本實用新型屬于橋梁交通領域，涉及一種橋梁保護系統(tǒng)。

背景技術：

隨著我國國際地位的提升，經濟的高速增長，我國的道路橋梁建設關系到國家經濟建設的命脈。橋梁的使用壽命、安全合理使用等問題成為人們熱議的話題。現(xiàn)有的一部分橋梁因種種原因，難以適應當前交通運輸需求，其抵抗自然災害的能力較差，安全隱患突出。在世界各地的交通基礎設施維修與保護中，鋼筋混凝土橋梁結構的維修與保護已成為一個主要任務。導致橋梁的使用壽命的因素有很多但其中最為嚴重的是超負荷，超負荷對橋梁的損壞最為嚴重。

橋梁長時間暴露在自然環(huán)境中使用，承受各種車輛負載作用，并且要經受嚴酷的自然環(huán)境侵蝕、自然災害或是人為破壞等因素，使橋梁不可避免出現(xiàn)各種結構性的損傷現(xiàn)象，如橋梁主體結構承載力下降，抗力衰減、損傷積累增多、耐久性降低等，從而可能引發(fā)災難性事故，如2009年7月津晉高速公路匝道橋倒塌致5輛載貨車從橋上掉下，導致6人死亡、4人受傷的嚴重事故。2012年8月哈爾濱陽明灘大橋發(fā)生坍塌事故，導致3人死亡、5人受傷的重大事故。大貨車扎堆過橋挑戰(zhàn)承重極限，2010年09月21日06:57荊楚網-楚天都市報，報道大貨車在環(huán)城路上“排長龍”。造成上述事故的成因很多，但都有一個共同的特點，就是這些橋梁長期處于超負載的狀態(tài)下，導致橋梁結構疲勞損傷加劇、承載力下降，而相應的監(jiān)測及維護手段不及時，從而導致橋梁事故的發(fā)生。

在傳統(tǒng)的橋梁健康檢測中，利用人力監(jiān)察方式巡查橋梁的混凝土表層、鋼筋銹蝕程度、裂縫大小和寬度等問題進行分析來判斷橋梁整體健康狀況，在目測的基礎上采用檢測設備對橋梁的各個部位進行健康評估,這種檢測方法不僅耗費大量的人力和物力，而且檢測結果直接與檢測工程師的知識水平、工作經驗和自身素質有關，所以會存在很多不確定性的因素。橋梁保護系統(tǒng)是利用多種傳感器對橋梁關鍵結構狀態(tài)進行檢測和分析，并且做到最有效的解決橋梁的超負荷問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決過多車輛同時在橋上行駛，導致橋梁超負荷的問題，本實用新型提出了一種橋梁保護系統(tǒng)，以對橋梁上車輛的數量限制，降低橋梁負荷。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種橋梁保護系統(tǒng)，包括：稱重傳感器、A/D轉換芯片、控制器和信號燈，所述稱重傳感器安裝在橋的進橋口和出橋口處，且各稱重傳感器與A/D轉換芯片相連、所述A/D轉換芯片與控制器相連，所述信號燈連接所述控制器；所述稱重傳感器采集上橋車輛的重量和下橋車輛的重量，并傳輸至控制器，所述控制器接收該上橋車輛的重量和下橋車輛的重量，計算以輸出信號燈的點亮或熄滅信號，所述信號燈接收控制器發(fā)出的點亮或熄滅信號以相應點亮或熄滅；所述保護系統(tǒng)還包括可升降限位杠，其連接于控制器，接收控制器發(fā)出的升降控制信號以相應升降。

進一步的，所述升降限位桿，包括立柱，立柱由開口相對的兩根槽鋼構成中空的方筒型結構，兩根槽鋼兩側邊沿之間具有間隙形成限位導向槽，立柱上端設有升降減速電機，立柱內中心豎向設有一根與升降減速電機連接傳動的絲杠，立柱外滑動連接有與絲杠螺紋連接的雙位停車平臺。

進一步的，所述橋梁保護系統(tǒng)，還包括語音模塊，其連接于控制器。

進一步的，所述橋梁保護系統(tǒng)，還包括視頻監(jiān)控及錄像模塊，其連接于控制器。

進一步的，所述橋梁保護系統(tǒng)，還包括蜂鳴器，其連接于控制器。

進一步的，所述橋梁保護系統(tǒng)，還包括按鍵模塊，其連接于控制器。

進一步的，所述橋梁保護系統(tǒng)，還包括電腦終端，其連接于控制器。

有益效果：本實用新型橋梁保護系統(tǒng)，可以對橋上的車輛的重量統(tǒng)計，以控制車輛的流通，從而減輕橋梁的載重，以保護橋梁。

附圖說明

圖1為橋梁保護系統(tǒng)的結構示意框圖；

圖2為橋梁保護系統(tǒng)網絡組成示意圖；

圖3為HX711在電子秤應用中的典型應用方案圖。

具體實施方式

實施例1：一種橋梁保護系統(tǒng)，包括：稱重傳感器(下文中也稱為壓力傳感器)、A/D轉換芯片、控制器和信號燈，所述稱重傳感器安裝在橋的進橋口和出橋口處，且各稱重傳感器與A/D轉換芯片相連、所述A/D轉換芯片與控制器相連，所述信號燈連接所述控制器。所述稱重傳感器采集上橋車輛的重量和下橋車輛的重量，并傳輸至控制器，所述控制器接收該上橋車輛的重量和下橋車輛的重量，計算以輸出信號燈的點亮或熄滅信號，所述信號燈接收控制器發(fā)出的點亮或熄滅信號以相應點亮或熄滅。所述進橋口處的稱重傳感器采集上橋車輛的重量，所述出橋口處的稱重傳感器采集下橋車輛的重量，并傳輸至控制器，控制器以稱重傳感器采集的上橋車輛的重量和下橋車輛的重量計算得到橋上車輛的重量，并根據該控制器內存儲的閾值與橋上車輛的重量比對結果，向信號燈發(fā)出控制其點亮或熄滅的控制信號，信號燈接收所述控制信號以點亮或熄滅。

為了進一步的限制車流量，該保護系統(tǒng)還包括可升降限位杠，其連接于控制器，接收控制器發(fā)出的升降控制信號以相應升降，配合信號燈，在非通行信號燈亮起時，相應的升降限位桿落下，在通行信號燈亮起時，相應的升降限位桿升起。

作為一種技術方案，所述系統(tǒng)還包括語音模塊，其連接于控制器。用于輸出語音提醒。

作為一種技術方案，所述系統(tǒng)還包括視頻監(jiān)控及錄像模塊，其連接于控制器。用于與稱重傳感器配合，監(jiān)視車流量，還可用于與信號燈配合，監(jiān)視車輛對信號燈的指示遵守情況。

作為一種技術方案，所述系統(tǒng)還包括蜂鳴器，其連接于控制器。用于產生蜂鳴報警，如提示故障等。

作為一種技術方案，所述系統(tǒng)還包括按鍵模塊，其連接于控制器。用于手動控制升降限位杠、信號燈等。

作為一種技術方案，所述系統(tǒng)還包括電腦終端，其連接于控制器。用于監(jiān)視攝像或拍照畫面，或采集的車輛重量信息等。

以下，本實施例從系統(tǒng)的功能、測量、監(jiān)測、數據傳輸等方面說明。

功能：本實施例選用壓力傳感器檢測橋面通行的汽車總重，高于設定值時通過紅綠燈和限高桿限制車流量，使橋面通行的汽車重量控制在橋梁限重的合理范圍。利用ZigBee實時檢測橋梁的承受力和視頻監(jiān)控路面情況以便能夠及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事故，同時利用各個ZigBee節(jié)點控制溫度，濕度，震動等傳感器，實時的將橋梁上各數據傳送到電腦終端可以方便的讓相關工作人員觀看更好更有效的保護橋梁。

測量：當汽車行駛到橋梁前方時，有減速區(qū)域使車輛減速駛入檢測區(qū)，壓力傳感器檢測出上橋車輛重量，并通過ZigBee將各個節(jié)點采集的數據送回到主節(jié)點最終反饋到電腦終端，通過CPU算出橋上所承受的重量，并反饋給紅綠燈和限高桿。

當檢測到即低于橋最大承受力的2/3時，不采取任何操作(如果是單車超重將會立即被攔下)，放行車輛。汽車下橋減速通過檢測區(qū)，壓力傳感器檢測出下橋車輛重量，實時監(jiān)測橋面承受重量。

當檢測到即將大于橋最大承受力2/3時，大車車道的紅燈亮起，限高桿放下大車停止通行，以30s為周期，紅綠燈交替亮起，減少大車流量以緩解橋梁壓力，小車不受影響。

當檢測到即將大于橋最大承受力4/5時，大小車車道紅燈亮起，限高桿放下，車輛全部禁止通行，減少橋面承重。當橋面承重再次降低到橋最大承受力4/5以下時，放行小車，大車車道以30s為周期控制車流量。

監(jiān)測：為了實現(xiàn)對橋面承重的實時監(jiān)控及保護，建立多個測量點，采集上橋前和下橋前車重的數據，并通過ZigBee傳遞至終端進行數據分析處理得出橋面此時的承重，再依據分析處理的結果，發(fā)送命令反饋至紅綠燈及限高桿以實現(xiàn)對車輛的合理分流即對橋梁的保護。

為了了解路面具體情況，采用攝像頭實時采集圖像信息，而終端實現(xiàn)用戶的監(jiān)視、切換和控制功能。通過圖像傳輸通道將路面交通情況實時上傳到終端，用戶可以根據具體情況調整各路口車輛流量，確保交通通暢，及時了解各區(qū)域路面狀況，監(jiān)控路面輛的違章情況，能及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事故。

本實施例中，主要用到的數據傳輸技術是基于ZigBee的組網，將各個節(jié)點的數據傳回給主節(jié)點最終將由電腦終端處理，通過ZigBee無線通信模塊對橋梁的保護進行時時的監(jiān)控。

其中：

Zigbee模塊(CC2530F256)

功能特點：

1.尺寸：3.6*2.7cm

2.體積小，重量輕，引出全部IO口，標準2.54排針接口

3.開放頻段，工作頻段為2.4GHz

4.16個傳輸信道，根據環(huán)境進行切換可靠通信信道。

5.無線傳輸速率達250kbps

6.功耗：接收電流<30mA,發(fā)射電流<50mA

7.使用2.4G全向天線，可靠傳輸距離達250米。自動重連距離高達110米。下表反應了其技術參數：

CC2530主要特點：

*高性能、低功耗的8051微控制器內核；

*適應2.4GHz IEEE 802.15.4的RF收發(fā)器；

*電源電壓范圍寬(2.0～3.6V)；

*看門狗、電池監(jiān)視器和溫度傳感器；

*具有8路輸入8～14位ADC；

*2個支持多種串行通信協(xié)議的USART,1個紅外發(fā)生電路；

*1個通用的16位和2個8位定時器；

*高級加密標準(AES)協(xié)處理器；

*21個通用I/O引腳，2個具有20mA的電流吸收或電流供給能力；

*小尺寸QLP-40封裝，6mm×6mm。

Zigbee模塊配套功能底板的功能特點：

底板尺寸：7*5cm

串口通訊：自帶USB轉串口功能(PL-2303),方便筆記本用戶

供電方式：方口USB、DC2.1電源座(5V)。7號鋰電池(3.7V)

功能接口：Debug接口，兼容TI標準仿真工具，引出所有IO口，常用的串口

引腳以及5V/3.3V引腳

功能按鍵：1個復位，2個普通按鍵

LED指示燈：電源指示燈、組網指示燈和普通LED

模塊支持：支持WeBee CC2530核心板,CC2530+PA(cc2591)核心板。

壓力傳感器+HX711A

參數表：

HX711是一款專為高精度稱重傳感器而設計的24位A/D轉換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。降低了電子秤的整機成本，提高了整機的性能和可靠性。該芯片與后端MCU芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅動，無需對芯片內部的寄存器編程。輸入選擇開關可任意選取通道A或通道B，與其內部的低噪聲可編程放大器相連。通道A的可編程增益為128或64，對應的滿額度差分輸入信號幅值分別為±20mV或±40mV。通道B則為固定的64增益，用于系統(tǒng)參數檢測。芯片內提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內的A/D轉換器提供電源，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內的時鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復位功能簡化了開機的初始化過程。

高精度高增益24位A/D芯片HX711具有以下特點：

兩路可選擇差分輸入；

片內低噪聲可編程放大器，可選增益為64和128；

片內穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內A/D轉換器提供電源；

片內時鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時也可使用外接晶振或時鐘；

上電自動復位電路；

簡單的數字控制和串口通訊：所有控制由管腳輸入，芯片內寄存器無需編程；

可選擇10Hz或80Hz的輸出數據速率；

同步抑制50Hz和60Hz的電源干擾；

耗電量(含穩(wěn)壓電源電路)：典型工作電流：<1.7mA,斷電電流：<1μA；

工作電壓范圍：2.6～5.5V；

為了實現(xiàn)對橋梁的實時監(jiān)控及保護，須建立多個測量點，采集不同的數據，并傳遞至終端進行數據分析處理，再依據分析處理的結果，發(fā)送命令反饋至相應的測量點實現(xiàn)對車輛的合理分流即有效的對橋梁保護。因此我們將選用傳輸數據穩(wěn)定、快速組網的傳輸模塊。

1.在可靠性方面，ZigBee有很多方面進行保證。物理層采用了擴頻技術，能夠在一定程度上抵抗干擾，MAC應用層(APS部分)有應答重傳功能。MAC層的CSMA機制使節(jié)點發(fā)送前先監(jiān)聽信道，可以起到避開干擾的作用。當ZigBee網絡受到外界干擾，無法正常工作時，整個網絡可以動態(tài)的切換到另一個工作信道上。

2.時延由于ZigBee采用隨機接入MAC層，且不支持時分復用的信道接入方式，因此不能很好的支持一些實時的業(yè)務。

3.能耗特性能耗特性是ZigBee的一個技術優(yōu)勢。通常ZigBee節(jié)點所承載的應用數據速率都比較低。在不需要通信時，節(jié)點可以進入很低功耗的休眠狀態(tài)，此時能耗可能只有正常工作狀態(tài)下的千分之一。由于一般情況下，休眠時間占總運行時間的大部分，有時正常工作的時間還不到百分之一，因此達到很高的節(jié)能效果。

4.組網和路由性——網絡層特性

ZigBee大規(guī)模的組網能力——每個網絡65000個節(jié)點，而每個藍牙網絡只有8個節(jié)點。因為ZigBee底層采用了直擴技術，如果采用非信標模式，網絡可以擴展得很大，因為不需同步而且節(jié)點加入網絡和重新加入網絡的過程很快，一般可以做到1秒以內，甚至更快。藍牙通常需要3秒。在路由方面，ZigBee支持可靠性很高的網狀網的路由，所以可以布置范圍很廣的網絡，并支持多播和廣播特性，能夠給豐富的應用帶來有力的支持。

ZigBee技術與其他無線傳輸技術數據對比表：

壓力采集(壓力傳感器+HX711AD)

壓力的采集在此作品中至關重要，為了準確地采集每輛車的重量，將采集數據傳至終端。

重載壓力傳感器是傳感器中一種，但是我們很少聽說這種壓力傳感器，它通常被用于交通運輸應用中，通過監(jiān)測氣動、輕載液壓、制動壓力、機油壓力、傳動裝置、以及卡車/拖車的氣閘等關鍵系統(tǒng)的壓力、液力、流量及液位來維持重載設備的性能。重載壓力傳感器是一種具有外殼、金屬壓力接口以及高電平信號輸出的壓力測量裝置。許多傳感器配有圓形金屬或塑料外殼，外觀呈筒狀，一端是壓力接口，另一端是電纜或連接器。這類重載壓力傳感器常用于極端溫度及電磁干擾環(huán)境。工業(yè)及交通運輸領域的客戶在控制系統(tǒng)中使用壓力傳感器，可實現(xiàn)對冷卻液或潤滑油等流體的壓力測量和監(jiān)控。同時，它還能夠及時檢測壓力尖峰反饋，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)阻塞等問題，從而即時找到解決方案。

本作品采用模型演示的方式，因此并未采用工業(yè)級的重載壓力傳感器，而選用的壓力傳感器進行模擬演示。

HX711是一款專為高精度電子秤而設計的24位A/D轉換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。降低了電子秤的整機成本，提高了整機的性能和可靠性。

本模塊采用24位高精度的A/D轉換器芯片HX711,是一款專為高精度電子稱而設計的，具有兩路模擬通道輸入，內部集成128倍增益可編程放大器。輸入電路可配置為提供橋壓的電橋式(如壓力、稱重)傳感器模式，是一款理想的高精度、低成本采樣前端模塊。

道路監(jiān)控系統(tǒng)(攝像頭)：

由攝像頭采集的實時路況信息是交通網絡中不可缺少的設備組成之一。本作品采用攝像頭實時采集圖像信息。

通過對視頻圖像進行數字化編碼與壓縮，交通電視監(jiān)視系統(tǒng)支持局域網乃至廣域網內的授權用戶終端對數據和圖像資源的調用以及對前端設備的實時控制，實現(xiàn)網絡用戶的監(jiān)視、切換和控制功能，并提供對地理信息系統(tǒng)(GIS)等相關系統(tǒng)的支持。

城市道路是城市的基本骨架，從某種意義上講，城市道路監(jiān)控系統(tǒng)就是城市治安監(jiān)控系統(tǒng)的骨架。作為道路交通管理的主力軍，交警承擔了城市道路交通電視監(jiān)控、機動車交通違法監(jiān)測抓拍、智能卡口等系統(tǒng)建設，這三個系統(tǒng)的監(jiān)控范圍都是機動車道，監(jiān)控對象都是機動車輛，是城市道路監(jiān)控網絡系統(tǒng)的重要組成部分，對構建城市治安防控網絡系統(tǒng)都有著十分重要的作用。

為改善交通擁擠局面，各城市正在逐步推廣實施各重要交通道口區(qū)域實時交通狀況圖像監(jiān)控系統(tǒng)計劃，即在城市各重要交通道口安裝一套智能型道路監(jiān)控系統(tǒng)，通過圖像傳輸通道將路面交通情況實時上傳到道路監(jiān)控指揮中心，中心值班人員可以據此及時了解各區(qū)域路面狀況，以便調整各路口車輛流量，確保交通通暢。對監(jiān)控路面車輛的違章情況，能及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事故等。無論是闖紅燈，還是逆向行駛，只要機動車在通過市區(qū)主要路口時違反《中華人民共和國道路交通安全法》，都會被道路監(jiān)控系統(tǒng)記錄下來，違法車輛的信息在公安交通指揮控制中心被及時打印。利用高科技來管理交通，提高了工作效率，也方便了駕駛員。

現(xiàn)有橋梁保護措施，是從施工建設時利用各方面工藝加固橋梁，但是無論建設時多堅固的橋梁，在投入應用后，都不可避免因過負荷造成不同程度的裂縫。本方案考慮到我國公路交通現(xiàn)狀，貨物運輸車輛普遍存在屢禁不止的超載現(xiàn)象，極大地增加了路網中橋梁結構的負擔，低等級公路上的橋梁壓垮現(xiàn)象時有發(fā)生，高速公路橋梁也普遍暴露出過早損壞的不正?，F(xiàn)象，采用一種最新網聯(lián)網技術橋梁檢測方案，實時監(jiān)控控制橋梁車流量，使得橋梁在可負荷范圍內車流量最優(yōu)。保證在保護橋梁的范圍內做到通過的車流量最優(yōu)，極大的保護了橋梁的同時緩解交通堵塞。

我們主要應用到模塊有：

1、ZigBee模塊：此模塊主要作用是組網將各個節(jié)點采集的數據送回到主節(jié)點最終反饋到電腦終端能夠實時的檢測到橋梁的承受力對橋梁的保護和后期的維護起到方便且至關重要的作用。

2、壓力傳感器模塊：主要測出上橋車量的重量和下橋車輛的重量通過CPU算出橋上所承受的重量，當高于設定值時就觸發(fā)后期的模塊工作。

3、限高桿：我們的限高桿主要分兩種分別是：大車桿和小車桿，限高桿主要是起到分流大小車，我們的桿是在限定高度范圍內并且是可升降桿，這樣就可以做到對各種突發(fā)事件有效的處理。

4、視頻監(jiān)控及錄像模塊：攝像頭采集的實時路況信息是交通網絡中不可缺少的設備組成之一，對監(jiān)控路面車輛的違章情況，能及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事故等，并且很大程度上解放人力，提高工作效率。

相比傳統(tǒng)的橋梁保護措施我們的方案更加的智能化；自動化；大大的減少了成本以及人力。更好的推動了網聯(lián)網的發(fā)展與實際應用。

實施例2：作為實施例1中技術方案的補充，所述升降限位桿，包括立柱，立柱由開口相對的兩根槽鋼構成中空的方筒型結構，兩根槽鋼兩側邊沿之間具有間隙形成限位導向槽，立柱上端設有升降減速電機，立柱內中心豎向設有一根與升降減速電機連接傳動的絲杠，立柱外滑動連接有與絲杠螺紋連接的雙位停車平臺；

所述雙位停車平臺包括螺母、左支撐架和右支撐架，左支撐架和右支撐架的中部之間設有滑動架，螺母設在立柱內并與絲杠螺紋連接，滑動架套在立柱外并通過導向輥分別與立柱左側面和右側面滾動連接，螺母與滑動架之間設有穿過限位導向槽的連接架，左支撐架和右支撐架上分別設有平板，左支撐架和右支撐架上的平板上均沿前后方向設有四塊導向板，每兩塊導向板之間形成一個車輪導向槽，左支撐架和右支撐架上在每道車輪導向槽前端和后端均設有一個自動擋輪裝置；平板上設有位于滑動架左側和右側的過渡板，過渡板上表面高于平板上表面。

所述自動擋輪裝置包括活動擋板、驅動桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿和限位擋板，平板上設有用于活動擋板向上伸出的方形孔，驅動桿一端鉸接在活動擋板側面，驅動桿另一端設有滾輪，第三連桿一端鉸接在左支撐架或右支撐架上，第一連桿一端、第二連桿一端和第三連桿另一端鉸接，第一連桿另一端與驅動桿中部鉸接，第二連桿為弧形結構，第二連桿另一端鉸接在活動擋板側面，第二連桿與活動擋板的鉸接點位于驅動桿與活動擋板鉸接點的后方，限位擋板固定設在左支撐架或右支撐架上并位于第三連桿后方，驅動桿與活動擋板之間的鉸接軸上設有用于將驅動桿和滾輪向下伸的扭簧。

實施例3：作為實施例1或2的進一步說明：上述技術方案的傳輸，使用Zigbee模塊(CC2530F256)：

為了實現(xiàn)對橋梁的實時監(jiān)控及保護，我們須建立多個測量點，采集不同的數據，并傳遞至終端進行數據分析處理，再依據分析處理的結果，發(fā)送命令反饋至相應的測量點實現(xiàn)對車輛的合理分流即有效的對橋梁保護。因此我們將選用傳輸數據穩(wěn)定、快速組網的傳輸模塊。

1.在可靠性方面，ZigBee有很多方面進行保證。物理層采用了擴頻技術，能夠在一定程度上抵抗干擾，MAC應用層(APS部分)有應答重傳功能。MAC層的CSMA機制使節(jié)點發(fā)送前先監(jiān)聽信道，可以起到避開干擾的作用。當ZigBee網絡受到外界干擾，無法正常工作時，整個網絡可以動態(tài)的切換到另一個工作信道上。

2.時延由于ZigBee采用隨機接入MAC層，且不支持時分復用的信道接入方式，因此不能很好的支持一些實時的業(yè)務。

3.能耗特性能耗特性是ZigBee的一個技術優(yōu)勢。通常ZigBee節(jié)點所承載的應用數據速率都比較低。在不需要通信時，節(jié)點可以進入很低功耗的休眠狀態(tài)，此時能耗可能只有正常工作狀態(tài)下的千分之一。由于一般情況下，休眠時間占總運行時間的大部分，有時正常工作的時間還不到百分之一，因此達到很高的節(jié)能效果。

4.組網和路由性——網絡層特性

ZigBee大規(guī)模的組網能力——每個網絡65000個節(jié)點，而每個藍牙網絡只有8個節(jié)點。因為ZigBee底層采用了直擴技術，如果采用非信標模式，網絡可以擴展得很大，因為不需同步而且節(jié)點加入網絡和重新加入網絡的過程很快，一般可以做到1秒以內，甚至更快。藍牙通常需要3秒。在路由方面，ZigBee支持可靠性很高的網狀網的路由，所以可以布置范圍很廣的網絡，并支持多播和廣播特性，能夠給豐富的應用帶來有力的支持。

ZigBee技術與其他無線傳輸技術數據對比表

而壓力采集使用壓力傳感器+HX711AD：

壓力的采集在此作品中至關重要，為了準確地采集每輛車的重量，將采集數據傳至終端。

重載壓力傳感器是傳感器中一種，但是我們很少聽說這種壓力傳感器，它通常被用于交通運輸應用中，通過監(jiān)測氣動、輕載液壓、制動壓力、機油壓力、傳動裝置、以及卡車/拖車的氣閘等關鍵系統(tǒng)的壓力、液力、流量及液位來維持重載設備的性能。重載壓力傳感器是一種具有外殼、金屬壓力接口以及高電平信號輸出的壓力測量裝置。許多傳感器配有圓形金屬或塑料外殼，外觀呈筒狀，一端是壓力接口，另一端是電纜或連接器。這類重載壓力傳感器常用于極端溫度及電磁干擾環(huán)境。工業(yè)及交通運輸領域的客戶在控制系統(tǒng)中使用壓力傳感器，可實現(xiàn)對冷卻液或潤滑油等流體的壓力測量和監(jiān)控。同時，它還能夠及時檢測壓力尖峰反饋，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)阻塞等問題，從而即時找到解決方案。

本作品采用模型演示的方式，因此并未采用工業(yè)級的重載壓力傳感器，而選用的壓力傳感器進行模擬演示。

HX711是一款專為高精度電子秤而設計的24位A/D轉換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。降低了電子秤的整機成本，提高了整機的性能和可靠性。

本模塊采用24位高精度的A/D轉換器芯片HX711,是一款專為高精度電子稱而設計的，具有兩路模擬通道輸入，內部集成128倍增益可編程放大器。輸入電路可配置為提供橋壓的電橋式(如壓力、稱重)傳感器模式，是一款理想的高精度、低成本采樣前端模塊。

道路監(jiān)控使用攝像頭：

由攝像頭采集的實時路況信息是交通網絡中不可缺少的設備組成之一。本作品采用攝像頭實時采集圖像信息。

通過對視頻圖像進行數字化編碼與壓縮，交通電視監(jiān)視系統(tǒng)支持局域網乃至廣域網內的授權用戶終端對數據和圖像資源的調用以及對前端設備的實時控制，實現(xiàn)網絡用戶的監(jiān)視、切換和控制功能，并提供對地理信息系統(tǒng)(GIS)等相關系統(tǒng)的支持。

城市道路是城市的基本骨架，從某種意義上講，城市道路監(jiān)控系統(tǒng)就是城市治安監(jiān)控系統(tǒng)的骨架。作為道路交通管理的主力軍，交警承擔了城市道路交通電視監(jiān)控、機動車交通違法監(jiān)測抓拍、智能卡口等系統(tǒng)建設，這三個系統(tǒng)的監(jiān)控范圍都是機動車道，監(jiān)控對象都是機動車輛，是城市道路監(jiān)控網絡系統(tǒng)的重要組成部分，對構建城市治安防控網絡系統(tǒng)都有著十分重要的作用。

為改善交通擁擠局面，各城市正在逐步推廣實施各重要交通道口區(qū)域實時交通狀況圖像監(jiān)控系統(tǒng)計劃，即在城市各重要交通道口安裝一套智能型道路監(jiān)控系統(tǒng)，通過圖像傳輸通道將路面交通情況實時上傳到道路監(jiān)控指揮中心，中心值班人員可以據此及時了解各區(qū)域路面狀況，以便調整各路口車輛流量，確保交通通暢。對監(jiān)控路面車輛的違章情況，能及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事故等。無論是闖紅燈，還是逆向行駛，只要機動車在通過市區(qū)主要路口時違反《中華人民共和國道路交通安全法》，都會被道路監(jiān)控系統(tǒng)記錄下來，違法車輛的信息在公安交通指揮控制中心被及時打印。利用高科技來管理交通，提高了工作效率，也方便了駕駛員。

現(xiàn)有橋梁保護措施，是從施工建設時利用各方面工藝加固橋梁，但是無論建設時多堅固的橋梁，在投入應用后，都不可避免因過負荷造成不同程度的裂縫。本方案考慮到我國公路交通現(xiàn)狀，貨物運輸車輛普遍存在屢禁不止的超載現(xiàn)象，極大地增加了路網中橋梁結構的負擔，低等級公路上的橋梁壓垮現(xiàn)象時有發(fā)生，高速公路橋梁也普遍暴露出過早損壞的不正?，F(xiàn)象，采用一種最新網聯(lián)網技術橋梁檢測方案，實時監(jiān)控控制橋梁車流量，使得橋梁在可負荷范圍內車流量最優(yōu)。保證在保護橋梁的范圍內做到通過的車流量最優(yōu)，極大的保護了橋梁的同時緩解交通堵塞。

由此，本實施例主要應用到模塊有：

ZigBee模塊：此模塊主要作用是組網將各個節(jié)點采集的數據送回到主節(jié)點最終反饋到電腦終端能夠實時的檢測到橋梁的承受力對橋梁的保護和后期的維護起到方便且至關重要的作用。

壓力傳感器模塊：主要測出上橋車量的重量和下橋車輛的重量通過CPU算出橋上所承受的重量，當高于設定值時就觸發(fā)后期的模塊工作。

限高桿：我們的限高桿主要分兩種分別是：大車桿和小車桿，限高桿主要是起到分流大小車，我們的桿是在限定高度范圍內并且是可升降桿，這樣就可以做到對各種突發(fā)事件有效的處理。

視頻監(jiān)控及錄像模塊：攝像頭采集的實時路況信息是交通網絡中不可缺少的設備組成之一，對監(jiān)控路面車輛的違章情況，能及時發(fā)現(xiàn)并安排處理道路交通事故等，并且很大程度上解放人力，提高工作效率。

相比傳統(tǒng)的橋梁保護措施我們的方案更加的智能化；自動化；大大的減少了成本以及人力。更好的推動了網聯(lián)網的發(fā)展與實際應用。

以上所述，僅為本發(fā)明創(chuàng)造較佳的具體實施方式，但本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明創(chuàng)造披露的技術范圍內，根據本發(fā)明創(chuàng)造的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內。