基于差值放大法的锚固面位移监测系统

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2017.01.02

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (1): 9-13.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.01.02

基于差值放大法的锚固面位移监测系统

蓝章礼1，田源1，周建庭2，姚进强1

（1.重庆交通大学信息科学与工程学院，重庆400074；2.重庆交通大学土木工程学院，重庆400074）

收稿日期:2015-12-06 修回日期:2016-01-21 出版日期:2017-01-20 发布日期:2017-02-08
作者简介:第一作者：蓝章礼（1973—），男，重庆人，教授，博士，主要从事桥梁健康监测、数字图像处理等方面的研究。E-mail：Lanzhangli@126.com。
基金资助:
重庆市国土资源和房屋管理局科技计划资助项目（CQGT-KJ-2014029）

Anchoring Surface Displacement Monitoring System Based on Differential Amplification Method

LAN Zhangli1，TIAN Yuan1，ZHOU Jianting2，YAO Jinqiang1

（1. School of Information Science&Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074，P.R.China；2.School of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074，P.R.China）

Received:2015-12-06 Revised:2016-01-21 Online:2017-01-20 Published:2017-02-08

摘要/Abstract

摘要： 通过对悬索桥锚固面特征的研究，设计了一种差值放大装置，结合图像处理技术，提出一种基于活塞装置的位移差值放大法来监测锚固面位移的测量系统。介绍了系统的组成和测量原理，通过图像分割、圆拟合、位移转换等获得锚固面蠕变数据。对测量系统镜头畸变误差和非垂直安装误差进行分析并阐明解决措施。实验结果表明：当蠕变范围为-1.2cm～+1.2cm时，其测量误差可以控制在3.5%以内。

关键词: 桥梁工程, 悬索桥, 锚固面, 位移, 测量系统, 差值放大

Abstract: A measurement system based on the piston device displacement differential amplification method is put forward for monitoring the displacement of anchorage surface through research on the characteristics of anchorage plane of the suspension bridge, design of a differential amplifier device in combination with image processing technology. The composition and measurement principle of the system were introduced, and the creep data of the anchor surface was obtained by the image segmentation and the circle fitting method and the displacement transformation. About the measuring system, lens distortion error and non vertical installation errors were analyzed and the solutions were expounded. The experimental results show that when the creep range of -1.2 cm～+1.2 cm, the measurement error can be controlled within 3.5%.

Key words: bridge engineering, suspension bridge, anchoring surface, displacement, measuring system, differential amplification

中图分类号:

U446.3

蓝章礼1，田源1，周建庭2，姚进强1. 基于差值放大法的锚固面位移监测系统[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2017, 36(1): 9-13.

LAN Zhangli1，TIAN Yuan1，ZHOU Jianting2，YAO Jinqiang1. Anchoring Surface Displacement Monitoring System Based on Differential Amplification Method[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2017, 36(1): 9-13.

参考文献

［1］张净霞，李阳赋.浅谈国内外悬索桥的发展［J］.福建建材，2014（12）：19-20.
ZHANG Jingxia, LI Yangfu. The suspension bridges at home and abroad the development［J］. Fujian Building Materials,2014（12）：19-20.
［2］蓝章礼，兰天凤，鲁云平.基于弹性形变的拉索索力测量系统［J］.传感器与微系统，2015，34（1）：88-90.
LAN Zhangli, LAN Tianfeng, LU Yunping. Cable force measurement system based on elastic deformation［J］. Tramsducer and Microsystem Techmologies,2015，34（1）：88-90.
［3］蒋洪涛，张岩.光纤传感器在桥梁健康监测中的应用［J］.北方交通，2006（10）：56-59.
JIANG Hongtao, ZHANG Yan. Application of fiber-optic sensor in bridge health monitoring［J］. Northern Communications,2006(10)：56-59.
［4］刘德煜. GPS与微波干涉测量在桥梁动挠度测量中的对比分析［J］.桥梁建设，2009（3）：81-84.
LIU Deyu. Comparative analysis of GPS measurement and microware interference measurement applied to measurement of bridge dynamic deflection［J］. Bridge Construction，2009 （3）：81-84.
［5］伍贤智.新型光纤光栅倾角传感器设计及其桥梁挠度测试［D］.长沙：中南大学，2009：34-52.
WU Xianzhi. New Type of Fiber Bragg Grating Angle Sensor Design and the Bridge Deflection Testing［D］. Changsa: Central South University,2009：34-52.
［6］张雷潭.浅析GPS定位技术在变形监测中的应用［J］.内蒙古科技与经济，2010（4）：110-111.
ZHANG Leitan. Analyis the application of GPS technology in the deformation monitoring［J］. Inner Mongolia Science Technology & Economy,2010 （4）：110-111.
［7］王峰波. GPS在桥梁健康监测系统中位移及挠度的监测［D］.西安：长安大学，2006：23-50.
WANG Fengbo. GPS in Bridge Health Monitoring System Displacement and Deflection Monitoring［D］. Xi'an: Chang'an University,2006：23-50.
［8］李海东.基于GPRS的大跨度桥梁连通管式激光挠度测量系统开发［D］.重庆：重庆交通大学，2008：13-45.
LI Haidong. The Development of the Communicating Pipe Laser Deflection Measurement System in Long Span Bridge Based on GPRS［D］.Chongqing: Chongqing Jiaotong University,2008：13-45.
［9］刘国平.连通管式桥梁挠度监测系统的低频动态特性研究［D］.重庆：重庆大学，2007：27-58.
LIU Guoping. Communicating Pipe Type Low-frequency Dynamic Characteristics of Bridge Deflection Monitoring System Research［D］. Chongqing: Chongqing University,2007：27-58.
［10］周建庭，蓝章礼，张洪.利用激光进行锚碇结构位移监测的方法：CN102889858A［P］.2013-01-23.
ZHOU Jianting, LAN Zhangli, ZHANG Hong. The Method of Using Laser Displacement of Anchorage Structure Monitoring: CN10288 9858A［P］. 2013-01-23.
［11］蓝章礼，张洪，周建庭.利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法：CN102864794A［P］.2013-01-09.
LAN Zhangli, ZHANG Hong, ZHOU Jianting. The Use of Pressure Difference for Anchorage Structure of Displacement Monitoring Methods：CN102864794A［P］.2013-01-09.
［12］汪海滨.悬索桥隧道式复合锚碇系统作用机理研究［D］.成都：西南交通大学，2006：1-50.
WANG Haibin. Mechanism Research on Compound Tunnel Anchorage of Suspension Bridge［D］. Chengdu: Southwest Jiaotong University,2006：1-50.
［13］商耿.悬索桥锚固区蠕动仿真与安全性评估研究［D］.重庆：重庆交通大学，2012：21-48.
SHANG Geng. The Study of Peristaltic Simulation and Safety Evaluation in Anchorage of Suspension Bridge［D］. Chongqing: Chongqing Jiaotong University,2012：21-48.
［14］林治贤，王伟智.空间平面倾斜失真的图像复原方法［J］.福建电脑，2010（7）：5-6.
LIN Zhixian, WANG Weizhi. Image restoration method for spatial plane skew distortion［J］. Fujian Computer,2010(7)：5-6.

[1]	周建庭1,2，黎娅2，张洪2，夏润川2，杨文琦2. 基于自发漏磁检测的钢绞线两点腐蚀试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 74-81.
[2]	张华1，张正琦2 ，程高3，4，田伯科1. 黄土地区陡崖坡段桩基合理临坡距研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 93-98.
[3]	刘金春，宋子轩，梁栋. 单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 80-86.
[4]	郑植1,2，耿波2，袁佩2，李嵩林2，胡正涛3. 桥墩复合材料防船撞装置新型连接试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 66-73.
[5]	张阳1，屈少钦1，卢九章2，霍文斌3. UHPC纤维定向法及对受拉性能影响[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 74-80.
[6]	傅立磊. 基于随机激励响应的参数识别相关函数法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 70-75.
[7]	苏小波1，肖林2. 空间刚架结构钢-混结合段合理构造模型试验和数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 76-82.
[8]	梁宗保1，柴洁1，纳守勇2，马天立1，唐玉1. 基于深度学习的桥梁健康监测数据有效性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 78-83.
[9]	唐启智1,辛景舟1,2,周建庭1,付雷1,3,张俊4. 基于时序分析的锈蚀RC拱损伤识别：仿真与验证[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 69-77.
[10]	戎贤1,2，杨洪渭1，张健新1,2. 带钢端头的装配式混凝土梁柱中节点滞回性能试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 78-82.
[11]	刘小会，许杨，陈思甜，徐略勤. 人行悬索桥地震响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 65-71.
[12]	琚利平1，王银辉2，陆晓宏3，单继栋4. 行车落物作用下钢筋混凝土箱梁破坏形态分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 72-78.
[13]	王桢1,2，周建庭1,3，张劲泉1,4，吴海军1，吴月星1. 现浇分段长度对万吨级平转斜拉桥受力的影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 44-52.
[14]	郝宪武，舒鹏，郝键铭. 大跨度非对称悬索桥的静风稳定性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 53-59.
[15]	陈思甜，彭庆，杨敏. 亢谷景区大跨径人行玻璃悬索桥人致振动响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 60-66.

基于差值放大法的锚固面位移监测系统

Anchoring Surface Displacement Monitoring System Based on Differential Amplification Method

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics