CN108344449A - 一种多功能桥梁安全监测系统 - Google Patents

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辛酉阳
杜虎
轩敏
魏新禹
郝明瑞
王海英
王亚楠
章永玲
高莹
李文荣
夏明亮
吴豪
王龙军
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Abstract

本发明公开的属于桥梁监测设备技术领域，具体为一种多功能桥梁安全监测系统，包括传感器模块，所述传感器模块的输出端电性连接传感器节点的输入端，所述汇聚节点的输出端电性连接信号线的输入端，所述信号线的输出端电性连接桥梁监测基站的输入端，所述数据上传模块的输出端电性连接云服务器的输入端，所述云服务器的输入端电性连接专家分析模块的输出端，所述Web基站的输出端电性连接无线通讯模块的输入端，所述无线通讯模块的输出端电性连接远程监控终端的输入端，基于物联网技术，实现对桥梁的自动化的安全监测，具有部署快，自动监测，成本低廉等优点，具有一定的应用价值和推广意义。

Description

一种多功能桥梁安全监测系统
技术领域
本发明涉及桥梁监测设备技术领域，具体为一种多功能桥梁安全监测系统。
背景技术
近年来随着桥梁建设事业的迅猛发展，桥梁结构形式与功能日趋复杂，工程的规模也越来越大，然而在世界各国都相继发生了一些桥梁突然性的破坏事件，这些灾难性的事件使得各国科研人员认为：对桥梁在运营状态下的健康监测问题的研究是刻不容缓的；通过对桥梁结构状态的监控与评估，可以达到保证桥梁安全运营，避免桥梁安全事故发生的目的；同时监测信息可为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。现场系统管理技术，远程通信技术和远程管理和监测技术的桥梁长期健康监测成套技术，能够长期在线监测桥梁安全状态，是桥梁安全保障的热点。现有的桥梁安全监测系统功能单一，数据传输效率低，成本过高，为此，我们提出一种多功能桥梁安全监测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能桥梁安全监测系统，以解决上述背景技术中提出的现有的桥梁安全监测系统功能单一，数据传输效率低，成本过高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能桥梁安全监测系统，包括传感器模块，所述传感器模块的输出端电性连接传感器节点的输入端，所述传感器节点的输出端电性连接汇聚节点的输入端，所述汇聚节点的输出端电性连接信号线的输入端，所述信号线的输出端电性连接桥梁监测基站的输入端，所述桥梁监测基站的输出端分别电性连接报警模块、实时调控模块、数据上传模块和Web基站的输入端，所述数据上传模块的输出端电性连接云服务器的输入端，所述云服务器的输入端电性连接专家分析模块的输出端，所述Web基站的输出端电性连接无线通讯模块的输入端，所述无线通讯模块的输出端电性连接远程监控终端的输入端；
通过所述传感器模块进行桥梁的各项数据的检查，并通过所述传感器节点和汇聚节点实现传感器模块检测的各项数据的汇聚，并通过所述信号线将检测的各项数据传输至所述桥梁监测基站，所述桥梁监测基站实现对采集的各项数据的分析和处理，当检测的数据超过阈值时，报警模块进行报警，通过所述数据上传模块实现将数据传输至所述云服务器，所述专家分析模块进行对数据的在线分析，所述通过所述Web基站和无线通讯模块实现将数据远程传输至远程监控终端，实现远程监控，通过所述实时调控模块实现对桥梁交通的实时调控。
优选的，所述传感器节点具有Zigbee无线通讯功能。
优选的，所述传感器节点采用电池和太阳能板供电，将采集的数据通过无线多跳的方式发生到汇聚节点。
优选的，所述传感器模块包括压电式加速度传感器、位移传感器和应变计，所述压电式加速度传感器用于检测桥梁的板梁跨中竖向振动加速度、板梁跨中横向振动加速度和柱顶振动加速度，所述位移传感器用于检测桥梁的板梁跨中竖向振动位移和板梁跨中横向振动位移，所述应变计用于检测桥梁的角钢格构柱动应力和板梁动应力。
优选的，所述报警模块包括网络报警模块、屏幕报警模块、声音报警模块和电话报警模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种多功能桥梁安全监测系统，基于物联网技术，实现对桥梁的自动化的安全监测，具有部署快，自动监测，成本低廉等优点，具有一定的应用价值和推广意义。
附图说明
图1为本发明原理框图。
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，本发明提供一种技术方案：一种多功能桥梁安全监测系统，包括传感器模块，所述传感器模块的输出端电性连接传感器节点的输入端，所述传感器节点的输出端电性连接汇聚节点的输入端，所述汇聚节点的输出端电性连接信号线的输入端，所述信号线的输出端电性连接桥梁监测基站的输入端，所述桥梁监测基站的输出端分别电性连接报警模块、实时调控模块、数据上传模块和Web基站的输入端，所述数据上传模块的输出端电性连接云服务器的输入端，所述云服务器的输入端电性连接专家分析模块的输出端，所述Web基站的输出端电性连接无线通讯模块的输入端，所述无线通讯模块的输出端电性连接远程监控终端的输入端；
通过所述传感器模块进行桥梁的各项数据的检查，并通过所述传感器节点和汇聚节点实现传感器模块检测的各项数据的汇聚，并通过所述信号线将检测的各项数据传输至所述桥梁监测基站，所述桥梁监测基站实现对采集的各项数据的分析和处理，当检测的数据超过阈值时，报警模块进行报警，通过所述数据上传模块实现将数据传输至所述云服务器，所述专家分析模块进行对数据的在线分析，所述通过所述Web基站和无线通讯模块实现将数据远程传输至远程监控终端，实现远程监控，通过所述实时调控模块实现对桥梁交通的实时调控。
其中，所述传感器节点具有Zigbee无线通讯功能，所述传感器节点采用电池和太阳能板供电，将采集的数据通过无线多跳的方式发生到汇聚节点，所述传感器模块包括压电式加速度传感器、位移传感器和应变计，所述压电式加速度传感器用于检测桥梁的板梁跨中竖向振动加速度、板梁跨中横向振动加速度和柱顶振动加速度，所述位移传感器用于检测桥梁的板梁跨中竖向振动位移和板梁跨中横向振动位移，所述应变计用于检测桥梁的角钢格构柱动应力和板梁动应力，所述报警模块包括网络报警模块、屏幕报警模块、声音报警模块和电话报警模块，所述无线通讯模块为卫星网络模块或Internet网络模块。
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)

1.一种多功能桥梁安全监测系统，包括传感器模块，其特征在于：所述传感器模块的输出端电性连接传感器节点的输入端，所述传感器节点的输出端电性连接汇聚节点的输入端，所述汇聚节点的输出端电性连接信号线的输入端，所述信号线的输出端电性连接桥梁监测基站的输入端，所述桥梁监测基站的输出端分别电性连接报警模块、实时调控模块、数据上传模块和Web基站的输入端，所述数据上传模块的输出端电性连接云服务器的输入端，所述云服务器的输入端电性连接专家分析模块的输出端，所述Web基站的输出端电性连接无线通讯模块的输入端，所述无线通讯模块的输出端电性连接远程监控终端的输入端；
通过所述传感器模块进行桥梁的各项数据的检查，并通过所述传感器节点和汇聚节点实现传感器模块检测的各项数据的汇聚，并通过所述信号线将检测的各项数据传输至所述桥梁监测基站，所述桥梁监测基站实现对采集的各项数据的分析和处理，当检测的数据超过阈值时，报警模块进行报警，通过所述数据上传模块实现将数据传输至所述云服务器，所述专家分析模块进行对数据的在线分析，所述通过所述Web基站和无线通讯模块实现将数据远程传输至远程监控终端，实现远程监控，通过所述实时调控模块实现对桥梁交通的实时调控。
2.根据权利要求1所述的一种多功能桥梁安全监测系统，其特征在于：所述传感器节点具有Zigbee无线通讯功能。
3.根据权利要求1所述的一种多功能桥梁安全监测系统，其特征在于：所述传感器节点采用电池和太阳能板供电，将采集的数据通过无线多跳的方式发生到汇聚节点。
4.根据权利要求1所述的一种多功能桥梁安全监测系统，其特征在于：所述传感器模块包括压电式加速度传感器、位移传感器和应变计，所述压电式加速度传感器用于检测桥梁的板梁跨中竖向振动加速度、板梁跨中横向振动加速度和柱顶振动加速度，所述位移传感器用于检测桥梁的板梁跨中竖向振动位移和板梁跨中横向振动位移，所述应变计用于检测桥梁的角钢格构柱动应力和板梁动应力。
5.根据权利要求1所述的一种多功能桥梁安全监测系统，其特征在于：所述报警模块包括网络报警模块、屏幕报警模块、声音报警模块和电话报警模块。
6.根据权利要求1所述的一种多功能桥梁安全监测系统，其特征在于：所述无线通讯模块为卫星网络模块或Internet网络模块。
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