CN109859481A - 桥梁超限荷载监测预警***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁超限荷载监测预警***及其控制方法，包括第一红绿灯装置、第二红绿灯装置，第一摄像头和车牌号抓拍***，第一红绿灯装置、第二红绿灯装置均配对设置有地秤，还包括预警电脑，预警电脑与地秤连接获取车辆的超重信息后发送给对应的车牌号抓拍***，该车牌号抓拍***通过对应的第一摄像头抓拍超重车辆的车牌号发送给预警电脑，预警电脑控制对应的第一红绿灯装置或第二红绿灯装置临时亮起红灯禁止超重车辆向大桥的主干道行进。本发明通过地秤检测车辆的重量，通过车牌号抓拍***抓拍超重车辆的车牌号，通过红绿灯装置禁止其驶上大桥。

Description

桥梁超限荷载监测预警***及其控制方法

技术领域

本发明涉及交通管理设备技术领域，特别是涉及一种桥梁超限荷载监测预警***及其控制方法。

背景技术

在现有技术中，桥梁是维持城市快速路畅通的主要交通设施，特别是一些靠近大江大河的城市，大桥的安全和畅通是维持城市交通畅通最关键的部位。

但是，现有技术的缺陷是，在驶向大桥的各条支路或大桥的主干道上，均没有设置超重车辆检测和管理装置，一些运输公司为了降低生产成本，扩大生产利润，往往违法将运输车辆超重装货，超重运输车辆不仅将大桥的路面压坏，导致大桥路面需要经常维修，造成交通堵塞，令广大上班族苦不堪言；而且会带来安全，超重运输车辆如果因为超重超速失控撞上大桥，其后果将是不堪设想的。

大桥的建造难度高，其成本也非常的高昂，通常需要几十亿的资金，有时建造四五年才完工，最近几年，大桥因为车辆的撞击而引起的事故经常出现，某地的大桥因为被超重车辆撞击大桥挑梁，导致大桥挑梁不得不重新更换，一根挑梁造成的损失就有几百万，维修堵车几个月，也有冲破桥梁掉入江中的，如果超重车辆失控撞上大桥主缆或副缆，对整个大桥都会有危险。因此，采取安全措施，防止超重车辆驶上大桥，压坏路面，撞上大桥是很有必要的。

发明内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种桥梁超限荷载监测预警***及其控制方法，预警电脑通过地秤检测车辆的重量，通过车牌号抓拍***抓拍超重车辆的车牌号，通过红绿灯装置禁止其驶上大桥，并且通过显示屏显示超重车辆的车牌号以及超重信息。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种桥梁超限荷载监测预警***，包括第一红绿灯装置、第二红绿灯装置，第一红绿灯装置、第二红绿灯装置上均设置有第一摄像头和车牌号抓拍***，其关键在于，第一红绿灯装置设置于通往大桥的主干道上，第二红绿灯装置设置于通往大桥的各条支路上，第一红绿灯装置、第二红绿灯装置均配对设置有地秤，地秤用于检测通往大桥的车辆的重量信息，还包括预警电脑，预警电脑与地秤连接获取车辆的超重信息后发送给对应的车牌号抓拍***，该车牌号抓拍***通过对应的第一摄像头抓拍超重车辆的车牌号发送给预警电脑，预警电脑控制对应的第一红绿灯装置或第二红绿灯装置临时亮起红灯禁止超重车辆向大桥的主干道行进，第一红绿灯装置、第二红绿灯装置上均安装有显示屏，显示屏和预警电脑相连，显示屏显示超重车辆的车牌号以及超重信息，并显示禁止其驶向大桥的警告信息。

本发明通过上述的结构设置，通过在通往大桥的主干道上设置第一红绿灯装置，通往大桥的各条支路上设置第二红绿灯装置，第一红绿灯装置、第二红绿灯装置均配对设置有地秤，第一红绿灯装置、第二红绿灯装置、地秤、车牌号抓拍***全部连接到预警电脑并且一一对应，预警电脑通过地秤检测到超重车辆的重量信息时，即控制车牌号抓拍***抓拍其车牌号，控制其对应的第一红绿灯装置、第二红绿灯装置临时将通向大桥的绿灯修改为红灯，并通过显示屏显示超重车辆的车牌号以及超重信息，禁止其驶向大桥的警告信息。超重车辆可行驶到相关地点卸货后再驶过大桥。车牌号抓拍***属于成熟技术装置。

所述第一红绿灯装置上还设置有第二摄像头，第二摄像头与第一红绿灯装置的车牌号抓拍***相连用于抓拍驶上大桥主干道的车辆的车牌号发送给预警电脑，如果该车辆的车牌号与超重车辆的车牌号相同，则预警电脑控制安装在第一红绿灯装置上的道杆***自动放下道杆，禁止超重车辆驶上大桥，防止强行闯关；通过第一红绿灯装置的显示屏显示该违法的超重车辆的车牌号以及超重信息，发出等候处理告示。

第一红绿灯装置和第二红绿灯装置的红绿灯均有可能因为年久失修而出现故障，另外也有的超载司机看到了红灯警告后仍不顾及警告信息强行将超重车辆开向大桥，极易出现安全隐患，通过上述的结构设置，在第一红绿灯装置的横杆上还设置有第二摄像头，第二摄像头将驶上大桥主干道的车辆的车牌号发送给预警电脑，如果属于超重车辆的车牌号，则控制安装在第一红绿灯装置上的道杆***自动放下道杆，禁止超重车辆驶上大桥，防止强行闯关。通过第一红绿灯装置的显示屏，显示该违法的超重车辆的车牌号以及超重信息，发出等候处理告示；预警电脑将该违法车辆的车牌号发送到交管部门的监控电脑，等候处理。

所述预警电脑还连接有桥梁监测***，所述桥梁监测***包括第一微处理器，所述第一微处理器连接有振动传感器、温度传感器、应变传感器、位移传感器、拉力传感器；振动传感器、温度传感器、应变传感器、位移传感器、拉力传感器设置于大桥的主要节点上，分别用于检测大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力；第一微处理器通过物联网模块连接预警电脑将主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力传递给预警电脑，如果实时振动幅度大于振动阈值、或者实时温度大于温度阈值、或者实时压力大于压力阈值、或者实时位移大于位移阈值、或者实时拉力大于拉力阈值；预警电脑控制第一红绿灯装置临时亮起红灯，控制道杆***自动放下道杆，临时限行，并且通过第一红绿灯装置的显示屏显示大桥超载临时限行信息。

实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力只要有一项超标即控制道杆***自动放下道杆，临时限行。

随着城市的快速发展桥梁越来越多，分布在城市的各条主干道上，桥梁运行的安全风险也越来越大；一旦有超过荷载的车辆涌上大桥，不加以控制就会造成桥梁受损甚至垮塌，危害人民的生命财产安全。因此桥梁监测***对桥梁运行安全监测就是在桥梁的关键结构点、支撑点，比如大桥的各个桥墩、主缆、副缆、钢箱梁、钢筋水泥梁的连接处安装振动传感器、温度传感器、应变传感器、位移传感器、拉力传感器；振动传感器、温度传感器、应变传感器、位移传感器、拉力传感器设置于大桥的主要节点上，分别用于检测大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力；并通过GPRS将检测数据传送到预警电脑；如果大于相应的振动阈值、温度阈值、压力阈值、位移阈值、拉力阈值；预警电脑控制第一红绿灯装置临时亮起红灯，控制道杆***自动放下道杆，临时限行，并且通过第一红绿灯装置的显示屏显示大桥超载临时限行信息。等待大桥上的各种车辆驶离大桥，各种测量数据恢复正常值之后，再控制第一红绿灯装置亮起绿灯，控制道杆***自动竖起道杆，开通放行，并且通过第一红绿灯装置的显示屏显示大桥正常可以通过信息。

所述第一微处理器还连接有时钟模块和存储模块，第一微处理器选用STM32F105单片机；时钟模块选用S-35390A时钟芯片；物联网模块选用NB05-01物联网模块或NB08-01物联网模块。

时钟模块用于给第一微处理器提供时钟信号，存储模块用于存储大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力以备统计评估。物联网模块选用NB05-01物联网模块或NB08-01物联网模块。

本发明解决了超荷载车辆无限制上桥的技术问题。

采用物联网模块(NB-IoT)进行远程通信，物联网模块(NB-IoT)比GPRS模块功耗低，并且物联网卡没有通话与短信功能，只有数据流量功能，办卡不需要实名制，单位可批量办理，流量费用更低。物联网模块(NB-IoT)通信频段低，穿透性更强，在有遮挡的地方通信信号稳定。办卡不需要实名制，单位可批量办理，流量费用更低。在有遮挡的地方比如大桥下面通信信号稳定。限制超荷载车辆上桥，避免安全事故发生。

所述道杆***的道杆的铰接端铰接在第一红绿灯装置的支撑杆上，道杆的自由端能够提起或放下控制通向大桥的主干道开启和关闭，道杆连接有转动机构，转动机构包括设置于支撑杆上的第一步进电机，第一步进电机的输出轴连接有减速机构，减速机构驱动道杆的铰接端转动，道杆的铰接端转动驱动道杆的自由端提起或放下；所述预警电脑经第二微处理器与第一步进电机相连，驱动其正反转。

通过上述的结构设置，预警电脑通过第二摄像头抓拍到超重车辆的车牌号不顾红绿灯和警告驶上大桥主干道后，给第二微处理器发送指令，第二微处理器控制第一步进电机正转，经减速机构驱动道杆的铰接端转动，道杆的铰接端转动驱动道杆的自由端放下；挡住该超载车辆，由交管部门处理完成后，预警电脑接收指令，第二微处理器控制第一步进电机反转，经减速机构驱动道杆的铰接端转动，道杆的铰接端转动驱动道杆的自由端提起，再次开通大桥的主干道。

所述第一红绿灯装置的横杆上还设置有路灯，路灯通过转动机构固定在第一红绿灯装置的横杆上，转动机构与预警电脑相连，所述路灯中设置有白色LED灯和红色LED灯，白色LED灯和红色LED灯均与预警电脑相连，白色LED灯用于照明；预警电脑通过转动机构控制路灯转动并控制红色LED灯点亮照向强行闯关的超重车辆指示其停车。

由于第一红绿灯装置有可能因为年久失修而出现故障，道杆***也有可能因为设备故障而损坏，在这个时候，预警电脑通过第二摄像头抓拍到超重车辆的车牌号不顾红绿灯和警告驶上大桥主干道后，预警电脑通过转动机构控制路灯转动并控制白色LED灯熄灭、控制红色LED灯点亮照向强行闯关的超重车辆指示其停车，防止其驶上大桥。在没有超重车辆驶上大桥时，预警电脑通过转动机构控制路灯转动向下，点亮白色LED灯用于照明，并熄灭红色LED灯。

所述转动机构包括第二步进电机，第二步进电机与第二微处理器相连，第二步进电机固定在第一红绿灯装置的横杆上，其输出轴固连所述路灯；

第二步进电机、白色LED灯和红色LED灯经第二微处理器与预警电脑相连，第二微处理器还连接有光线传感器。

通过上述的结构设置，预警电脑通过第二摄像头抓拍到超重车辆的车牌号不顾红绿灯和警告驶上大桥主干道后，给第二微处理器发送指令，第二微处理器控制第二步进电机正转，让路灯朝向超重车辆，控制红色LED灯点亮，白色LED灯熄灭。第二微处理器还连接有光线传感器，当超重车辆处理完毕后，预警电脑接收指令，经第二微处理器控制第二步进电机反转，让路灯朝向地面，这时，如果光线传感器有指令，控制红色LED灯熄灭，白色LED灯点亮照明。

所述预警电脑连接交通管理部门的监控电脑，向其发送超重车辆非法驶向大桥主干道信息。

监控电脑获取相关的信息后，通知相关的人员到现场处理违法车辆，处理完毕后中，给预警电脑发送指令，解除封锁。

所述的桥梁超限荷载监测预警***的控制方法，其关键在于：包括超重车辆控制流程，超重车辆控制流程包括如下步骤：

步骤A：预警电脑获取地秤检测的车辆重量信息W1；

步骤B：预警电脑判断如果该车辆重量信息W1≤重量阈值W2，返回步骤A；否则，进入步骤C；

步骤C：预警电脑给地秤相对应的车牌号抓拍***发送指令，车牌号抓拍***通过其第一摄像头抓拍超重车辆的车牌号，预警电脑获取超重车辆的车牌号；

步骤D：预警电脑存储超重车辆的车牌号；

步骤E：预警电脑控制相对应的第一红绿灯装置或第二红绿灯装置临时亮起红灯，禁止其驶向大桥；预警电脑控制对应的显示屏显示超重车辆的车牌号以及该车辆重量信息W1，发出禁止其驶向大桥的警告信息；

步骤F：返回步骤A。

通过上述的方法设置，预警电脑判断如果该车辆重量信息W1≤重量阈值W2，第一红绿灯装置或第二红绿灯装置按照正常的控制流程控制车辆行驶，如果该车辆重量信息W1大于重量阈值W2；控制相对应的第一红绿灯装置或第二红绿灯装置临时亮起红灯，禁止其驶向大桥；预警电脑控制对应的显示屏显示超重车辆的车牌号以及该车辆重量信息W1，发出禁止其驶向大桥的警告信息。

所述的桥梁超限荷载监测预警***的控制方法，在步骤E中，预警电脑控制显示屏显示超重车辆的车牌号到指定地点卸货的提示信息，然后再通过大桥。

由于远处的超重货车司机不知道哪个地点可以卸货，因此，预警电脑控制显示屏显示超重车辆的车牌号到指定地点卸货的提示信息，然后再通过大桥。防止其超载驶上大桥，造成大桥损坏或者堵塞。卸货后，再次通过地秤时，预警电脑刷新该超重车辆车牌号，将其从超重车辆车牌号中移除。

显著效果:本发明提供了一种桥梁超限荷载监测预警***及其控制方法，预警电脑通过地秤检测车辆的重量，通过车牌号抓拍***抓拍超重车辆的车牌号，通过红绿灯装置禁止其驶上大桥，并且通过显示屏显示超重车辆的车牌号以及超重信息。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的一种使用状态图；

图3为本发明的电路模块结构图；

图4为本发明的控制方法流程图；

图5为第二步进电机和第二步进电机模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-图5所示，一种桥梁超限荷载监测预警***，包括第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2，第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2上均设置有第一摄像头4和车牌号抓拍***5，第一红绿灯装置1设置于通往大桥的主干道上，第二红绿灯装置2设置于通往大桥的各条支路上，第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2均配对设置有地秤3，地秤3用于检测通往大桥的车辆的重量信息，还包括预警电脑7，预警电脑7与地秤3连接获取车辆的超重信息后发送给对应的车牌号抓拍***5，该车牌号抓拍***5通过对应的第一摄像头4抓拍超重车辆的车牌号发送给预警电脑7，预警电脑7控制对应的第一红绿灯装置1或第二红绿灯装置2临时亮起红灯禁止超重车辆向大桥的主干道行进，第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2上均安装有显示屏8，显示屏8和预警电脑7相连，显示屏8显示超重车辆的车牌号以及超重信息，并显示禁止其驶向大桥的警告信息。

第一摄像头4和车牌号抓拍***5设置于第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2的横杆1b上。第一红绿灯装置1设置于通往大桥的主干道上也相当于引桥上。地秤3凸出于地面，这样有利于通过的车辆减速称重，预警电脑7最好设置于第一红绿灯装置1的位置，并设置对应的管理人员，当发现违规超重车辆上桥时，可以及时处理。显示屏8可以吊装在第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2的横杆1b上。

图2即为本发明的一种使用状态图。

本发明通过上述的结构设置，通过在通往大桥的主干道上设置第一红绿灯装置1，通往大桥的各条支路上设置第二红绿灯装置2，第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2均配对设置有地秤3，第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2、地秤3、车牌号抓拍***5全部连接到预警电脑7并且一一对应，预警电脑7通过地秤3检测到超重车辆的重量信息时，即控制车牌号抓拍***5抓拍其车牌号，控制其对应的第一红绿灯装置1、第二红绿灯装置2临时将通向大桥的绿灯修改为红灯，并通过显示屏8显示超重车辆的车牌号以及超重信息，禁止其驶向大桥的警告信息。超重车辆可行驶到相关地点卸货后再驶过大桥。车牌号抓拍***5属于成熟技术装置。

所述第一红绿灯装置1上还设置有第二摄像头6，第二摄像头6与第一红绿灯装置1的车牌号抓拍***4相连用于抓拍驶上大桥主干道的车辆的车牌号发送给预警电脑7，如果该车辆的车牌号与超重车辆的车牌号相同，则预警电脑7控制安装在第一红绿灯装置1上的道杆***10自动放下道杆101，禁止超重车辆驶上大桥，防止强行闯关；通过第一红绿灯装置1的显示屏8显示该违法的超重车辆的车牌号以及超重信息，发出等候处理告示。

第二摄像头6也设置于第一红绿灯装置1的横杆1b上。

在图2上，第一红绿灯装置1上的第一摄像头4朝向十字路口对面的地秤3，而第二摄像头6朝向第一红绿灯装置1前面的位置，即图2中的位置A。该位置A位于大桥的主干道上，监视驶上大桥主干道引桥的超重车辆。

第一红绿灯装置1和第二红绿灯装置2的红绿灯均有可能因为年久失修而出现故障，另外也有的超载司机看到了红灯警告后仍不顾及警告信息强行将超重车辆开向大桥，极易出现安全隐患，通过上述的结构设置，在第一红绿灯装置1的横杆1b上还设置有第二摄像头6，第二摄像头6将驶上大桥主干道的车辆的车牌号发送给预警电脑7，如果属于超重车辆的车牌号，则控制安装在第一红绿灯装置1上的道杆***10自动放下道杆101，禁止超重车辆驶上大桥，防止强行闯关。通过第一红绿灯装置1的显示屏8，显示该违法的超重车辆的车牌号以及超重信息，发出等候处理告示；预警电脑7将该违法车辆的车牌号发送到交管部门的监控电脑15，等候处理。

所述预警电脑7还连接有桥梁监测***11，所述桥梁监测***11包括第一微处理器111，所述第一微处理器111连接有振动传感器112、温度传感器113、应变传感器114、位移传感器115、拉力传感器116；振动传感器112、温度传感器113、应变传感器114、位移传感器115、拉力传感器116设置于大桥的主要节点上，分别用于检测大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力；第一微处理器111通过物联网模块117连接预警电脑7将主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力传递给预警电脑7，如果实时振动幅度大于振动阈值、或者实时温度大于温度阈值、或者实时压力大于压力阈值、或者实时位移大于位移阈值、或者实时拉力大于拉力阈值；预警电脑控制第一红绿灯装置1临时亮起红灯，控制道杆***10自动放下道杆101，临时限行，并且通过第一红绿灯装置1的显示屏8显示大桥超载临时限行信息。

温度传感器113用于检测大桥主要连接点的温度，比如主缆与主桥墩的连接处的温度，防止温度过高时，大桥主要连接点的连接强度降低断裂。

实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力只要有一项超标即控制道杆***10自动放下道杆101，临时限行。

随着城市的快速发展桥梁越来越多，分布在城市的各条主干道上，桥梁运行的安全风险也越来越大；一旦有超过荷载的车辆涌上大桥，不加以控制就会造成桥梁受损甚至垮塌，危害人民的生命财产安全。因此桥梁监测***11对桥梁运行安全监测就是在桥梁的关键结构点、支撑点，比如大桥的各个桥墩、主缆、副缆、钢箱梁、钢筋水泥梁的连接处安装振动传感器112、温度传感器113、应变传感器114、位移传感器115、拉力传感器116；振动传感器112、温度传感器113、应变传感器114、位移传感器115、拉力传感器116设置于大桥的主要节点上，分别用于检测大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力；并通过GPRS将检测数据传送到预警电脑7；如果大于相应的振动阈值、温度阈值、压力阈值、位移阈值、拉力阈值；预警电脑控制第一红绿灯装置1临时亮起红灯，控制道杆***10自动放下道杆101，临时限行，并且通过第一红绿灯装置1的显示屏8显示大桥超载临时限行信息。等待大桥上的各种车辆驶离大桥，各种测量数据恢复正常值之后，再控制第一红绿灯装置1亮起绿灯，控制道杆***10自动竖起道杆101，开通放行，并且通过第一红绿灯装置1的显示屏8显示大桥正常可以通过信息。

所述第一微处理器111还连接有时钟模块118和存储模块119，第一微处理器111选用STM32F105单片机；时钟模块118选用S-35390A时钟芯片；物联网模块117选用NB05-01物联网模块或NB08-01物联网模块。

时钟模块118用于给第一微处理器111提供时钟信号，存储模块119用于存储大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力以备统计评估。物联网模块117选用NB05-01物联网模块或NB08-01物联网模块。

本发明解决了超荷载车辆无限制上桥的技术问题。

采用物联网模块117(NB-IoT)进行远程通信，物联网模块(NB-IoT)比GPRS模块功耗低，并且物联网卡没有通话与短信功能，只有数据流量功能，办卡不需要实名制，单位可批量办理，流量费用更低。物联网模块(NB-IoT)通信频段低，穿透性更强，在有遮挡的地方通信信号稳定。办卡不需要实名制，单位可批量办理，流量费用更低。在有遮挡的地方比如大桥下面通信信号稳定。限制超荷载车辆上桥，避免安全事故发生。

所述道杆***10的道杆101的铰接端铰接在第一红绿灯装置1的支撑杆1a上，道杆101的自由端能够提起或放下控制通向大桥的主干道开启和关闭，道杆101连接有转动机构102，转动机构102包括设置于支撑杆1a上的第一步进电机1021，第一步进电机1021的输出轴连接有减速机构1022，减速机构1022驱动道杆101的铰接端转动，道杆101的铰接端转动驱动道杆101的自由端提起或放下；所述预警电脑7经第二微处理器71与第一步进电机1021相连，第二微处理器71经第一步进电机驱动模块与第一步进电机1021相连，驱动其正反转。

通过上述的结构设置，预警电脑7通过第二摄像头6抓拍到超重车辆的车牌号不顾红绿灯和警告驶上大桥主干道后，给第二微处理器71发送指令，第二微处理器71控制第一步进电机1021正转，经减速机构1022驱动道杆101的铰接端转动，道杆101的铰接端转动驱动道杆101的自由端放下；挡住该超载车辆，由交管部门处理完成后，预警电脑7接收指令，第二微处理器71控制第一步进电机1021反转，经减速机构1022驱动道杆101的铰接端转动，道杆101的铰接端转动驱动道杆101的自由端提起，再次开通大桥的主干道。

减速机构1022为齿轮减速机构，第一步进电机1021的输出轴固套有小齿轮，道杆101的铰接端固套有大齿轮。

所述第一红绿灯装置1的横杆1b上还设置有路灯13，路灯13通过转动机构14固定在第一红绿灯装置1的横杆1b上，转动机构14与预警电脑7相连，所述路灯13中设置有白色LED灯131和红色LED灯132，白色LED灯131和红色LED灯132均与预警电脑7相连，白色LED灯131用于照明；预警电脑7通过转动机构14控制路灯13转动并控制白色LED灯131熄灭、控制红色LED灯132点亮照向强行闯关的超重车辆指示其停车。

由于第一红绿灯装置1有可能因为年久失修而出现故障，道杆***10也有可能因为设备故障而损坏，在这个时候，预警电脑7通过第二摄像头6抓拍到超重车辆的车牌号不顾红绿灯和警告驶上大桥主干道后，预警电脑7通过转动机构14控制路灯13转动并控制红色LED灯132点亮照向强行闯关的超重车辆指示其停车，防止其驶上大桥。在没有超重车辆驶上大桥时，预警电脑7通过转动机构14控制路灯13转动向下，点亮白色LED灯131用于照明并熄灭红色LED灯132。

所述转动机构14包括第二步进电机141，第二步进电机141与第二微处理器71相连，第二微处理器71经第二步进电机驱动模块连接第二步进电机141，第二步进电机141固定在第一红绿灯装置1的横杆1b上，其输出轴固连所述路灯13；

第二步进电机141、白色LED灯131和红色LED灯132经第二微处理器71与预警电脑7相连，第二微处理器71还连接有光线传感器133。

通过上述的结构设置，预警电脑7通过第二摄像头6抓拍到超重车辆的车牌号不顾红绿灯和警告驶上大桥主干道后，给第二微处理器71发送指令，第二微处理器71控制第二步进电机141正转，让路灯13朝向超重车辆，控制红色LED灯132点亮，白色LED灯131熄灭。第二微处理器71还连接有光线传感器133，当超重车辆处理完毕后，预警电脑7接收指令，经第二微处理器71控制第二步进电机141反转，让路灯13朝向地面，这时，如果光线传感器133检测到外界光线较强，发出熄灭路灯指令，控制红色LED灯132熄灭，白色LED灯131也熄灭；如果外界光线较弱，光线传感器133发送打开白色LED灯131指令。

所述预警电脑7连接交通管理部门的监控电脑15，向其发送超重车辆非法驶向大桥主干道信息。

监控电脑15获取相关的信息后，通知相关的人员到现场处理违法车辆，处理完毕后中，给预警电脑7发送指令，解除封锁。

所述的桥梁超限荷载监测预警***的控制方法，其关键在于：包括超重车辆控制流程，超重车辆控制流程包括如下步骤：

步骤A：预警电脑7获取地秤3检测的车辆重量信息W1；

步骤B：预警电脑7判断如果该车辆重量信息W1≤重量阈值W2，返回步骤A；否则，进入步骤C；

步骤C：预警电脑7给地秤3相对应的车牌号抓拍***5发送指令，车牌号抓拍***5通过其第一摄像头4抓拍超重车辆的车牌号，预警电脑7获取超重车辆的车牌号；

步骤D：预警电脑7存储超重车辆的车牌号；

步骤E：预警电脑7控制相对应的第一红绿灯装置1或第二红绿灯装置2临时亮起红灯，禁止其驶向大桥；预警电脑7控制对应的显示屏8显示超重车辆的车牌号以及该车辆重量信息W1，发出禁止其驶向大桥的警告信息；

步骤F：返回步骤A。

通过上述的方法设置，预警电脑7判断如果该车辆重量信息W1≤重量阈值W2，第一红绿灯装置1或第二红绿灯装置2按照正常的控制流程控制车辆行驶，如果该车辆重量信息W1大于重量阈值W2；控制相对应的第一红绿灯装置1或第二红绿灯装置2临时亮起红灯，禁止其驶向大桥；预警电脑7控制对应的显示屏8显示超重车辆的车牌号以及该车辆重量信息W1，发出禁止其驶向大桥的警告信息。

所述的桥梁超限荷载监测预警***的控制方法，在步骤E中，预警电脑7控制显示屏8显示超重车辆的车牌号到指定地点卸货的提示信息，然后再通过大桥。

由于远处的超重货车司机不知道哪个地点可以卸货，因此，预警电脑7控制显示屏8显示超重车辆的车牌号到指定地点卸货的提示信息，然后再通过大桥。防止其超载驶上大桥，造成大桥损坏或者堵塞。卸货后，再次通过地秤3时，预警电脑7刷新该超重车辆车牌号，将其从超重车辆车牌号中移除。

优选地，还包括步骤E1：预警电脑7获取第二摄像头6驶上大桥主干道的车辆的车牌号，如果属于超重车辆的车牌号，则控制安装在第一红绿灯装置1上的道杆***10自动放下道杆101，禁止超重车辆驶上大桥，防止强行闯关。预警电脑7通过第一红绿灯装置1的显示屏8显示该违法的超重车辆的车牌号以及超重信息，发出等候处理告示；预警电脑7将该违法车辆的车牌号发送到交管部门的监控电脑15，等候处理。预警电脑7通过转动机构14控制路灯13转动并控制红色LED灯132点亮照向强行闯关的超重车辆指示其停车，防止其驶上大桥。

优选地，还包括桥梁监测***控制流程，桥梁监测***控制流程包括如下步骤：

步骤S1：预警电脑7获取大桥的主要节点的实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力；

步骤S2：预警电脑7判断大桥主要节点的实时振动幅度如果大于振动阈值、或者实时温度大于温度阈值、或者实时压力大于压力阈值、或者实时位移大于位移阈值、或者实时拉力大于拉力阈值；如果是转步骤S3；如果否，转步骤S1；

步骤S3：预警电脑控制第一红绿灯装置1临时亮起红灯，控制道杆***10自动放下道杆101，临时限行，并且通过第一红绿灯装置1的显示屏8显示大桥超载临时限行信息。

注意，实时振动幅度、实时温度、实时压力应变、实时位移、实时拉力只要有一项超标即控制道杆***10自动放下道杆101，临时限行。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种桥梁超限荷载监测预警***，包括第一红绿灯装置(1)、第二红绿灯装置(2)，第一红绿灯装置(1)、第二红绿灯装置(2)上均设置有第一摄像头(4)和车牌号抓拍***(5)，其特征在于，第一红绿灯装置(1)设置于通往大桥的主干道上，第二红绿灯装置(2)设置于通往大桥的各条支路上，第一红绿灯装置(1)、第二红绿灯装置(2)均配对设置有地秤(3)，地秤(3)用于检测通往大桥的车辆的重量信息，还包括预警电脑(7)，预警电脑(7)与地秤(3)连接获取车辆的超重信息后发送给对应的车牌号抓拍***(5)，该车牌号抓拍***(5)通过对应的第一摄像头(4)抓拍超重车辆的车牌号发送给预警电脑(7)，预警电脑(7)控制对应的第一红绿灯装置(1)或第二红绿灯装置(2)临时亮起红灯禁止超重车辆向大桥的主干道行进，第一红绿灯装置(1)、第二红绿灯装置(2)上均安装有显示屏(8)，显示屏(8)和预警电脑(7)相连，显示屏(8)显示超重车辆的车牌号以及超重信息，并显示禁止其驶向大桥的警告信息。

2.根据权利要求1所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于，所述第一红绿灯装置(1)上还设置有第二摄像头(6)，第二摄像头(6)与第一红绿灯装置(1)的车牌号抓拍***(4)相连用于抓拍驶上大桥主干道的车辆的车牌号发送给预警电脑(7)，如果该车辆的车牌号与超重车辆的车牌号相同，则预警电脑(7)控制安装在第一红绿灯装置(1)上的道杆***(10)自动放下道杆(101)；通过第一红绿灯装置(1)的显示屏(8)显示该违法的超重车辆的车牌号以及超重信息。

3.根据权利要求2所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于：所述预警电脑(7)还连接有桥梁监测***(11)，所述桥梁监测***(11)包括第一微处理器(111)，所述第一微处理器(111)连接有振动传感器(112)、温度传感器(113)、应变传感器(114)、位移传感器(115)、拉力传感器(116)；振动传感器(112)、温度传感器(113)、应变传感器(114)、位移传感器(115)、拉力传感器(116)设置于大桥的主要节点上；第一微处理器(111)通过物联网模块(117)连接预警电脑(7)。

4.根据权利要求3所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于：所述第一微处理器(111)还连接有时钟模块(118)和存储模块(119)，第一微处理器(111)选用STM32F105单片机；时钟模块(118)选用S-35390A时钟芯片；物联网模块(117)选用NB05-01物联网模块或NB08-01物联网模块。

5.根据权利要求2所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于：所述道杆***(10)的道杆(101)的铰接端铰接在第一红绿灯装置(1)的支撑杆(1a)上，道杆(101)的自由端能够提起或放下控制通向大桥的主干道开启和关闭，道杆(101)连接有转动机构(102)，转动机构(102)包括设置于支撑杆(1a)上的第一步进电机(1021)，第一步进电机(1021)的输出轴连接有减速机构(1022)，减速机构(1022)驱动道杆(101)的铰接端转动，道杆(101)的铰接端转动驱动道杆(101)的自由端提起或放下；所述预警电脑(7)经第二微处理器(71)与第一步进电机(1021)相连，驱动其正反转。

6.根据权利要求5所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于：所述第一红绿灯装置(1)的横杆(1b)上还设置有路灯(13)，路灯(13)通过转动机构(14)固定在第一红绿灯装置(1)的横杆(1b)上，转动机构(14)与预警电脑(7)相连，所述路灯(13)中设置有白色LED灯(131)和红色LED灯(132)，白色LED灯(131)和红色LED灯(132)均与预警电脑(7)相连。

7.根据权利要求6所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于：所述转动机构(14)包括第二步进电机(141)，第二步进电机(141)与第二微处理器(71)相连，第二步进电机(141)固定在第一红绿灯装置(1)的横杆(1b)上，其输出轴固连所述路灯(13)；

第二步进电机(141)、白色LED灯(131)和红色LED灯(132)经第二微处理器(71)与预警电脑(7)相连，第二微处理器(71)还连接有光线传感器(133)。

8.根据权利要求7所述的桥梁超限荷载监测预警***，其特征在于：所述预警电脑(7)连接交通管理部门的监控电脑(15)，向其发送超重车辆非法驶向大桥主干道信息。

9.根据权利要求1所述的桥梁超限荷载监测预警***的控制方法，其特征在于：包括超重车辆控制流程，超重车辆控制流程包括如下步骤：

步骤A：预警电脑(7)获取地秤(3)检测的车辆重量信息W1；

步骤B：预警电脑(7)判断如果该车辆重量信息W1≤重量阈值W2，返回步骤A；否则，进入步骤C；

步骤C：预警电脑(7)给地秤(3)相对应的车牌号抓拍***(5)发送指令，车牌号抓拍***(5)通过其第一摄像头(4)抓拍超重车辆的车牌号，预警电脑(7)获取超重车辆的车牌号；

步骤D：预警电脑(7)存储超重车辆的车牌号；

步骤E：预警电脑(7)控制相对应的第一红绿灯装置(1)或第二红绿灯装置(2)临时亮起红灯，禁止其驶向大桥；预警电脑(7)控制对应的显示屏(8)显示超重车辆的车牌号以及该车辆重量信息W1，发出禁止其驶向大桥的警告信息；

步骤F：返回步骤A。

10.根据权利要求9所述的桥梁超限荷载监测预警***的控制方法，在步骤E中，预警电脑(7)控制显示屏(8)显示超重车辆的车牌号到指定地点卸货的提示信息。