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機(jī)器視覺動態(tài)撓度

簡要描述:機(jī)器視覺動態(tài)撓度 視頻傳感器技術(shù)的基本原理是通過裝有光學(xué)鏡頭的攝影機(jī)捕獲一個時間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移過程,再利用圖像匹配技術(shù)和亞像素技術(shù)獲得高精度的橋梁結(jié)構(gòu)振動位移,通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動態(tài)振動位移時程曲線

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  • 更新時間:2025-02-26
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  機(jī)器視覺動態(tài)撓度
機(jī)器視覺動態(tài)撓度 視頻傳感器技術(shù)的基本原理是通過裝有光學(xué)鏡頭的攝影機(jī)捕獲一個時間段內(nèi)結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移過程,再利用圖像匹配技術(shù)和亞像素技術(shù)獲得高精度的橋梁結(jié)構(gòu)振動位移,通過坐標(biāo)變換得到用距離單位表示的動態(tài)振動位移時程曲線,原理圖見下圖:

  性能指標(biāo)

參數(shù)類型

參數(shù)指標(biāo)

測量距離:

1-2000米

測量范圍:

0.01毫米—300米(大變形)

分辨率:

測量范圍的十萬分之一

測量精度:

±0.02mm(20m距離)

測量方向:

同時測量目標(biāo)物的二維變形(豎向撓度和橫向位移)

測量點(diǎn)數(shù):

多數(shù)同步動態(tài)實(shí)時測量

采樣頻率:

150HZ(多個目標(biāo)點(diǎn)同時測量)

距離檢測精度:

1mm(密集測點(diǎn))

使用時間:

連續(xù)工作≥8小時

工作溫度

-20~60℃(適合長期布設(shè))

數(shù)據(jù)傳輸

USB3.0技術(shù),傳輸速度500M/S

軟件系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)群監(jiān)測系統(tǒng)平臺

  系統(tǒng)特點(diǎn)

  ü 產(chǎn)品測量精度高,精度達(dá)到0.01mm;

  ü 可執(zhí)行結(jié)構(gòu)動態(tài)位移測量,測量頻率從0~150HZ;

  ü 測量效率高,可同時測量多個測點(diǎn);

  ü 遠(yuǎn)距離非接觸測量,測量距離遠(yuǎn)達(dá)2公里;

  ü 輕質(zhì)便攜、組裝快捷、單人輕松操作;

  ü 軟件數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大,實(shí)時出具測量結(jié)果;

  ü 數(shù)據(jù)一鍵上傳到云端,安全快捷;

  ü 測量過程人員設(shè)備安全性高;

  ü 產(chǎn)品連續(xù)穩(wěn)定,耐候性健壯性強(qiáng)。

  某橋測試數(shù)據(jù)

  為驗(yàn)證視頻圖像傳感技術(shù)動態(tài)位移測量系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離、高精度和非接觸式測量的可行性和魯棒性,選擇了某長江大橋進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測試驗(yàn),同時進(jìn)行了動力性能識別和多目標(biāo)點(diǎn)位移同時測量的可行性的驗(yàn)證,

  總結(jié)了現(xiàn)場測量中遇到的外界干擾因素,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性展開分析。

  測試前,將視頻位移傳感系統(tǒng)架設(shè)在穩(wěn)定的地面上,數(shù)據(jù)采集點(diǎn)距離大橋跨中待測目標(biāo)約1000m,現(xiàn)場測試如圖。測試目標(biāo)為4/8測點(diǎn)以及2/8測點(diǎn)。測試中未設(shè)置標(biāo)靶,皆選擇橋梁某一特征區(qū)域作為待測目標(biāo),如圖中(b)和(c)中的選框。

  現(xiàn)場測試的衛(wèi)星圖像和待測點(diǎn)的目標(biāo)位置

  圖:跨中動態(tài)位移時程曲線及其頻譜圖

  上圖為3600秒(1小時)位移時程曲線,從圖中可以看出跨中豎向位移在40厘米范圍內(nèi)。右側(cè)為動態(tài)位移頻譜曲線,從橫向振動頻譜曲線中可以識別出一階橫向基頻為0.049Hz。從豎向振動位移頻譜曲線中可以識別出四階振動頻率分別為0.122、0.234、0.337、0.371。從橫向振動信號中,還可以其它幾階頻率為0.093、0.122、0.244Hz。

  車輛荷載過橋的頻率為0.01-0.02Hz,周期約為50到100秒,車速約為50到100公里每小時。

  跨中振動速度頻譜圖

  從跨中振動速度頻譜圖中可以清晰的看出,豎向自振頻率的為0.122、0.234、0.337、0.371、0.449、0.571、0.591、0.698(橋塔);橫向振動頻率為0.049、0.093(縱飄)、0.122、0.244。

跨中加速度響應(yīng)頻譜圖

  通常,特大跨懸索橋橫向基頻頻率低、環(huán)境激勵較小,采用加速度傳感器難以識別出其基頻,因此,位移傳感器和速度傳感器更適合識別橫向基頻。

速度譜

  加速度頻譜

  吊桿內(nèi)力測試




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