基于数字测量技术的桥梁监测及预警系统

于承新¹(),张国建^2,*(),赵永谦³,刘晓东⁴,丁新华⁵,赵同龙⁶

1. 山东建筑大学商学院, 山东 济南 250101
2. 中国矿业大学环境与测绘学院, 江苏 徐州 221116
3. 山东建筑大学理学院, 山东 济南 250101
4. 山东建筑大学继续教育学院, 山东 济南 250101
5. 山东省地图院, 山东 济南 250001
6. 山东建筑大学测绘地理信息学院, 山东 济南 250101

收稿日期:2019-02-15出版日期:2020-02-20发布日期:2020-02-14
通讯作者:张国建E-mail:ycx1108@126.com;G_J_Zhang@cumt.edu.cn
作者简介:于承新(1961—)，男，山东烟台人,教授，主要研究方向为近景摄影测量. E-mail：ycx1108@126.com
基金资助:江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2162);中国矿业大学研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2162);山东省科技攻关计划项目(2010GZX20125);2016山东建筑大学博士科研基金资助项目(XNBS1635);山东省住房和城乡建设厅科技计划项目(2017-K2-001)

Bridge monitoring and warning system based on digital measurement technology

Chengxin YU¹(),Guojian ZHANG^2,*(),Yongqian ZHAO³,Xiaodong LIU⁴,Xinhua DING⁵,Tonglong ZHAO⁶

1. Business school, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, Shandong, China
2. School of Environmental Science and Spatial Informatics, China University of Mining & Technology, 221116 Xuzhou, China
3. School of Science, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, Shandong, China
4. College of Continuing Education, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, Shandong, China
5. Map Institute of Shandong Province, Jinan 250001, Shandong, China
6. Colledge of Surveying and Geo-Informatics, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, Shandong, China

Received:2019-02-15Online:2020-02-20Published:2020-02-14
Contact:Guojian ZHANG E-mail:ycx1108@126.com;G_J_Zhang@cumt.edu.cn

Supported by:江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2162);中国矿业大学研究生科研与实践创新计划项目(KYCX19_2162);山东省科技攻关计划项目(2010GZX20125);2016山东建筑大学博士科研基金资助项目(XNBS1635);山东省住房和城乡建设厅科技计划项目(2017-K2-001)

摘要/Abstract

摘要： 为了弥补传统测量手段在监测桥梁整体变形和长期实时监测的不足,克服基于单目视觉的数字摄影技术无法监测桥梁三维变形的缺陷,提出图像匹配-时间基线视差法。在适当位置布设观测站,架设数码相机,在距离数码相机不远处布设参考点组成参考平面,使得参考平面与摄影方向垂直,在桥梁上布设观测点。根据图像匹配-时间基线视差法求得变形点在物平面上的二维变形值,再利用三维变形监测原理将物平面上的水平变形分解到沿桥梁方向和垂直于桥梁方向,从而求得桥梁的三维变形。结果表明:桥梁变形点的监测精度在物平面上的X方向上为0.72 mm,在Z方向上为1.16 mm,能够满足变形监测的精度要求。凤凰山路桥在X, Y, Z以及综合方向上都表现出较好的弹性,且最大的正负挠度的绝对值之和为7.57 mm≈(1/8)×(L/1000)(桥梁挠度的容许变形),桥梁的健康状态良好。桥梁监测及预警系统能够实现数据获取、传输、存储、处理,以及结果展示一体化,且变形曲线图能够直观展示桥梁结构的变形走向,有效的预警潜在的危险。


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