CN102044127A - 一种基于远程专家服务预警服务管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于远程专家服务预警服务管理系统，是基于混合ARQ混合自动重复请求技术的传感器，对桥梁进行分组数据采集；采用M2M技术监测智能传感器设备之间信息，监测信息通过无线数字化远程传输；终端采集器通过终端远程传输协议和智能网络平台对监测信息进行双向数据传输，将终端采集器采集的数据与专家服务系统建立的桥梁设计和非设计小概率状态有限元计算结构受力模拟数据库信息进行对比，并根据对比结果进行评估、处理；根据桥梁的状况与监控信息的对比评估结果，进行预警；当监测数据出现异常或报警级别较高时，系统会自动发送信息至专家，专家会及时给出相应的处理意见和措施，实现信息及时动态管理。

Description

一种基于远程专家服务预警服务管理系统

技术领域

本发明涉及交通管理领域，特别是主要面向公路上的桥梁、海、河流上的桥梁监测的一种基于远程专家服务预警服务管理系统。

背景技术

随着科学技术的进步和交通事业的发展，桥梁在国民经济和社会生活中起着举足轻重的作用。因此桥梁的安全可靠性、耐久性和适用性也日渐受关注和重视。过于超前的设计、不成熟的材料与施工技术，设计、建设、管理的、严重滞后等，使一大批桥梁存在先天的结构性缺陷；严重的超载、超负荷、超寿命使用，导致结构各部分在远没有达到设计年限就产生不同程度的损伤和劣化、缩短了桥梁的寿命。近年内频繁发生桥梁跨蹋事故。现有的桥梁健康监测系统只是关心于受荷桥梁本身监测，数据分析滞后，起不到预警功能，对于实时在线分析桥梁健康状况的研究还处于起步阶段。

目前监测桥梁系统主要针对特殊特大型桥梁，悬索和斜拉桥；其大多存在以下不足：建康系统造价高，运营成本高，系统通用性差，传感器故障率高，维护成本高；数据存储量大，分析能力差，利用率低；只是对桥梁时行监测，管理功能低；没有对桥梁进行全面的、各种运营状态下的分析；由于对事物本质认识不足，没有实现定量化管理.造成结论等不明确；软件架构和思想不够先进；只是单个桥梁进行设计，没有实现桥梁数控中心式管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于远程专家服务预警服务管理系统，克服了上述产品的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种基于远程专家服务预警服务管理系统，是基于混合ARQ混合自动重复请求技术的传感器，对桥梁进行分组数据采集；采用国际先进的M2M技术监测智能传感器设备之间信息，监测信息通过无线数字化远程传输；终端采集器通过终端远程传输协议和智能网络平台对监测信息进行双向数据传输；将终端采集器采集的数据与专家服务系统建立的桥梁设计和非设计小概率状态有限元计算结构受力模拟数据库信息进行对比，并根据对比结果进行评估、处理；根据桥梁的状况与监控信息的对比评估结果，进行预警；当监测数据出现异常或报警级别较高时，系统会自动发送信息至专家，专家会及时给出相应的处理意见和措施，实现信息及时动态管理。

其工作流程为：

(1)将各种传感器部署在桥梁的关键位置，通过人工和导入操作采集桥梁的各种基础数据，采集的数据包括：行政识别数据、结构技术数据、最近技术状况评定、经常检查数据、定期检查数据、特殊检查数据，通过M2M的嵌入式设备将数据智能进行处理；

(2)将智能传感器采集桥梁的应变、加速度、温度及图像数据采用数传模块将实时发送至基站，基站将数据通过GPRS或CDMA将数据传送至服务器，服务器将数据进行多元化数据处理，其方式为：使用高性能服务器对传感器采集的数据进行分类梳理、计算、过滤、清洗、保存，并且根据计算模型生成各种计算维度的分析报表，作为分析桥梁健康状况的数据辅助。

(3)建立非设计荷载作用下桥梁的受力和安全状态数据库与相应的预警级别，为智能分析桥梁健康状况提供数据依据；根据专家服务知识库对桥梁状态数据进行模式比对和分析计算，并且得到桥梁的状态分析结果；采用专家判断、模式识别的人工智能系统进行判断，对桥梁的状态级别进行评估，为管理者提供数据辅助。

所述专家服务知识库是根据各种桥梁检测状态数据及国家桥梁道路养护规范建立并且融合了人工智能算法-线性线性回归等数据挖掘算法建立的数据模型。

(4)系统根据专家服务知识库进行分析得到的结果，对于设定级别的桥梁进行报警，并且给出报警的分析报告。

(5)系统根据桥梁的健康状态数据、桥梁所在道路行政等级、交通量、绕行增加距离等数据为用户提供了“多桥梁维修排序”、“桥梁维修检查计划”和“桥梁养护报告”的输出，并根据用户录入的各项数据自动生成各年度养护报告。

(6)系统根据施工方案和施工计划中的内容，确定先进合理、安全可靠的施工方法；进行工程造价和各种价格、费用的分析和累计计算，复核及审核，最后输出编制说明。

所述数传模块采用终端远程传输协议，使用MTMP协议封装静载、动载测量传感器相关数据标准及数据传输效验机制，作为数据传输的终端通讯协议；所述数据传输方式为分组数据传输，是采用混合自动重复请求处理工艺进行传输的，保证数据传输的稳定、完整、统一。

所述智能传感器采集传输设备采用防水、防高温、防低温处理工艺。

所述专家服务体系是基于SaaS模式的工艺，为桥梁健康的数据评估提供应用服务。

一种基于远程专家服务预警服务管理系统，包括桥梁管理子系统、健康监测子系统、评价决策子系统、维修计划子系统、经费决策子系统和专家支持系统，所述桥梁管理子系统与健康监测子系统相通，健康监测子系统与评价决策子系统相通，评价决策子系统分别连接维修计划子系统、经费决策子系统；桥梁管理子系统、评价决策子系统、维修计划子系统和经费决策子系统通过数传模块分别连接专家支持系统。

所述桥梁管理子系统包括加速度采集器、温度采集器、应变力采集器、图像采集器，通过桥梁管理子系统对桥梁进行元素划分，建立基础数据库，以系统论思想对桥梁进行动态管理，该系统包括：行政识别数据存储、结构技术数据存储、最近技术状况评定。

所述健康监测子系统包括无线传输器、无线接收器、数据接收维护器和数据处理器，所述无线传输器分别连接桥梁管理子系统的加速度采集器、温度采集器、应变力采集器和图像采集器，无线传输器通过终端远程传输方式接通无线接收器，无线接收器连接在数据接收维护器上，所述数据接收维护器连接数据处理器，数据处理器采用数据挖掘技术对接收到的数据进行分析、处理并作出评估报告；所述桥梁管理子系统健康监测子系统采用智能传感器监测桥梁健康状况以连续自动监测技术为主导，以自动采样和被动式吸收采样基础，以M2M技术为辅助的技术路线，其具体操作包括：数据自动采集、数据储存管理与查询、数据处理与传输、数据可视化处理、健康等级分析、服务水准安全报警、健康与安全评估、远程专家会诊、桥梁评定。

所述评价决策子系统主要针对建康系统中得到桥梁的状况，通行能力、承载能力和耐久性等重要参数进行全局统筹考虑，制定桥梁的重大重大决策例，为决策提供分析报告和评估报告。

所述维修计划子系统是根据全线桥梁的监测数据得到桥梁的运营状况、特点及拟投入经费情况，制定详细可行的维修计划，系统将维修计划、经费决策功能融入产品中，其具体操作为：通过先进的数据库存储技术、数据传输等技术构成高效的维修计划制定系统，自动制定维修工作计划评价报告，并且在每个计划中的里程碑进行质量监控即流程监控。

所述经费决策子系统对制定的维修计划的各项经费进行统计分析，经费决策子系统使用科学的预算机制，对桥梁养护经费进行评估，并生成各类报告，为管理者提供桥梁必要的关键数据，为制定预算人员提供准确数据。

所述终端远程传输协议包括传输协议管理模块、数据发送模块和数据接收模块，所述数据发送模块包括数据效验和数据传输，所述数据接收模块包括数据效验和数据接收。

所述专家服务知识库是采用桥梁非设计荷载小概率状态结构受力状态模型数据库，建立桥梁健康状况知识库为智能分析桥梁健康状况提供数据依据；桥梁设计和非设计小概率状态有限元计算结构受力模拟数据库的建立是结合中国实际超载和车辆组合情况，建立非设计荷载作用下桥梁的受力和安全状态数据库与相应的预警级别，其具体操作为：计算和处理的桥梁状态数据，采用专家判断、模式识别的人工智能系统在专家数据库中进行分析，对桥梁的状态级别进行评估，为管理者提供数据辅助。

所述远程协同智能预警是根据桥梁的状况建立与监控信息对应的预警机制；根据桥梁的一般评定、适应性评定的各种因素及预设的评定标准对桥梁进行预警处理，并生成预警报告；一般评定是依据桥梁定期检查资料，通过对桥梁各部件技术状况的综合评定，确定桥梁的技术状况等级，提出各类桥梁的养护措施；适应性评定包括承载率评定、通行能力等。

所述专家支持系统是当数据出现异常时和报警级别较高时，系统会自动发送信息至专家，专家会及时给出相应的处理意见和措施，实现信息及时动态管理。

本发明所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的有益效果为：完整、统一、集中管理桥梁数据，建立实时监控、处理的运行机制；桥梁数据传输连贯、统一、稳定、准确；任何时间做到数据的畅通性和监管的无盲点；实时在线集中调度、采集桥梁结构体各个传感器采集的构件脉冲信息，综合汇总形成自适应调和编码，以便于桥梁数据完整传输；SaaS模式的专家服务系统提供桥梁健康诊断；远程协同智能预警管理有效保护桥梁安全；专家在线支持能够及时为桥梁提供意见和养护处理措施。养护成本降低、社会、经济效益好，具有较大的应用前景，节省人力物力与财力，延长桥梁使用寿命，改善高速公路行驶条件，行车畅通、平稳、舒适，确保道路的安全与稳定，提高高速公路路面的养护和建设水平。

附图说明

图1是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的数据处理原理图；

图3是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的原理图；

图4是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的终端远程传输协议原理图；

图5是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的专家服务知识库建立原理图；

图6是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的远程协同智能预警原理图；

图7是本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的专家支持系统原理图。

图中：1、桥梁管理子系统；2、健康监测子系统；3、评价决策子系统；4、维修计划子系统；5、经费决策子系统；6、专家支持系统；7、数传模块；8、加速度采集器；9、温度采集器；10、应变力采集器；11、图像采集器；12、无线传输器；13、无线接收器；14、数据接收维护器；15、数据处理器；16、传输协议管理模块；17、数据发送模块；18、数据接收模块；19、数据效验；20、数据传输；21、数据效验；22、数据接收。

具体实施方式

本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，是基于混合ARQ混合自动重复请求技术的传感器，对桥梁进行分组数据采集；采用国际先进的M2M技术监测智能传感器设备之间信息，监测信息通过无线数字化远程传输；终端采集器通过终端远程传输协议和智能网络平台对监测信息进行双向数据传输；将终端采集器采集的数据与专家服务系统建立的桥梁设计和非设计小概率状态有限元计算结构受力模拟数据库信息进行对比，并根据对比结果进行评估、处理；根据桥梁的状况与监控信息的对比评估结果，进行预警；当监测数据出现异常或报警级别较高时，系统会自动发送信息至专家，专家会及时给出相应的处理意见和措施，实现信息及时动态管理。

其工作流程为：

(1)将各种传感器部署在桥梁的关键位置，通过人工和导入操作采集桥梁的各种基础数据，采集的数据包括：行政识别数据、结构技术数据、最近技术状况评定、经常检查数据、定期检查数据、特殊检查数据，通过M2M的嵌入式设备将数据智能进行处理；

(2)将智能传感器采集桥梁的应变、加速度、温度及图像数据采用数传模块将实时发送至基站，基站将数据通过GPRS或CDMA将数据传送至服务器，服务器将数据进行多元化数据处理，其方式为：使用高性能服务器对传感器采集的数据进行分类梳理、计算、过滤、清洗、保存，并且根据计算模型生成各种计算维度的分析报表，作为分析桥梁健康状况的数据辅助。

(3)建立非设计荷载作用下桥梁的受力和安全状态数据库与相应的预警级别，为智能分析桥梁健康状况提供数据依据；根据专家服务知识库对桥梁状态数据进行模式比对和分析计算，并且得到桥梁的状态分析结果；其中，专家服务知识库是根据各种桥梁检测状态数据及国家桥梁道路养护规范建立并且融合了人工智能算法-线性线性回归等数据挖掘算法建立的数据模型。采用专家判断、模式识别的人工智能系统进行判断，对桥梁的状态级别进行评估，为管理者提供数据辅助。

(4)系统根据专家服务知识库进行分析得到的结果，对于设定级别的桥梁进行报警，并且给出报警的分析报告。

(5)系统根据桥梁的健康状态数据、桥梁所在道路行政等级、交通量、绕行增加距离等数据为用户提供了“多桥梁维修排序”、“桥梁维修检查计划”和“桥梁养护报告”的输出，其中养护报告模块可根据用户录入的各项数据自动生成各年度养护报告。

(6)系统根据施工方案和施工计划中的内容，确定先进合理、安全可靠的施工方法；进行工程造价和各种价格、费用的分析和累计计算，复核及审核，最后输出编制说明。

所述数传模块采用终端远程传输协议，使用MTMP协议封装静载、动载测量传感器相关数据标准及数据传输效验机制，作为数据传输的终端通讯协议；所述数据传输方式为分组数据传输，是采用混合自动重复请求处理工艺进行传输的，保证数据传输的稳定、完整、统一。

所述智能传感器采集传输设备采用防水、防高温、防低温处理工艺。

所述专家服务体系是基于SaaS模式的工艺，为桥梁健康的数据评估提供应用服务。

如图1-3所示，本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，包括桥梁管理子系统1、健康监测子系统2、评价决策子系统3、维修计划子系统4、经费决策子系统5和专家支持系统6，所述桥梁管理子系统1与健康监测子系统2相通，桥梁管理子系统1通过数传模块7可将监测到的桥梁信息传递到健康监测子系统2，健康监测子系统2与评价决策子系统3相通，评价决策子系统3分别连接维修计划子系统4、经费决策子系统5；桥梁管理子系统1、评价决策子系统3、维修计划子系统4和经费决策子系统5通过数传模块7分别连接专家支持系统6，专家支持系统6根据接收到的数据可对桥梁的维护及建设作出建议。

所述桥梁管理子系统1包括加速度采集器8、温度采集器9、应变力采集器10、图像采集器11，通过加速度采集器8、温度采集器9、应变力采集器10、图像采集器11可分别监测桥梁的应变、加速度、温度及图像数据；通过桥梁管理子系统1对桥梁进行元素划分，建立基础数据库，以系统论思想对桥梁进行动态管理，该系统包括：行政识别数据存储；结构技术数据存储；最近技术状况评定(经常性检查、定期性检查、特殊检查)。

所述健康监测子系统2包括无线传输器12、无线接收器13、数据接收维护器14和数据处理器15，所述无线传输器12分别连接桥梁管理子系统1的加速度采集器8、温度采集器9、应变力采集器10和图像采集器11，无线传输器12通过终端远程传输方式接通无线接收器13，无线接收器13连接在数据接收维护器14上，所述数据接收维护器14连接数据处理器15，数据处理器15采用数据挖掘技术对接收到的数据进行分析、处理并作出评估报告；所述桥梁管理子系统健康监测子系统2采用智能传感器监测桥梁健康状况以连续自动监测技术为主导，以自动采样和被动式吸收采样基础，以M2M技术为辅助的技术路线，其具体操作为：

1、数据自动采集，该功能包括：1)传感器布置与编码图；2)传感器参数调试：参数设置、采样设置与控制；3)传感器参数采集：温度传感器、风速传感器、动态地坪、加速度传感器、位移传感器、应变传感器、裂缝传感器、测力传感器、视频传感器等。

2、数据储存管理与查询。

3、数据处理与传输：数据修正、信号处理小波分析、HHT模态分析、幅值分析、频谱分析、频响分析、倒谱分析、时域分析等。

4、数据可视化：信号曲线图、效果显示控制设置。

5、健康等级分析：原设计检算、现况检算：汽车荷载、温度荷载、持久状况和短期状况应力、持久状况正常使用极限状态、持久状况承载能力极限状况、有限元模型计算结果以立体图和波形图展现，各种工作状态、报警值、桥梁对应的参数。

6、服务水准安全报警：报警信息管理、状态控制、处理方案。

7、健康与安全评估：趋势判定、状态判定、综合评估、寿命评测；评估结果：专家评估报告、处理措施、维修建议。

8、远程专家会诊：协助进行评定结果的审核；健康与安全的评估；协助监测系统。

9、桥梁评定，包括：一般评定；适应性评定：承载率评定、通行能力等；评定结果：养护对策。

所述评价决策子系统3主要针对建康系统中得到桥梁的状况，通行能力、承载能力和耐久性等重要参数进行全局统筹考虑；制定桥梁的重大重大决策例，为决策提供分析报告和评估报告。

所述维修计划子系统4是根据全线桥梁的监测数据得到桥梁的运营状况、特点及拟投入经费情况，制定详细可行的维修计划，系统将维修计划、经费决策功能融入产品中，其具体操作为：通过先进的数据库存储技术、数据传输等技术构成高效的维修计划制定系统，自动制定维修工作计划评价报告，并且在每个计划中的里程碑进行质量监控即流程监控。

所述经费决策子系统5对制定的维修计划的各项经费进行统计分析，经费决策子系统5使用科学的预算机制，对桥梁养护经费进行评估，并生成各类报告，为管理者提供桥梁必要的关键数据，为制定预算人员提供准确数据。

如图4所示，所述终端远程传输协议包括传输协议管理模块16、数据发送模块17和数据接收模块18，所述数据发送模块17包括数据效验19和数据传输20，所述数据接收模块18包括数据效验21和数据接收22；所述传输协议管理模块16将数据发送模块17内的数据文件经数据效验19效验后，通过数据传输20进行传递，同时数据接收模块18内的数据接收22进行接收，并通过数据效验21后保存即可。

如图5所示，所述专家服务知识库是采用桥梁非设计荷载小概率状态结构受力状态模型数据库，建立桥梁健康状况知识库为智能分析桥梁健康状况提供数据依据；桥梁设计和非设计小概率状态有限元计算结构受力模拟数据库的建立是结合中国实际超载和车辆组合情况，建立非设计荷载作用下桥梁的受力和安全状态数据库与相应的预警级别，其具体操作为：计算和处理的桥梁状态数据，采用专家判断、模式识别的人工智能系统在专家数据库中进行分析，对桥梁的状态级别进行评估，为管理者提供数据辅助。

如图6所示，所述远程协同智能预警是根据桥梁的状况建立与监控信息对应的预警机制；根据桥梁的一般评定、适应性评定的各种因素及预设的评定标准对桥梁进行预警处理，并生成预警报告；一般评定是依据桥梁定期检查资料，通过对桥梁各部件技术状况的综合评定，确定桥梁的技术状况等级，提出各类桥梁的养护措施；适应性评定包括承载率评定、通行能力等，适应性评定包括以下内容：依据桥梁定期及特殊检查资料、结合试验与结构受力分析、评定桥梁的实际承载能力、通行能力、抗洪能力，提出桥梁养护、改造方案。根据评定的结果，作出相应的养护对策，其操作为：根据桥梁一般评定结果，桥梁技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类、五类，一类桥梁进行正常保养；二类桥梁需进行小修；三类桥梁需进行中修，酌情进行交通管制；四类桥梁需进行大修或改造，及时进行交通管制，如限载、限速通过，当缺损较严重时应及时关闭交通；五类桥梁需要进行改建或重建，及时关闭交通。对在桥梁检查过程中发现梁、拱、墩台裂缝超过规范最大限值规定时应进行修补或加固，以保证结构的耐久性。

如图7所示，所述专家支持系统6，当数据出现异常时和报警级别较高时。系统会自动发送信息至专家，专家会及时给出相应的处理意见和措施，实现信息及时动态管理；其具体操作为：通过无线传输将数据图表传输到专家的客户机上，专家根据桥梁状况数据作出判断；系统根据桥梁现状数据及专家评定结果进行综合，最后得到可供管理人员参考的健康状态评估表；根据远程传输得到的监测报告，专家通过自己客户机操作系统监测功能及查询细节报告数据，从而协助监测桥梁，一旦发现问题，即可进行上报通知养护单位进行处理。

本发明实施例所述的基于远程专家服务预警服务管理系统的具体实施方式为：

1)现场勘查桥梁当前状况，并将桥梁的行政识别数据、结构技术数据、历史检查数据以及最近技术状况输入系统。

2)根据桥梁的构造、交通特征、周围环境制定安装施工计划。

3)安装传感器传输设备及电源管理系统。

4)采集1日车辆通过数据，传输入系统并进行计算处理。

5)根据桥梁数据构建专家知识库模型。

6)系统自动采用模式识别技术和智能分析技术判定桥梁的安全等级及做出评估报告及相关预警。

7)根据桥梁评估报告以及系统参数，系统自动生成维修计划。

8)专家根据数据报告和桥梁道路养护规范给桥梁评级、打分并出具建议。相关技术参数：

无线加速度(振动)传感器节点：三轴，频响(-3dB)X，Y轴300Hz，Z轴150Hz，量程±2g，3g，6g，10g，软件可编程选择，2M存储器，100米可视距离，可选内、外置天线。无线加速度(振动)传感器节点使用简单方便，极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力。广泛应用于振动加速度数据采集和工业设备在线监测。节点结构紧凑，体积小巧，由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成，内置加速度传感器，封装在PPS塑料外壳内。

每个节点的最高采样率可设置为4KHz，每个通道均设有抗混叠低通滤波器。采集的数据既可以实时无线传输至计算机，也可以存储在节点内置的2M数据存储器内，保证了采集数据的准确性。节点的空中传输速率可以达到250KBPS，有效室外通讯距离可达1Km。节点设计有专门的电源管理软硬件，在实时不间断传输情况下，节点功耗仅30mA，使用内置的可充电电池，可连续测量18小时。可选择带有USB接口的节点，既可以通过USB接口对节点充电，也可快速地把存储器内的数据下载到计算机里面。

本产品适合于长期振动监测，按可设定的时间间隔发送振动加速度值，速度等值。具有超低功耗，按分钟为单位的间隔发射，普通电池可以工作数年之久，大大减少了无线传感器网络的维护时间。

无线应变传感器节点：独立4通道，量程±15000με，测量精度0.1％red±2με，输入1/4(120，350，1kΩ选一)，半桥，全桥自动切换，端子输入接口，±100％量程范围自动平衡，20点/秒，2M存储器，可选内、外置天线。无线应变(遥测)传感器节点使用简单方便，极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力，无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，整个测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力。无线传感器节点可以组成庞大的无线传感器网络，支持上千个测点同时进行大型结构试验。广泛应用于桥梁、建筑物、飞机、船舶、车辆等结构静力测试，疲劳测试，载荷实验等。

节点结构紧凑，体积小巧，由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成，封装在PPS塑料外壳内。节点每个通道内置有独立的高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路，可以方便地由软件自动切换选择1/4桥，半桥，全桥测量方式，兼容各种类型的桥路传感器，比如应变，载荷，扭矩，位移，加速度，压力等。节点同时支持2线和3线输入方式，桥路自动配平。采集的数据既可以实时无线传输至计算机，也可以存储在节点内置的2M数据存储器，保证了采集数据的准确性。节点的空中传输速率可以达到250K BPS，有效室外通讯距离可达1Km。节点设计有专门的电源管理软硬件，在实时不间断传输情况下，节点功耗仅30mA，使用内置的可充电电池，可连续测量十几个小时。您既可以通过USB接口对节点充电，也可以快速地把存储器内的数据下载到计算机里面。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换，都应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：是基于混合ARQ混合自动重复请求技术的传感器，对桥梁进行分组数据采集；采用M2M技术监测智能传感器设备之间信息，监测信息通过无线数字化远程传输；终端采集器通过终端远程传输协议和智能网络平台对监测信息进行双向数据传输，将终端采集器采集的数据与专家服务系统建立的桥梁设计和非设计小概率状态有限元计算结构受力模拟数据库信息进行对比，并根据对比结果进行评估、处理；根据桥梁的状况与监控信息的对比评估结果，进行预警；当监测数据出现异常或报警级别较高时，系统会自动发送信息至专家，专家会及时给出相应的处理意见和措施，实现信息及时动态管理；其工作流程为：

(1)将各种传感器部署在桥梁的关键位置，通过人工和导入操作采集桥梁的各种基础数据，通过M2M的嵌入式设备将数据智能进行处理；

(2)将智能传感器采集桥梁数据，采用数传模块将实时发送至基站，基站将数据通过GPRS或CDMA将数据传送至服务器，服务器将数据进行多元化数据处理；

(3)建立非设计荷载作用下桥梁的受力和安全状态数据库与相应的预警级别，为智能分析桥梁健康状况提供数据依据；根据专家服务知识库对桥梁状态数据进行模式比对和分析计算，并且得到桥梁的状态分析结果；采用专家判断、模式识别的人工智能系统进行判断，对桥梁的状态级别进行评估，为管理者提供数据辅助；

(4)系统根据专家服务知识库进行分析得到的结果，对于设定级别的桥梁进行报警，并且给出报警的分析报告；

(5)系统根据桥梁的健康状态数据、桥梁所在道路行政等级、交通量、绕行增加距离等数据为用户提供了“多桥梁维修排序”、“桥梁维修检查计划”和“桥梁养护报告”的输出，并根据用户录入的各项数据自动生成各年度养护报告；

(6)系统根据施工方案和施工计划中的内容，确定先进合理、安全可靠的施工方法；进行工程造价和各种价格、费用的分析和累计计算，复核及审核，最后输出编制说明。

2.根据权利要求1所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述数传模块采用终端远程传输协议，使用MTMP协议封装静载、动载测量传感器相关数据标准及数据传输效验机制，作为数据传输的终端通讯协议；所述数据传输方式为分组数据传输，是采用混合自动重复请求处理工艺进行传输的；所述终端远程传输协议包括传输协议管理模块、数据发送模块和数据接收模块，所述数据发送模块包括数据效验和数据传输，所述数据接收模块包括数据效验和数据接收。

3.根据权利要求1所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：包括桥梁管理子系统、健康监测子系统、评价决策子系统、维修计划子系统、经费决策子系统和专家支持系统，所述桥梁管理子系统与健康监测子系统相通，健康监测子系统与评价决策子系统相通，评价决策子系统分别连接维修计划子系统、经费决策子系统；桥梁管理子系统、评价决策子系统、维修计划子系统和经费决策子系统通过数传模块分别连接专家支持系统。

4.根据权利要求1或3所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述桥梁管理子系统包括加速度采集器、温度采集器、应变力采集器、图像采集器，通过桥梁管理子系统对桥梁进行元素划分，建立基础数据库，以系统论思想对桥梁进行动态管理，该系统包括：行政识别数据存储、结构技术数据存储、最近技术状况评定。

5.根据权利要求1或3所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述健康监测子系统包括无线传输器、无线接收器、数据接收维护器和数据处理器，所述无线传输器分别连接桥梁管理子系统的加速度采集器、温度采集器、应变力采集器和图像采集器，无线传输器通过终端远程传输方式接通无线接收器，无线接收器连接在数据接收维护器上，所述数据接收维护器连接数据处理器，数据处理器采用数据挖掘技术对接收到的数据进行分析、处理并作出评估报告。

6.根据权利要求1或2所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述评价决策子系统主要针对建康系统中得到桥梁的状况，通行能力、承载能力和耐久性等重要参数进行全局统筹考虑，制定桥梁的重大重大决策例，为决策提供分析报告和评估报告。

7.根据权利要求1或2所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述维修计划子系统是根据全线桥梁的监测数据得到桥梁的运营状况、特点及拟投入经费情况，制定详细可行的维修计划，系统将维修计划、经费决策功能融入产品中。

8.根据权利要求1或2所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述经费决策子系统对制定的维修计划的各项经费进行统计分析，经费决策子系统使用科学的预算机制，对桥梁养护经费进行评估，并生成各类报告，为管理者提供桥梁必要的关键数据，为制定预算人员提供准确数据。

9.根据权利要求1或2所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述专家服务知识库是采用桥梁非设计荷载小概率状态结构受力状态模型数据库，建立桥梁健康状况知识库为智能分析桥梁健康状况提供数据依据。

10.根据权利要求1或2所述的基于远程专家服务预警服务管理系统，其特征在于：所述远程协同智能预警是根据桥梁的状况建立与监控信息对应的预警机制；根据桥梁的一般评定、适应性评定的各种因素及预设的评定标准对桥梁进行预警处理，并生成预警报告。

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