CN107219808A - 一种用于桥梁健康的分布式管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于桥梁健康的分布式管理系统，包括供电模块、若干个分别设置在桥梁各处的分布式管理单元、用于通信的GPRS通信模块、管理服务器、无线网关、物联网以及远程移动终端，所述供电模块包括市电电网、变压器以及稳压器，且市电电网的输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端分别与若干个分布式管理单元的电源输入端连接。该用于桥梁健康的分布式管理系统，可对桥梁各处的健康参数进行统一监控，方便监控管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求，方便采取相应的维护措施，进行分布式管理；其次，该用于桥梁健康的分布式管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，具有自动远程报警的功能。

Description

一种用于桥梁健康的分布式管理系统
技术领域
本发明涉及桥梁健康管理技术领域，具体为一种用于桥梁健康的分布式管理系统。
背景技术
桥梁在人们生活中起着重要作用。桥梁给我们生产生活带来了便利，但同时也存在着许多的安全隐患。例如：桥梁经长期使用后，桥梁的刚度和承载能力会出现不同程度的衰减，所以对桥梁的健康参数监测变得尤为重要。
然而，传统的桥梁健康管理系统，不便于对桥梁各处的健康参数信息进行集中监控，不可进行分布式管理；其次，传统的桥梁健康管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，不具有自动远程报警的功能。为此，我们提出一种用于桥梁健康的分布式管理系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于桥梁健康的分布式管理系统，以解决上述背景技术中提出传统的桥梁健康管理系统，不便于对桥梁各处的健康参数信息进行集中监控，不可进行分布式管理；其次，传统的桥梁健康管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，不具有自动远程报警功能的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于桥梁健康的分布式管理系统，包括供电模块、若干个分别设置在桥梁各处的分布式管理单元、用于通信的GPRS通信模块、管理服务器、无线网关、物联网以及远程移动终端，所述供电模块包括市电电网、变压器以及稳压器，且市电电网的输出端通过变压器与稳压器的输入端连接，该稳压器的输出端分别与若干个分布式管理单元的电源输入端连接。
所述管理服务器包括中央控制器、数据存储器、声光报警器以及无线路由器，且中央控制器依次通过无线路由器以及无线网关分别与物联网以及远程移动终端双向信号连接，该中央控制器还通过GPRS通信模块分别与若干个分布式管理单元双向信号连接。
所述中央控制器的输出端与声光报警器的输入端连接，且中央控制器与数据存储器双向连接。
所述分布式管理单元包括数据采集模块、数据比较器一、数据比较器二、数据比较器三、反馈模块、控制器、隔离放大器、GPRS信号收发器以及维修报警器，且数据采集模块包括位移传感器、压力传感器以及加速度传感器。
所述位移传感器的输出端与数据比较器一的输入端连接，压力传感器的输出端与数据比较器二的输入端连接，加速度传感器的输出端与数据比较器三的输入端连接，且数据比较器一、数据比较器二以及数据比较器三分别与控制器双向连接。
所述数据比较器一、数据比较器二以及数据比较器三的输出端均通过反馈模块与控制器的输入端连接，该控制器的输出端与维修报警器的输入端连接，且控制器的输出端通过隔离放大器与GPRS信号收发器的输入端连接。
所述控制器依次通过GPRS信号收发器以及GPRS通信模块与管理服务器双向信号连接。
优选的，所述控制器采用单片机，该控制器外设有多个接线端口。
优选的，所述维修报警器包括闪光报警器以及蜂鸣报警器。
优选的，所述中央控制器采用型号为Pentium E2210的集成CPU，该中央控制器外设有多个接线端口。
优选的，所述数据存储器采用型号为MT46V8M16TG-75的双倍数据速率RAM存储器。
优选的，所述远程移动终端采用可接入无线网络的智能手机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(一)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，通过供电模块内变压器对市电电网的输出电力进行变压，再通过稳压器对变压后的电力进行稳压，经稳压后的输出电力能更好的为分布式管理单元内的用电器执行电力供应。
(二)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，管理服务器内中央控制器通过GPRS通信模块分别与若干个分布式管理单元双向信号连接，可对桥梁各处的健康参数进行统一监控。
(三)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，通过分布式管理单元内数据采集模块中的位移传感器、压力传感器以及加速度传感器对桥梁的健康参数进行采集，再通过相应数据比较器进行判断，若桥梁某处的健康参数不满足要求时，则相对应分布式管理单元内的维修报警器发出警报，方便监控管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求，方便采取相应的维护措施，进行分布式管理。
(四)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，则相对应分布式管理单元内的隔离放大器对远程报警信息进行隔离放大处理，便于信息的远程传输工作，再依次通过GPRS信号收发器将远程报警信息发送至管理服务器内，从而使其具有自动远程报警的功能。
(五)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，在管理服务器的管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求时，可通过中央控制器、无线路由器以及无线网关的配合，自动拨打维修人员的远程移动终端，便于维修人员及时采取相应的维护措施。
综上所述：该用于桥梁健康的分布式管理系统，可对桥梁各处的健康参数进行统一监控，方便监控管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求，方便采取相应的维护措施，进行分布式管理；其次，该用于桥梁健康的分布式管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，具有自动远程报警的功能，还可自动拨打维修人员的远程移动终端，便于维修人员及时采取相应的维护措施。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图；
图2为本发明分布式管理单元的结构框图。
图中：10供电模块、101市电电网、102变压器、103稳压器、20分布式管理单元、201数据采集模块、2011位移传感器、2012压力传感器、2013加速度传感器、202数据比较器一、203数据比较器二、204数据比较器三、205反馈模块、206控制器、207隔离放大器、208GPRS信号收发器、209维修报警器、2091闪光报警器、2092蜂鸣报警器、30GPRS通信模块、40管理服务器、401中央控制器、402数据存储器、403声光报警器、404无线路由器、50无线网关、60物联网、70远程移动终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于桥梁健康的分布式管理系统，包括供电模块(10)、若干个分别设置在桥梁各处的分布式管理单元(20)、用于通信的GPRS通信模块(30)、管理服务器(40)、无线网关(50)、物联网(60)以及远程移动终端(70)，供电模块(10)包括市电电网(101)、变压器(102)以及稳压器(103)，且市电电网(101)的输出端通过变压器(102)与稳压器(103)的输入端连接，该稳压器(103)的输出端分别与若干个分布式管理单元(20)的电源输入端连接。
管理服务器(40)包括中央控制器(401)、数据存储器(402)、声光报警器(403)以及无线路由器(404)，且中央控制器(401)依次通过无线路由器(404)以及无线网关(50)分别与物联网(60)以及远程移动终端(70)双向信号连接，该中央控制器(401)还通过GPRS通信模块(30)分别与若干个分布式管理单元(20)双向信号连接。
中央控制器(401)的输出端与声光报警器(403)的输入端连接，且中央控制器(401)与数据存储器(402)双向连接。
分布式管理单元(20)包括数据采集模块(201)、数据比较器一(202)、数据比较器二(203)、数据比较器三(204)、反馈模块(205)、控制器(206)、隔离放大器(207)、GPRS信号收发器(208)以及维修报警器(209)，且数据采集模块(201)包括位移传感器(2011)、压力传感器(2012)以及加速度传感器(2013)。
位移传感器(2011)的输出端与数据比较器一(202)的输入端连接，压力传感器(2012)的输出端与数据比较器二(203)的输入端连接，加速度传感器(2013)的输出端与数据比较器三(204)的输入端连接，且数据比较器一(202)、数据比较器二(203)以及数据比较器三(204)分别与控制器(206)双向连接。
数据比较器一(202)、数据比较器二(203)以及数据比较器三(204)的输出端均通过反馈模块(205)与控制器(206)的输入端连接，该控制器(206)的输出端与维修报警器(209)的输入端连接，且控制器(206)的输出端通过隔离放大器(207)与GPRS信号收发器(208)的输入端连接。
控制器(206)依次通过GPRS信号收发器(208)以及GPRS通信模块(30)与管理服务器(40)双向信号连接。
本发明中：控制器(206)采用单片机，该控制器(206)外设有多个接线端口。
本发明中：维修报警器(209)包括闪光报警器(2091)以及蜂鸣报警器(2092)。
本发明中：中央控制器(401)采用型号为Pentium E2210的集成CPU，该中央控制器(401)外设有多个接线端口。
本发明中：数据存储器(402)采用型号为MT46V8M16TG-75的双倍数据速率RAM存储器。
本发明中：远程移动终端(70)采用可接入无线网络的智能手机。
(一)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，通过供电模块(10)内变压器(102)对市电电网(101)的输出电力进行变压，再通过稳压器(103)对变压后的电力进行稳压，经稳压后的输出电力能更好的为分布式管理单元(30)内的用电器执行电力供应。
(二)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，管理服务器(40)内中央控制器(401)通过GPRS通信模块(30)分别与若干个分布式管理单元(20)双向信号连接，可对桥梁各处的健康参数进行统一监控。
(三)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，通过分布式管理单元(20)内数据采集模块(201)中的位移传感器(2011)、压力传感器(2012)以及加速度传感器(2013)对桥梁的健康参数进行采集，再通过相应数据比较器进行判断，若桥梁某处的健康参数不满足要求时，则相对应分布式管理单元(20)内的维修报警器(209)发出警报，方便监控管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求，方便采取相应的维护措施，进行分布式管理。
(四)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，则相对应分布式管理单元(20)内的隔离放大器(207)对远程报警信息进行隔离放大处理，便于信息的远程传输工作，再依次通过GPRS信号收发器(208)将远程报警信息发送至管理服务器(40)内，从而使其具有自动远程报警的功能。
(五)、该用于桥梁健康的分布式管理系统，在管理服务器(40)的管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求时，可通过中央控制器(401)、无线路由器(404)以及无线网关(50)的配合，自动拨打维修人员的远程移动终端(70)，便于维修人员及时采取相应的维护措施。
综上所述：该用于桥梁健康的分布式管理系统，可对桥梁各处的健康参数进行统一监控，方便监控管理人员知晓桥梁某处的健康参数不满足要求，方便采取相应的维护措施，进行分布式管理；其次，该用于桥梁健康的分布式管理系统，在桥梁某处的健康参数不满足要求时，具有自动远程报警的功能，还可自动拨打维修人员的远程移动终端(70)，便于维修人员及时采取相应的维护措施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于桥梁健康的分布式管理系统，包括供电模块(10)、若干个分别设置在桥梁各处的分布式管理单元(20)、用于通信的GPRS通信模块(30)、管理服务器(40)、无线网关(50)、物联网(60)以及远程移动终端(70)，其特征在于：所述供电模块(10)包括市电电网(101)、变压器(102)以及稳压器(103)，且市电电网(101)的输出端通过变压器(102)与稳压器(103)的输入端连接，该稳压器(103)的输出端分别与若干个分布式管理单元(20)的电源输入端连接；
所述管理服务器(40)包括中央控制器(401)、数据存储器(402)、声光报警器(403)以及无线路由器(404)，且中央控制器(401)依次通过无线路由器(404)以及无线网关(50)分别与物联网(60)以及远程移动终端(70)双向信号连接，该中央控制器(401)还通过GPRS通信模块(30)分别与若干个分布式管理单元(20)双向信号连接；
所述中央控制器(401)的输出端与声光报警器(403)的输入端连接，且中央控制器(401)与数据存储器(402)双向连接；
所述分布式管理单元(20)包括数据采集模块(201)、数据比较器一(202)、数据比较器二(203)、数据比较器三(204)、反馈模块(205)、控制器(206)、隔离放大器(207)、GPRS信号收发器(208)以及维修报警器(209)，且数据采集模块(201)包括位移传感器(2011)、压力传感器(2012)以及加速度传感器(2013)；
所述位移传感器(2011)的输出端与数据比较器一(202)的输入端连接，压力传感器(2012)的输出端与数据比较器二(203)的输入端连接，加速度传感器(2013)的输出端与数据比较器三(204)的输入端连接，且数据比较器一(202)、数据比较器二(203)以及数据比较器三(204)分别与控制器(206)双向连接；
所述数据比较器一(202)、数据比较器二(203)以及数据比较器三(204)的输出端均通过反馈模块(205)与控制器(206)的输入端连接，该控制器(206)的输出端与维修报警器(209)的输入端连接，且控制器(206)的输出端通过隔离放大器(207)与GPRS信号收发器(208)的输入端连接；
所述控制器(206)依次通过GPRS信号收发器(208)以及GPRS通信模块(30)与管理服务器(40)双向信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁健康的分布式管理系统，其特征在于：所述控制器(206)采用单片机，该控制器(206)外设有多个接线端口。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁健康的分布式管理系统，其特征在于：所述维修报警器(209)包括闪光报警器(2091)以及蜂鸣报警器(2092)。
4.根据1-3任何一项权利要求所述的一种用于桥梁健康的分布式管理系统，其特征在于：所述中央控制器(401)采用型号为Pentium E2210的集成CPU，该中央控制器(401)外设有多个接线端口。
5.根据1-3任何一项权利要求所述的一种用于桥梁健康的分布式管理系统，其特征在于：所述数据存储器(402)采用型号为(MT46V8M16TG-75)的双倍数据速率RAM存储器。
6.根据权利要求1所述的一种用于桥梁健康的分布式管理系统，其特征在于：所述远程移动终端(70)采用可接入无线网络的智能手机。
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