数字图像相关法在桥梁伸缩缝监测预警中的应用*

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.S2.032

中国安全科学学报 ›› 2018, Vol. 28 ›› Issue (S2): 171-175.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.S2.032

数字图像相关法在桥梁伸缩缝监测预警中的应用^*

高少强¹ 副教授, 刘利生² 提高待遇高工, 杨新伟^*1 教授

1 石家庄铁路职业技术学院国际交通学院, 河北石家庄 050041;
2 国家铁路局工程质量监督中心, 北京 100891

收稿日期:2017-11-30 修回日期:2017-11-30 出版日期:2018-12-30 发布日期:2020-11-11
通讯作者: **杨新伟(1979—),男,河南周口人,博士,教授,主要从事桥梁检测与监测方法的研究。E-mail: yxwtrl@tju.edu.cn。
作者简介:高少强 (1970—),男,陕西韩城人,工程硕士,副教授,主要从事桥梁与隧道安全方面的研究。E-mail: gaoshaoqiang@sina.com。

Application of digital image correlation method on monitoring and warning of bridge expansion joint

GAO Shaoqiang¹, LIU Lisheng², YANG Xinwei¹

1 International Traffic School, Shijiazhuang Institute of Railway Technology, Shijiazhuang Hebei 050041, China;
2 Center of Engineering Quality Supervision, National Railway Administration, Beijing 100891, China

Received:2017-11-30 Revised:2017-11-30 Online:2018-12-30 Published:2020-11-11

摘要/Abstract

摘要： 为了提高桥梁伸缩缝的监测水平,引入数字图像相关法,监测运营状态下的桥梁伸缩缝的变化情况,选择河北某大桥为试验对象,利电荷耦合装置(CCD)摄像机拍摄下该桥运营状态下伸缩缝的图像,进一步,将图像输入分析软件中,得到伸缩缝的位移信息;再利用均值控制法分析该伸缩缝的位移状况,判定该桥的安全状态。结果表明:利用数字图像相关法监测工作状态下的桥梁伸缩缝,可实现远程控制,节约了成本,提高了效率,而且不影响桥梁的正常运营。

Abstract: In this paper, combined with average control method, digital image correlation method was introduced to monitor and warn bridge expansion joint and determine safe state of bridge. A bridge in Hebei province was selected as experiment object. CCD camera is used to record the images of bridge expansion joint. And then the images were input into the software of digital image correlation to obtain the displacements of bridge expansion joint. By use of average control method, the displacements were analyzed to determine the safe state of the bridge. The experimental results show that the method can be successfully used in monitoring bridge expansion joint without affecting the bridge's normal operation.

Key words: bridge expansion joint, digital image correlation method, displacement, monitoring, charge coupled device(CCD) camera

中图分类号:

X924.2

高少强, 刘利生, 杨新伟. 数字图像相关法在桥梁伸缩缝监测预警中的应用^*[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(S2): 171-175.

GAO Shaoqiang, LIU Lisheng, YANG Xinwei. Application of digital image correlation method on monitoring and warning of bridge expansion joint[J]. China Safety Science Journal, 2018, 28(S2): 171-175.

参考文献

[1] 师睿鑫. 基于图像处理的轮轴探伤系统对铁路安全的控制研究[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(增1): 22-28.
SHI Ruixin. Research on safety foundation control of wheel shaft flaw detection system based on image processing[J]. China Safety Science Journal, 2018, 28(S1): 22-28.
[2] 王海蓉, 王莉, 晏建波, 等. 数字图像处理在熔痕特征分析中的应用[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(11): 27-31.
WANG Hairong, WANG Li, YAN Jianbo, et al. Application of digital image processing in analysis of metal beads' characteristics[J]. China Safety Science Journal, 2013, 23(11): 27-31.
[3] 顾国庆. 数字散斑干涉三维变形测量系统及其应用研究[D]. 南京:南京航空航天大学, 2013.
GU Guoqing. Measurement system for 3D deformation based on DSPI and its application[D]. Nanjing: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2013.
[4] 王开福. 现代光测及其图像处理[M]. 北京:科学出版社, 2013:65-72.
[5] 钱程. 基于机器视觉的桥梁自动监测系统研究[D]. 苏州: 苏州科技大学, 2016.
QIAN Cheng. Study on automatic monitoring system of bridge based on machine vision[D]. Suzhou: Suzhou University of Science and Technology, 2016.
[6] 张亮. 基于嵌入式图像处理系统的桥梁变形监测技术[D]. 重庆: 重庆大学, 2009.
ZHANG Liang. Bridge deformation monitoring technology based on embedded image processing system[D]. Chongqing: Chongqing University, 2009.
[7] 李湛,李鹏飞,韦韩, 等. 基于数字图像相关法的桥梁模型自振频率测试[J]. 工程抗震与加固改造, 2015, 37(3): 49-54.
LI Zhan, LI Pengfei, WEI Han, et al. Test of bridge model frequency based on digital image correlation method[J]. Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting, 2015, 37(3): 49-54.
[8] 袁向荣. 梁变形检测的一维数字图像相关法[J]. 广州大学学报:自然科学版, 2010, 9(1): 54-56.
YAUN Xiangrong. Beam deflection measurement using one dimensional digital image correlation[J]. Journal of Guangzhou University:Natural Science Edition, 2010, 9(1): 54-56.
[9] 孙伟. 数字图像相关及其混合法的理论研究与应用研究[D]. 南京: 东南大学, 2007.
SUN Wei. Theoretical research and application of digital image correlation and its hybrid method[D]. Nanjing: Southeast University, 2007.
[10] 徐振斌, 孙伟, 何小元. 数字图像相关法研究疲劳荷载下混凝土性能[J]. 山西建筑, 2006, 32(22): 10-11.
XU Zhenbin, SUN Wei, HE Xiaoyuan. An investigation of concrete property under fatigue loading by means of digital image correlation method[J]. Shanxi Architecture, 2006, 32(22): 10-11.
[11] 吴广太. 数字图像相关方法及其应用研究[D]. 长沙:长沙理工大学,2010.
WU Guangtai. Research on digital image correlation method and its application[D]. Changsha: Changsha University of Science and Technology, 2010.
[12] 周建庭,张劲泉,刘思孟. 大型桥梁使用监测评估理论和技术[M]. 北京:科学出版社,2014:102-109.
[13] 肖鑫. 基于车-桥一体化监测的铁路钢桥损伤预警及可靠度评估研究[D]. 北京: 中国铁道科学研究院,2017.
XIAO Xin. Research on damage alarming and reliability evaluation of railway steel bridge based on vehicle and bridge monitoring[D]. Beijing: China Academy of Railway Sciences, 2017.

[1]	曾纪涵, 章光, 吴浩, 胡少华. 改进POT模型下尾矿坝综合预警值确定方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(5): 134-139.
[2]	李超, 邓小宝, 史运涛, 孙德辉, 焦彦宗. 社区户内燃气泄漏动态预警模型[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 90-97.
[3]	冯巩, 夏元友, 王智德, 严敏嘉. 基于位移信息融合的露天矿边坡动态预警方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 116-122.
[4]	董建军, 梅媛, 李昕, 刘士乙, 闫斌. 高海拔排土场边坡安全稳定性SBAS-InSAR监测^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 92-101.
[5]	张充, 赵挺生, 蒋灵, 王鑫, 唐菁菁. 塔式起重机结构安全监测参数选取及测点布置^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(8): 112-118.
[6]	陈石灵, 熊勇, 朱磊基. 室外消火栓状态综合特征提取模型^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(7): 143-150.
[7]	武诣霖 , 陈晓明, 周锋, 金伟峰, 俞嫒妍, 王正佳. 多跨单层网壳施工平台分析与安全监测[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(4): 119-124.
[8]	徐一菲, 金龙哲, 魏祎璇, 于露. 有限空间作业人员生理状态监测设备研制[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(3): 82-89.
[9]	张伟, 廖阳新, 蒋灵, 赵挺生. 基于物联网的塔式起重机安全监控系统[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(2): 55-62.
[10]	宋大钊, 何学秋, 窦林名, 祖自银, 王安虎, 李振雷. 煤层突出危险微震区域探测技术研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(1): 89-94.
[11]	付明, 谭琼, 袁宏永, 梁光华, 陈涛, 凌俊杰. 城市生命线工程运行监测标准体系构建[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(1): 153-158.
[12]	姜锐. 铁路客站结构健康监测应用现状及展望[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(S1): 71-76.
[13]	孙博. 轨道不平顺动态检测技术及其应用[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(S1): 109-114.
[14]	谢小良, 褚琦, 张淑君, 卫国, 成佳祺. 基于DBN的疫苗运输质量安全风险监测方法[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(7): 19-26.
[15]	付士根, 李全明, 胡家国, 董贺伟. 光散射原理在粉尘测量系统的应用研究[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(6): 37-42.

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