一种桥梁监测与管理方法、装置、存储介质及设备与流程

1.本发明涉及桥梁安全技术领域，尤其涉及一种桥梁监测与管理方法、装置、存储介质及设备。


背景技术：

2.桥梁是人类扩大生存空间的重要渠道，更是关系社会和经济协调发展的生命线。近年来随着我国高速公路的快速发展以及国家“五纵七横”12条国道主干线全部建成，桥梁工程尤其是高速公路桥梁工程发展的重点将逐渐由新建转向管养。高速公路桥梁作为国民经济的基础设施命脉，其使用寿命以及使用过程中的安全性对于高速公路系统的正常运营具有重要意义，因此对高速公路桥梁进行安全监测与管理是保障其使用寿命，避免桥梁损坏甚至坍塌、倾覆等安全事故的重要途径。
3.现有高速公路桥梁安全管理措施一般为：在高速公路收费站入口处对载货量大的车辆进行称重，只要其总重量不违反相关规定就可放行使其通过。
4.显而易见的，由于通常高速公路入口处距桥梁入口处有一定的距离，加之各车辆都以不同车速行驶，故上述措施仅仅在高速公路入口处对载货量大的车辆进行管控，无法实时管控桥梁上行驶的车辆总荷载，管控有效性差。


技术实现要素：

5.本发明提供一种桥梁监测与管理方法、装置、存储介质及设备，在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
6.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明第一方面提供一种桥梁监测与管理方法，包括：
8.获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
9.评估待监测桥梁各桥段实时健康状况，并确定各桥段安全荷载信息。
10.根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
11.若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
12.若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
13.依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行管理。
14.进一步的，所述的桥梁监测与管理方法，获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息，包括：
15.获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息。
16.根据各辆车辆的牌照信息查询预设的车辆牌照与标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额。
17.计算待监测桥梁各桥段上所有车辆的标准载重额的总和，确定待监测桥梁各桥段
实时荷载信息。
18.进一步的，所述的桥梁监测与管理方法，获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息，还包括：
19.对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，建立车辆牌照与实际载重额数据库。
20.获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息。
21.根据各辆车辆的牌照信息查询车辆牌照与实际载重额数据库，获取各辆车辆的实际载重额。
22.计算待监测桥梁各桥段上所有车辆的实际载重额的总和，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
23.进一步的，所述的桥梁监测与管理方法，获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息，还包括：
24.对待监测桥梁各桥段进行荷载测量，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
25.进一步的，所述的桥梁监测与管理方法，评估待监测桥梁各桥段实时健康状况，并确定各桥段安全荷载信息，包括：
26.实时获取待监测桥梁各桥段中各安全敏感点监测数据及天气监测数据。
27.将各监测数据和天气数据输入预设的桥梁健康评估模型，对应得到待监测桥梁各桥段实时健康状况和安全荷载信息。
28.进一步的，所述的桥梁监测与管理方法，依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行管理，包括：
29.当待监测桥梁当前桥段为危险状态时，计算超载率；超载率＝(实时荷载值-安全荷载值)/安全荷载值。
30.将超载率与预设的预警等级阈值进行对比，确定预警等级。
31.根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散。
32.本发明第二方面提供一种桥梁监测与管理装置，包括：
33.获取单元，用于获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
34.评估单元，用于评估待监测桥梁各桥段实时健康状况，并确定各桥段安全荷载信息。
35.判断单元，用于根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
36.若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
37.若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
38.管理单元，用于依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行管理。
39.本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述桥梁监测与管理方法。
40.本发明第四方面提供一种电子设备，包括：存储器和一个或多个处理器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被一个或多个处理器执行时实现上述桥梁监测与管理方法。
41.本发明第五方面提供一种桥梁监测与管理设备，包括：上述电子设备、拍摄装置、
称重装置、荷载测量装置、监测装置和预警装置。
42.拍摄装置与处理器连接，对驶入拍摄范围的车辆进行拍摄，获取车辆牌照信息。
43.称重装置与处理器连接，对驶入称重范围的车辆进行称重，获取车辆实际载重额信息。
44.荷载测量装置与处理器连接，对测量范围内的待监测桥梁桥段进行荷载测量，获取桥段实时荷载信息。
45.监测装置包含多个第一监测装置和第二监测装置，各第一监测装置和第二监测装置均与处理器连接，多个第一监测装置分布于待监测桥梁的各安全敏感点处，用于获取各安全敏感点的监测数据；第二监测装置用于获取天气监测数据。
46.预警装置与处理器连接，根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散提示。
47.本发明提供一种桥梁监测与管理方法、装置、存储介质及设备，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
48.精益求精的，本发明通过三种不同途径获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息：第一种通过待监测桥梁各桥段上各车辆牌照信息查询标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额并计算各桥段实时荷载信息；第二种对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，自建车辆牌照与实际载重额数据库，进而获取待监测桥梁各桥段上各车辆的牌照信息并对应查询各车辆的实际载重额，通过计算确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息；第三种对待监测桥梁各桥段进行精准荷载测量，以此来确定各桥段实时荷载信息，上述三种获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息的途径其精确度依次递增，在扩大本发明适用范围的同时，为监管效果打下了坚实的基础。
49.除此之外，本发明通过计算超载率，对危险状态的待监测桥梁桥段进行分等级预警以及车辆疏散，在保证待监测桥梁交通正常运营的前提下，直观地、有效地、及时地、科学地对待监测桥梁上车辆进行管理，再一次保障了监管效果。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图仅用于示出实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
51.图1为本发明实施例中一种桥梁监测与管理方法流程示意图；
52.图2为本发明实施例中一种待监测桥梁分段示意图；
53.图3为本发明实施例中另一种桥梁监测与管理方法流程示意图；
54.图4为本发明实施例中一种待监测桥梁摄像头安装示意图；
55.图5为本发明实施例中一种待监测桥梁监测传感器分布示意图；
56.图6为本发明实施例中一种显示牌和预警提示灯安装示意图；
57.图7为本发明实施例中另一种桥梁监测与管理方法流程示意图；
58.图8为本发明实施例中一种收费亭处摄像头和地磅安装示意图；
59.图9为本发明实施例中另一种桥梁监测与管理方法流程示意图；
60.图10为本发明实施例中一种桥梁监测与管理装置组成结构示意图；
61.图11为本发明实施例中一种桥梁监测与管理电子设备组成结构示意图；
62.图12为本发明实施例中一种桥梁监测与管理设备组成结构示意图。
具体实施方式
63.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
64.除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明术领域的技术人员通常理解的含义相同；本发明中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
65.在本发明实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
66.在本发明实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
67.在本发明实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
68.在本发明实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
69.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明例中的具体含义。
70.实施例1
71.本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，如图1所示，包括：
72.101、获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
73.待监测桥梁，顾名思义其为本发明监测与管理的对象，其建筑形式为桥梁，此处需
要说明的是：本发明对待监测桥梁的具体结构类型、材料类型、跨度参数、通行参数及使用年限参数等均不作限制，鉴于高速公路桥梁既具备一定的建筑代表性，其在货运能力以及国民经济中又具有重要的意义，本发明仅以高速公路桥梁为例，对其进行监测与管理，以保障其使用寿命及其使用过程中的安全性。本发明在实施时，实施者可根据当前待监测桥梁的具体类型及参数灵活进行。
74.此处值得说明的是：鉴于桥梁建筑结构以及承重特性，更在以往桥梁安全事故经验总结的基础上，本发明对待监测桥梁进行分桥段监测与管理，即将整段待监测桥梁按照预设分段标准分成了多段桥段，并对各桥段进行监测与管理。此举的重大意义在于：对待监测桥梁的监测与管理更加细化、精确，尤其是针对承重强度大即安全隐患大的桥段，实现了实时监测、及时管理，更加有效地杜绝了桥梁损坏甚至安全事故的发生。其中，上述预设分段标准，实施者可根据当前待监测桥梁的具体建筑结构及其它特性进行设置，本发明对此并不限制。如图2所示，本发明实施例仅以其中一种预设分段标准为例进行简单说明：上桥段划分为第一桥段，主桥段按照承重特性划分为第二桥段、第三桥段和第四桥段，下桥段划分为第五桥段。
75.102、评估待监测桥梁各桥段实时健康状况，并确定各桥段安全荷载信息。
76.桥梁在建造和使用过程中，由于受到环境、有害物质的侵蚀，车辆、风、地震、人为因素等的作用以及自身材料性能的退化，导致其结构各部分产生不同程度的损伤和劣化，这些损伤和劣化如果不能得到及时监测和维修，轻则影响桥梁使用寿命和行车安全，重则导致桥梁坍塌等重大事故。因此，桥梁自身的健康状况对桥梁安全监测与管理有着至关重要的意义，不容忽视。
77.具体地，根据当前待监测桥梁的建筑结构及承重特性，选取适应的健康监测指标。示例性的，本发明实施例选取两大类监测指标：结构监测指标和天气监测指标，其中，结构监测指标包括挠度监测、裂缝监测、震动监测和桥墩倾斜监测，天气监测指标包括温度监测、湿度监测、风力监测和雨量监测。
78.103、根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
79.顾名思义，实时荷载信息为待监测桥梁各桥段当前荷载信息，安全荷载信息为待监测桥梁各桥段通过上述健康状况评估获取的可承受荷载信息。其中，荷载信息至少包含荷载值。
80.1031、若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
81.1032、若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
82.104、依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行管理。
83.通过判断实时荷载值与安全荷载值的大小关系，本发明可实时监测出危险状态的桥段，并及时对其进行预警和车辆疏散，以保障待监测桥梁的安全使用。
84.本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小关系，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明实施例在
实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
85.实施例2
86.本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，如图3所示，包括：
87.2011、获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息。
88.牌照即车辆号牌，也可简称车牌，具体是指分别悬挂在车辆前、后的板材，其上刻印了当前车辆的登记地区、登记号码以及其它相关信息。牌照与车辆一一对应，即每一辆车辆有且仅有一个牌照信息。
89.此处需要说明的是：本发明实施例对获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息的具体方式不作限制，实施者可根据自身设备条件和需求选取。如图4所示，本实施例仅以其中一种较优途径，即通过安装在待监测桥梁各桥段上的摄像头获取各桥段上每一辆车辆的牌照信息为例进行示例性说明：
90.具体的，如图4所示，待监测桥梁各桥段上对应安装了摄像头，结合图2可知：第一摄像头安装在第一桥段处，其拍摄范围涵盖第一桥段，用于拍摄第一桥段上每一辆车辆的牌照信息；第二摄像头安装在第二桥段处，其拍摄范围涵盖第二桥段，用于拍摄第二桥段上每一辆车辆的牌照信息；第三摄像头安装在第三桥段处，其拍摄范围涵盖第三桥段，用于拍摄第三桥段上每一辆车辆的牌照信息；第四摄像头安装在第四桥段处，其拍摄范围涵盖第四桥段，用于拍摄第四桥段上每一辆车辆的牌照信息；第五摄像头安装在第五桥段处，其拍摄范围涵盖第五桥段，用于拍摄第五桥段上每一辆车辆的牌照信息。
91.例如：某一时刻通过上述各摄像头获取的牌照信息如表一所示：(本实施例此处为了避免一些不必要的误会，仅以6位牌照信息为例进行说明，但本发明实施例在具体实施时，请以牌照实际位数及拍摄真实信息进行。)
[0092][0093][0094]
表一 某一时刻牌照信息
[0095]
2012、根据各辆车辆的牌照信息查询预设的车辆牌照与标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额。
[0096]
因为牌照与车辆一一对应，即每一辆车辆有且仅有一个牌照信息，而且，每一辆车辆在获取牌照时，交通管理相关部门将当前牌照下的车辆信息进行了详细的登记、存档，上述车辆信息中包含了车辆标准载重信息，即交通管理相关部门建立了现有所有车辆牌照与其标准载重的数据库。本实施例通过相关部门获取车辆牌照与标准载重数据库，并根据各辆车辆的牌照信息查询该车辆牌照与标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额。如表二所示，本实施例对此进行简单的举例说明：
[0097][0098][0099]
表二 车辆牌照与标准载重额表
[0100]
2013、计算待监测桥梁各桥段上所有车辆的标准载重额的总和，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0101]
示例性的，根据上述表二计算各桥段上所有车辆的标准载重额的总和如下：
[0102]
第一桥段标准载重额总和＝36000 25000 27000＝88000kg；
[0103]
第二桥段标准载重额总和＝23000 25000 15000 27000＝90000kg；
[0104]
第三桥段标准载重额总和＝18000 25000 30000 36000 43000＝152000kg；
[0105]
第四桥段标准载重额总和＝15000 15000＝30000kg；
[0106]
第五桥段标准载重额总和＝15000 18000 25000＝58000kg。
[0107]
则确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息如下：
[0108]
第一桥段实时荷载值88000kg；
[0109]
第二桥段实时荷载值90000kg；
[0110]
第三桥段实时荷载值152000kg；
[0111]
第四桥段实时荷载值30000kg；
[0112]
第五桥段实时荷载值58000kg。
[0113]
2021、实时获取待监测桥梁各桥段中各安全敏感点监测数据及天气监测数据。
[0114]
安全敏感点为待监测桥梁建筑结构中容易受到损伤或承重强度大的结构处。示例性的，本发明实施例选取挠度监测、裂缝监测、震动监测和桥墩倾斜监测为结构监测指标，本发明实施例将各监测传感器安装于对应安全敏感点处，以获取各安全敏感点监测数据。
[0115]
天气尤其是重大灾害甚至极端天气对桥梁建筑结构以及荷载能力具有很大的影响力，因此本发明将天气因素充分纳入监测范围，选取温度监测、湿度监测、风力监测和雨量监测为天气监测指标，通过在待监测桥梁上安装天气监测传感器获取天气监测数据。
[0116]
具体的，如图5所示，本实施例仅以其中一种监测传感器分布情形为例进行简单说明，实施者在具体实施时，可根据自身设备条件和需求进行调整布局，本发明实施例对此不作具体限制。
[0117]
2022、将各监测数据和天气数据输入预设的桥梁健康评估模型，对应得到待监测桥梁各桥段实时健康状况和安全荷载信息。
[0118]
桥梁健康评估模型是将桥梁实时监测数据与桥梁健康基准数据进行对比分析，类似于人体健康体检。其中，桥梁健康基准数据一般通过有限元法进行模拟，可通过设计标准模型、竣工基准模型或动态基准模型中任一种获取。在获取到桥梁健康基准数据之后，采用现有的数学模型对桥梁健康状况进行评估，其中，本实施例对选取的数学模型具体形式不作限制，此处仅以模糊综合评定模型为例进行简单示例说明，实施者也可根据自身需求另行选择。本实施例通过模糊综合评定模型建立桥梁健康评估模型，其中，模糊综合评定理论是利用实时监测数据与专业人员的经验，将数据进行模糊化处理，综合考虑待监测桥梁使用中的不确定因素，从而进一步获取待监测桥梁健康状况评估结果，即本实施例中的实时健康状况和安全荷载信息。基于上述桥梁健康评估模型，将图5所示的各监测传感器所采集的实时监测数据和天气监测数据输入该桥梁健康评估模型中，该模型即可输出桥梁健康状况评估结果，即本实施例中的实时健康状况和安全荷载信息。例如：将某一时刻各监测传感器所采集的实时监测数据和天气监测数据输入桥梁健康评估模型中，得到如表三所示的评估结果：
[0119][0120][0121]
表三 桥梁健康评估结果
[0122]
203、根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
[0123]
基于上述得到待监测桥梁各桥段实时荷载信息与安全荷载信息，本实施例为了更加直观地展示，将各桥段实时荷载值与安全荷载值以表格形式进行整理展示，如表四所示：
[0124]
桥段实时荷载值安全荷载值第一桥段88000kg100000kg第二桥段90000kg85000kg第三桥段152000kg100000kg第四桥段30000kg100000kg第五桥段58000kg85000kg
[0125]
表四 各桥段实时荷载值与安全荷载值表
[0126]
2031、若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
[0127]
2032、若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
[0128]
通过表四可得：待监测桥梁第二桥段与第三桥段为危险状态，第一桥段、第四桥段和第五桥段为安全状态。
[0129]
2041、当待监测桥梁当前桥段为危险状态时，计算超载率；超载率＝(实时荷载值-安全荷载值)/安全荷载值。
[0130]
待监测桥梁第二桥段与第三桥段为危险状态，分别计算其超载率如下：
[0131]
第二桥段超载率＝(90000kg-85000kg)
÷
85000kg＝6％；
[0132]
第三桥段超载率＝(152000kg-100000kg)
÷
100000kg＝52％
[0133]
2042、将超载率与预设的预警等级阈值进行对比，确定预警等级。
[0134]
预警等级阈值用于界定危险状态桥段具体的危险等级，本实施例对其具体的阈值点选取及其对应的预警等级不作限制，实施者可根据实际情况进行调整，以下仅以一种可能进行简单示例说明，预警等级阈值如表五所示：
[0135]
超载率预警等级0％——10％一级预警10％——20％二级预警20％——30％三级预警≧30％特级预警
[0136]
表五 预警等级阈值表
[0137]
通过上述超载率计算和预警等级阈值表，可得待监测桥梁第二桥段为一级预警；第三桥段为特级预警。
[0138]
2043、根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散。
[0139]
匹配地，每一级预警等级对应不同的预警提示语以及不同强度的车辆疏散措施，本实施例以其中一种预警提示语以及车辆疏散措施为例进行简单说明：
[0140]
一级预警：提示语为“正常通行”，提示灯为“绿色”。
[0141]
车辆疏散措施为：暂不疏散。
[0142]
二级预警：提示语为“请各车辆分散快速通过”，提示灯为“黄色”。
[0143]
车辆疏散措施为：各车辆分散快速通过。
[0144]
三级预警：提示语为“大型车辆变道路中快速通过”，提示灯为“红色”。
[0145]
车辆疏散措施为：大型车辆变道路中快速通过。
[0146]
特级预警：提示语为“大型车辆变道路中快速通过，小型车辆分散快速通过”，提示灯为“红色x”。
[0147]
车辆疏散措施为：大型车辆变道路中快速通过，小型车辆分散快速通过。
[0148]
其中，预警提示语和车辆疏散措施以文字形式借助安装在各桥段一侧的显示装置(如led显示牌)进行提示，与此同时，预警提示灯也同时安装在各桥段一侧进行警示。本实施例为了节省成本与社会资源，将led显示牌和预警提示灯均安装在摄像头所在的支撑杆上，具体如图6所示，其以第三桥段为例进行简单示例，仅供实施者参考。
[0149]
此处需要说明的是：本实施例对部分实施细节不再赘述，实施者可参考其它实施例对应内容。
[0150]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明实施例在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0151]
进一步的，本发明实施例通过待监测桥梁各桥段上各车辆牌照信息查询标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额并计算各桥段实时荷载信息在扩大本发明适用范围的同时，为监管效果打下了坚实的基础。
[0152]
除此之外，本发明实施例通过计算超载率，对危险状态的待监测桥梁桥段进行分等级预警以及车辆疏散，在保证待监测桥梁交通正常运营的前提下，直观地、有效地、及时地、科学地对待监测桥梁上车辆进行管理，再一次保障了监管效果。
[0153]
实施例3
[0154]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，如图7所示，包括：
[0155]
3011、对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，建立车辆牌照与实际载重额数据库。
[0156]
如图8所示，本发明实施例通过安装在高速公路收费亭高处的摄像头和安装在收费亭地面下的地磅，分别获取驶入高速公路的各车辆的牌照信息和车辆实际载重额信息，建立车辆牌照与实际载重额数据库，以供后续查询。此处需要说明的是：上述高速公路与待监测桥梁连接，即驶入待监测桥梁的车辆必须先通过该高速公路及其收费亭处。
[0157]
例如：某一时段本实施例通过摄像头和地磅获取并建立的车辆牌照与实际载重额数据库如下表六所示：
[0158]
车辆序号车辆牌照实际载重额(kg)1京a
·
1234300502京a
·
653423654
3冀a
·
1035270004京a
·
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662123156
[0159]
表六 车辆牌照与实际载重额表
[0160]
3012、获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息。
[0161]
如图4所示，本实施例通过对应安装在待监测桥梁各桥段一侧的摄像头获取各桥段上每一辆车辆的牌照信息如表七所示：
[0162][0163]
表七 各桥段上车辆牌照信息表
[0164]
3013、根据各辆车辆的牌照信息查询车辆牌照与实际载重额数据库，获取各辆车辆的实际载重额。
[0165]
基于上述表六和表七，可获取各桥段上各车辆的实际载重额，如表八所示：
[0166]
[0167][0168]
表八 各桥段上各车辆及其实际载重额表
[0169]
3014、计算待监测桥梁各桥段上所有车辆的实际载重额的总和，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0170]
通过表八计算各桥段上所有车辆的实际载重额的总和如下：
[0171]
第一桥段实际载重额总和＝30050 23654 27000＝56404kg；
[0172]
第二桥段实际载重额总和＝16056 20365 16020 24036＝76477kg；
[0173]
第三桥段实际载重额总和＝13654 24000 29456 35000 42080＝144190kg；
[0174]
第四桥段实际载重额总和＝13448 15560＝29008kg；
[0175]
第五桥段实际载重额总和＝14036 17943 25005＝56984kg。
[0176]
则确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息如下：
[0177]
第一桥段实时荷载值56404kg；
[0178]
第二桥段实时荷载值76477kg；
[0179]
第三桥段实时荷载值144190kg；
[0180]
第四桥段实时荷载值29008kg；
[0181]
第五桥段实时荷载值56984kg。
[0182]
3021、实时获取待监测桥梁各桥段中各安全敏感点监测数据及天气监测数据。
[0183]
3022、将各监测数据和天气数据输入预设的桥梁健康评估模型，对应得到待监测桥梁各桥段实时健康状况和安全荷载信息。
[0184]
例如：将某一时刻各监测传感器所采集的实时监测数据和天气监测数据输入桥梁健康评估模型中，得到如表九所示的评估结果：
[0185]
桥段健康状况安全荷载值第一桥段良好100000kg第二桥段中85000kg第三桥段中100000kg第四桥段良好100000kg第五桥段中85000kg
[0186]
表九 桥梁健康评估结果
[0187]
303、根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
[0188]
基于上述得到的待监测桥梁各桥段实时荷载信息与安全荷载信息，本实施例为了更加直观地展示，将各桥段实时荷载值与安全荷载值以表格形式进行整理展示，如表十所示：
[0189][0190][0191]
表十 各桥段实时荷载值与安全荷载值表
[0192]
3031、若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
[0193]
3032、若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
[0194]
通过表十可得：待监测桥梁第三桥段为危险状态，第一桥段、第二桥段、第四桥段和第五桥段为安全状态。
[0195]
3041、当待监测桥梁当前桥段为危险状态时，计算超载率；超载率＝(实时荷载值-安全荷载值)/安全荷载值。
[0196]
待监测桥梁第三桥段为危险状态，计算其超载率如下：
[0197]
第三桥段超载率＝(144190kg-100000kg)
÷
100000kg＝44％
[0198]
3042、将超载率与预设的预警等级阈值进行对比，确定预警等级。
[0199]
结合实施例2中表五所示的预警等级阈值，可得待监测桥梁第三桥段为特级预警。
[0200]
3043、根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散。
[0201]
根据第三桥段特级预警等级，显示牌预警提示语为“大型车辆变道路中快速通过，小型车辆分散快速通过”，提示灯为“红色x”，车辆疏散措施为：大型车辆变道路中快速通过，小型车辆分散快速通过。
[0202]
此处需要说明的是：本实施例对部分实施细节不再赘述，实施者可参考其它实施例对应内容。
[0203]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明实施例在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0204]
进一步的，本发明实施例通过对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，自建车辆牌照与实际载重额数据库，进而获取待监测桥梁各桥段上各车辆的牌照信息并对应查询各车辆的实际载重额，通过计算确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息在扩大本发明适用范围的同时，为监管效果打下了坚实的基础。
[0205]
除此之外，本发明通过计算超载率，对危险状态的待监测桥梁桥段进行分等级预警以及车辆疏散，在保证待监测桥梁交通正常运营的前提下，直观地、有效地、及时地、科学地对待监测桥梁上车辆进行管理，再一次保障了监管效果。
[0206]
实施例4
[0207]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理方法，如图9所示，包括：
[0208]
401、对待监测桥梁各桥段进行荷载测量，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0209]
本实施例通过在待监测桥梁各桥段地面下安装荷载测量装置(如地磅、大型荷载测量器等)直接地、准确地获取各桥段实时荷载信息，例如某一时刻本实施例获取的各桥段实时荷载信息如下：
[0210]
第一桥段实时荷载值55030kg；
[0211]
第二桥段实时荷载值76400kg；
[0212]
第三桥段实时荷载值142531kg；
[0213]
第四桥段实时荷载值29018kg；
[0214]
第五桥段实时荷载值56983kg。
[0215]
显而易见的，本实施例直接测量各桥段实时荷载信息，相比于其它实施例，测量所得的各桥段实时荷载信息更加准确，与此同时，无需查询或自建数据库，更避免了繁杂的计算过程，节省了时间成本，为避免桥梁安全事故的发生争取了宝贵的时间。
[0216]
4021、实时获取待监测桥梁各桥段中各安全敏感点监测数据及天气监测数据。
[0217]
4022、将各监测数据和天气数据输入预设的桥梁健康评估模型，对应得到待监测
桥梁各桥段实时健康状况和安全荷载信息。
[0218]
403、根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
[0219]
4031、若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
[0220]
4032、若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
[0221]
4041、当待监测桥梁当前桥段为危险状态时，计算超载率；超载率＝(实时荷载值-安全荷载值)/安全荷载值。
[0222]
4042、将超载率与预设的预警等级阈值进行对比，确定预警等级。
[0223]
4043、根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散。
[0224]
此处需要说明的是：本实施例对部分实施细节不再赘述，实施者可参考其它实施例对应内容。
[0225]
本发明提供一种桥梁监测与管理方法，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明实施例在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0226]
进一步的，本发明通过对待监测桥梁各桥段进行精准荷载测量，以此来确定各桥段实时荷载信息，测量所得的各桥段实时荷载信息更加准确，与此同时，无需查询或自建数据库，更避免了繁杂的计算过程，节省了时间成本，为避免桥梁安全事故的发生争取了宝贵的时间。
[0227]
除此之外，本发明通过计算超载率，对危险状态的待监测桥梁桥段进行分等级预警以及车辆疏散，在保证待监测桥梁交通正常运营的前提下，直观地、有效地、及时地、科学地对待监测桥梁上车辆进行管理，再一次保障了监管效果。
[0228]
实施例5
[0229]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理装置，如图10所示，包括：
[0230]
获取单元51，用于获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0231]
进一步的，获取单元51包含第一获取模块511、第二获取模块512和第三获取模块513：
[0232]
第一获取模块511首先获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息；再根据各辆车辆的牌照信息查询预设的车辆牌照与标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额；最后计算待监测桥梁各桥段上所有车辆的标准载重额的总和，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0233]
第二获取模块512首先对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，建立车辆牌照与实际载重额数据库；再获取待监测桥梁各桥段上每一辆车辆的牌照信息；再根据各辆车辆的牌照信息查询车辆牌照与实际载重额数据库，获取各辆车辆的实际载重额；最
后计算待监测桥梁各桥段上所有车辆的实际载重额的总和，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0234]
第三获取模块513对待监测桥梁各桥段进行荷载测量，确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息。
[0235]
评估单元52，用于评估待监测桥梁各桥段实时健康状况，并确定各桥段安全荷载信息。
[0236]
进一步的，评估单元52包含监测模块521和输入模块522：
[0237]
监测模块521用于实时获取所述待监测桥梁各桥段中各安全敏感点监测数据及天气监测数据。
[0238]
输入模块522用于将各监测数据和天气数据输入预设的桥梁健康评估模型，对应得到待监测桥梁各桥段实时健康状况和安全荷载信息。
[0239]
判断单元53，用于根据实时荷载信息与安全荷载信息，对应判断待监测桥梁各桥段实时安全状态：
[0240]
若实时荷载值大于或等于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为危险状态。
[0241]
若实时荷载值小于安全荷载值时，判定待监测桥梁当前桥段为安全状态。
[0242]
管理单元54，用于依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行管理。
[0243]
进一步的，管理单元54包含计算模块541、对比模块542和预警模块543：
[0244]
计算模块541用于当待监测桥梁当前桥段为危险状态时，计算超载率；超载率＝(实时荷载值-安全荷载值)/安全荷载值。
[0245]
对比模块542用于将超载率与预设的预警等级阈值进行对比，确定预警等级。
[0246]
预警模块543用于根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散。
[0247]
此处需要说明的是：本实施例对部分实施细节不再赘述，实施者可参考其它实施例对应内容。
[0248]
本发明提供一种桥梁监测与管理装置，包含获取单元、评估单元、判断单元和管理单元，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明实施例在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0249]
精益求精的，本发明实施例获取单元通过第一获取模块、第二获取模块和第三获取模块三种不同方式获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息：第一获取模块通过待监测桥梁各桥段上各车辆牌照信息查询标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额并计算各桥段实时荷载信息；第二获取模块对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，自建车辆牌照与实际载重额数据库，进而获取待监测桥梁各桥段上各车辆的牌照信息并对应查询各车辆的实际载重额，通过计算确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息；第三获取模块对待监测桥梁各桥段进行精准荷载测量，以此来确定各桥段实时荷载信息，上述第一获取模块、第二获取模块和第三获取模块获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息的不同途径其精确度依
次递增，在扩大本发明适用范围的同时，为监管效果打下了坚实的基础。
[0250]
除此之外，本发明实施例管理单元通过计算模块计算超载率，对危险状态的待监测桥梁桥段进行分等级预警以及车辆疏散，在保证待监测桥梁交通正常运营的前提下，直观地、有效地、及时地、科学地对待监测桥梁上车辆进行管理，再一次保障了监管效果。
[0251]
实施例6
[0252]
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述桥梁监测与管理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0253]
其中，计算机可读存储介质包括如计算机只读存储器rom、随机存取存储器ram、磁碟或者光盘等。
[0254]
进一步的，本发明实施例还提供了一种芯片，包括处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行程序或指令，实现上述桥梁监测与管理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0255]
应理解，本发明实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
[0256]
更进一步的，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，该程序产品被存储在存储介质中，该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述桥梁监测与管理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0257]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理存储介质，实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0258]
实施例7
[0259]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理电子设备，如图11所示，包括处理器m01和存储器m02，存储器m02上存储有可在处理器m01上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器m01执行时实现上述桥梁监测与管理方法实施例的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0260]
需要说明的是，本发明实施例中的电子设备包括上述移动电子设备和非移动电子设备。
[0261]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理电子设备，实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0262]
实施例8
[0263]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理设备，如图12所示，包括：如实施例7所述的电子设备11、拍摄装置12、称重装置13、荷载测量装置14、监测装置15和预警装置16。
[0264]
其中，电子设备11包含处理器m01和存储器m02，存储器m02上存储有可在处理器m01上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器m01执行时实现上述桥梁监测与管理方法实施例的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0265]
拍摄装置12与处理器m01连接，对驶入拍摄范围的车辆进行拍摄，获取车辆牌照信息。
[0266]
称重装置13与处理器m01连接，对驶入称重范围的车辆进行称重，获取车辆实际载重额信息。
[0267]
荷载测量装置14与处理器m01连接，对测量范围内的待监测桥梁桥段进行荷载测量，获取桥段实时荷载信息。
[0268]
监测装置15包含多个第一监测装置151和第二监测装置152，各第一监测装置151和第二监测装置152均与处理器m01连接，多个第一监测装置151分布于待监测桥梁的各安全敏感点处，用于获取各安全敏感点的监测数据；第二监测装置152用于获取天气监测数据。
[0269]
预警装置16与处理器m01连接，根据预警等级，对待监测桥梁当前桥段进行预警以及车辆疏散提示。
[0270]
此处需要说明的是：如图12所示，本发明实施例中各装置与处理器的连接方式为无线通信连接，但本发明实施例对此不作限制，实施者可根据实际需要进行调整。
[0271]
进一步说明的是：本实施例对拍摄装置12、称重装置13、荷载测量装置14、监测装置15以及第一监测装置151、第二监测装置152和预警装置16的具体型号、数量、安装参数等不作具体限制，实施者可根据自身设备需求进行选取，使各装置能够实现本实施例所述功能以及其它实施例对应功能即可。另外，本实施例对部分实施细节不再赘述，实施者可参考其它实施例对应内容。
[0272]
本发明实施例提供一种桥梁监测与管理设备，以待监测桥梁建筑结构以及承重特性为依据，结合监测装置获取的待监测桥梁实时健康状况对其进行分桥段管控，通过判断各桥段实时荷载信息与安全荷载信息的大小，科学准确地确定待监测桥梁各桥段的实时安全状态，并依照实时安全状态，对待监测桥梁各桥段进行精准管理，相比于现有技术，本发明实施例在实现了实时监管待监测桥梁总荷载的基础上，更加精准地对待监测桥梁进行分桥段监管，大大提高了监管有效性；同时本发明实施例通过待监测桥梁实时健康状况获取安全荷载信息，信息科学性高、时效性强，是监管效果的有力保障，即有力保障了待监测桥梁使用寿命及其使用过程中的安全性。
[0273]
精益求精的，本发明实施例通过拍摄装置、称重装置和荷载测量装置三种不同途径获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息：第一种通过拍摄装置获取待监测桥梁各桥段上各车辆牌照信息并查询标准载重数据库，获取各辆车辆的标准载重额并计算各桥段实时荷载信息；第二种通过拍摄装置和称重装置对驶入待监测桥梁的各车辆记录牌照信息并称重，自建车辆牌照与实际载重额数据库，进而获取待监测桥梁各桥段上各车辆的牌照信息并对应查询各车辆的实际载重额，通过计算确定待监测桥梁各桥段实时荷载信息；第三种通过荷载测量装置对待监测桥梁各桥段进行精准荷载测量，以此来确定各桥段实时荷载信息，上述三种获取待监测桥梁各桥段实时荷载信息的途径其精确度依次递增，在扩大本发明适用范围的同时，为监管效果打下了坚实的基础。
[0274]
除此之外，本发明实施例通过预警装置对危险状态的待监测桥梁桥段进行分等级预警以及车辆疏散，在保证待监测桥梁交通正常运营的前提下，直观地、有效地、及时地、科学地对待监测桥梁上车辆进行管理，再一次保障了监管效果。
[0275]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明技术方案，非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。