析橋梁支座脫空現象,柔度矩陣描述橋梁支座在不同方向受力后的變形特性;對角元素反映橋梁支座的直接變形量,非對角元素反映鄰近部件之間的耦合變形;計算柔度矩陣的標準化對角差值比,即對角元素與非對角元素的差值占初始對角元素平均值的比例,量化脫空程度,并結合車輛沖擊載荷的動態響應數據和溫度波動參數,通過機器學習模型預測脫空擴展趨勢,輸出脫空程度的百分比值; 步驟四:監測橋梁支座厚度變化并評估腐蝕情況,電渦流測厚傳感器通過檢測感應信號與金屬表面距離的關系,實時監測橋梁支座厚度變化,并采用非線性補償模型進行厚度調整;基于溫度變化與厚度誤差的二次關系計算實際厚度值;濕度補償基于濕度變化對傳感信號的干擾,利用實驗擬合數據進行修正;當腐蝕速率超過每年0.1毫米或厚度減薄至設計值的10%以下時,生成腐蝕預警; 步驟五:融合多參數數據并進行綜合評估,將步驟一到四中得到的裂紋特征、剛度變化、脫空程度和厚度變化的檢測結果整合,生成綜合健康評分;評分模型依據各參數對支座性能的影響動態分配權重; 步驟六:生成預警信號并提供維護建議,根據步驟五得到的健康評分和檢測結果生成分級預警信號。
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