CN112903137A - 跳台滑雪助滑道智能监测系统 - Google Patents

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CN112903137A CN202110063034.5A CN202110063034A CN112903137A CN 112903137 A CN112903137 A CN 112903137A CN 202110063034 A CN202110063034 A CN 202110063034A CN 112903137 A CN112903137 A CN 112903137A
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Abstract

本发明公开一种跳台滑雪助滑道智能监测系统。该系统包括温度监测系统和平整度检测系统,温度监测系统硬件部分包括:光纤光栅温度传感阵列和光纤光栅解调仪,光纤光栅温度传感阵列由30个光纤光栅温度传感器串联设置于助滑道上,整个跳台滑雪助滑道需要温度传感阵列共4个;平整度检测系统包括无线倾角传感器组、Lora无线网关以及无线数据传输设备;无线倾角传感器组为12个且分别设置于跳台滑雪助滑道的6跨上,每个无线倾角传感器组包括4个无线倾角传感器,共计48个倾角传感器布置在助滑道上;光纤光栅解调仪和无线数据传输设备与数据接收服务器通信连接,数据接收服务器与软件平台服务器通信连接,信息传输稳定、测量精度高、测量结果准确。

Description

跳台滑雪助滑道智能监测系统
技术领域
本发明涉及跳台滑雪助滑道智能监测技术领域,具体涉及一种跳台滑雪助滑道智能监测系统。
背景技术
跳台滑雪运动员能否取得良好的成绩除了自身发挥水平的影响之外,与跳台滑雪助滑道的几何线型,表面平整度也有很大关系。从跳台滑雪运动的国内外发展现状可以看出,跳台滑雪运动助滑道的建造与维护均处在比较粗糙的阶段。
跳台滑雪助滑道滑槽内铺装层的温度监测,目前国内外均没有专用的设备与技术用在此方面,借鉴现有的温度监测的技术手段,激光测温费时费力,且准确性也得不到保证;电阻感温器本身的测量精度,耐久性达不到理想的要求;人工测量,费时费力不说,人员的安全性也没有办法得到保障。到目前为止,还没有一种跳台滑雪助滑道测温手段能够同时满足高分辨率、耐久性、多点同时测量,以及实时自动监控的实用化要求。
跳台滑雪助滑道结构的纵向挠度变化主要的影响因素为跳台滑雪助滑道的结构自重和外界环境的作用,其中,外界环境主要包括温度的变化以及风荷载的耦合作用。但目前国内外没有专用的设备与技术用在此方面,因此,借鉴桥梁结构的纵向挠度变形的方法进行比较,经对现有文献的检索发现,对桥梁的挠度监测目前存在多种监测方法,但相应的也存在多种问题,如利用位移传感器对挠度进行监测需要繁琐的辅助设施架构;利用水准仪进行挠度测量会严重阻碍交通;而液体连通管测量则不适合监测的坡度较大的结构等等,而且,无论采用哪种监测方式,都需要人工进行操作,不仅费时费力,测量精度不够准确,而且需要工作人员进行在高出作业,具有很大的安全隐患。因此,有必要提出一种跳台滑雪助滑道智能监测系统,以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种跳台滑雪助滑道智能监测系统,以解决现有技术尚未有专用的设备实现跳台滑雪助滑道滑槽内铺装层的温度监测及跳台滑雪助滑道结构的纵向挠度变化监测的问题。
本发明提供一种跳台滑雪助滑道智能监测系统,包括:温度监测系统和平整度检测系统;所述温度监测系统包括:光纤光栅温度传感阵列和与所述光纤光栅温度传感阵列连接的光纤光栅解调仪;所述光纤光栅温度传感阵列由数个光纤光栅温度传感器串联而成,所述光纤光栅温度传感器设置于跳台滑雪助滑道滑槽的铺面上铺装层与铺面下铺装层之间;所述平整度检测系统包括:无线倾角传感器组、与所述无线倾角传感器组通信连接的Lora无线网关以及与所述Lora无线网关通信连接的无线数据传输设备;所述无线倾角传感器组为6个且分别设置于跳台滑雪助滑道的6跨上,每个无线倾角传感器组包括四个无线倾角传感器;所述光纤光栅解调仪和所述无线数据传输设备分别与数据接收服务器通信连接,所述数据接收服务器与软件平台服务器通信连接。
进一步地,所述光纤光栅温度传感阵列的光纤光栅温度传感器的数量为30个,光纤光栅温度传感阵列内相邻两个光纤光栅温度传感器之间的距离为1.6m,该系统中共需4条光纤光栅温度传感阵列。
进一步地,所述光纤光栅温度传感阵列外部设置有与所述铺面上铺装层和铺面下铺装层颜色一致的外部封装结构。
进一步地,跳台滑雪助滑道的滑槽内部铺面上铺装层和铺面下铺装层的整体厚度为4cm-5cm,所述光纤光栅温度传感器的直径小于或等于5mm。
进一步地,所述光纤光栅温度传感阵列中通过光纤将所述光纤光栅温度传感器串联起来,组成光纤光栅传感串联结构。
进一步地,所述光纤光栅温度传感阵列的整体长度为48m,所述光纤光栅温度传感阵列的数量为四个,用于对跳台滑雪助滑道两个滑槽内的温度同时进行检测。
进一步地,在四个光纤光栅温度传感阵列的传感阵列光纤尾纤的交汇处进行信号的解调处理。
进一步地,所述软件平台服务器包括温度实时监测展示模块、温度监控历史查询模块、温度预警模块、温度预警值自主设置模块以及温度采集频率设置模块。
进一步地,跳台滑雪助滑道的6跨中,每一跨的长度为11m~22m;将跳台滑雪助滑道的每一跨六等分,在跳台滑雪助滑道每一跨的前两个和后两个等分点处共计安置4个无线倾角传感器,跳台滑雪助滑道分为左、右滑道,左、右滑道共计需要48个倾角传感器布置在跳台滑雪助滑道上。
进一步地,所述软件平台服务器包括计算模块,用于根据跳台滑雪助滑道的每一跨的4个无线倾角传感器得到的监测数据,计算出该跨的变形曲线函数以及该跨的平整度;所述软件平台服务器还包括:跳台滑雪助滑道监测点的倾角的实时显示模块、倾角监控历史查询模块、倾角预警模块、预警值自主设置模块以及倾角数据采集频率设置模块。
本发明的有益效果如下:
本发明提供的一种跳台滑雪助滑道智能监测系统,包括温度监测系统和平整度检测系统,温度监测系统采用直接测量方式,通过在跳台滑雪助滑道的滑槽铺装层内铺设一条光纤光栅温度传感阵列,用来直接测量铺装层温度的变化;平整度检测系统采用间接监测方式,通过在助滑道结构的跨中关键节点位置布置高精度倾角无线倾角传感器,以便利用倾角传感器所监测的倾角值来计算助滑道结构在外界环境作用下的挠度的变形;并通过系统搭建的软件平台服务器,将传感器监测的数据实时地传输至软件平台服务器,从而可以直观地展示跳台滑雪助滑道滑槽铺装层的温度分布情况以及任一时刻的助滑道的单跨的挠度变形,平整度值;本发明具有信息传输稳定、测量精度高、测量结果准确等特点,在跳台滑雪赛事举办期间,本发明可以满足跳台滑雪助滑道铺装层温度测量以及结构挠度变形的监测的需求,为跳台滑雪运动的正常举办提供数据支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的光纤光栅温度传感阵列安装位置构造图;
图2为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的温度监测系统的整体构造图;
图3为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的温度监测系统数据流程图;
图4为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的无线倾角传感器的整体安装位置图;
图5为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的无线倾角传感器的安装位置示意图;
图6为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的平整度监测系统数据流程图;
图7为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的启动监控系统整体工作流程图;
图8为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的助滑道智能监控总体数据流程图。
图示说明:1-滑槽挡板;2-滑槽内部构造物;3-铺面上铺装层;4-铺面下铺装层;5-光纤光栅温度传感器;6-助滑道底面;7-光纤;8-光纤光栅温度传感器;9-传感阵列光纤尾纤;10-光纤光栅解调仪;11-数据接收服务器;12-Lora无线网关;13-无线数据传输设备;14-软件平台服务器;15-网络交换机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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。以下结合附图,详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
本发明提供一种跳台滑雪助滑道智能监测系统,包括:温度监测系统和平整度检测系统。
请参阅图1至图3,所述温度监测系统的硬件部分包括:光纤光栅温度传感阵列、与光纤光栅温度传感阵列连接的光纤光栅解调仪10,光纤光栅解调仪10与数据接收服务器11通信连接,数据接收服务器11与软件平台服务器14通信连接。
具体地,跳台滑雪助滑道包括助滑道底面6,助滑道底面6上设置有两组滑槽挡板1,滑槽挡板1内侧设置有滑槽内部构造物2,两个滑槽挡板1的滑槽内部构造物2之间设置有铺面上铺装层3和铺面下铺装层4,光纤光栅温度传感阵列由数个光纤光栅温度传感器5串联而成,光纤光栅温度传感器5设置于跳台滑雪助滑道滑槽的铺面上铺装层3与铺面下铺装层4之间。
为满足跳台滑雪助滑道冰面铺装层的覆盖式温度监测,需要将光纤光栅温度传感器5等间隔的布设在赛道内,该光纤光栅温度传感阵列可采用光纤7以1.6m的间隔将光纤光栅温度传感器5串联起来,组成光纤光栅传感串联结构。跳台滑雪助滑道滑槽内的铺装层的材料为一定比例的冰雪混合物,为保证铺装层铺面的光滑性,整体性,铺设铺面的时候采用分层铺面,在将传感阵列铺设其中,在保证不影响运动员比赛的前提下,应将传感阵列埋设的位置靠近铺面的表面处。
在本实施例中,光纤光栅温度传感阵列的光纤光栅温度传感器5的数量为30个,光纤光栅温度传感阵列内相邻两个光纤光栅温度传感器5之间的距离为1.6m,该系统中共需4条光纤光栅温度传感阵列,光纤光栅温度传感器5埋设在助滑道滑槽内铺面上铺装层3与铺面下铺装层4之间,便能实现长距离准分布式多点同时测量,或者对某区域的温度进行重点测量。该温度监测系统专为跳台滑雪助滑道铺装层温度监测所设计,测量精度高,该温度测量装置在低温的环境下的测量精度为0.1℃。
在本实施例中,光纤光栅温度传感阵列外部设置有与铺面上铺装层3和铺面下铺装层4颜色一致的外部封装结构。因光纤光栅温度传感阵列需要布设在跳台滑雪助滑道滑槽铺面上铺装层3与铺面下铺装层4之间,在进行赛道温度的测量的同时,设备不能影响运动员的正常比赛,对比赛造成干扰,因此,光纤光栅温度传感阵列的外部封装保护为近白色,与铺装层颜色的一致,以达到监测过程的隐蔽性。
在本实施例中,跳台滑雪助滑道的滑槽内部铺面上铺装层3和铺面下铺装层4的整体厚度为4cm-5cm,光纤光栅温度传感器5的直径小于或等于5mm。跳台滑雪助滑道滑槽内部的铺装层的整体厚度仅为4cm-5cm,且组成成分为冰雪混合物,因此要求该光纤光栅传感阵列的体积尽可能的小,经设计研发,光纤光栅温度传感器5的最大直径不超过5mm,光纤光栅温度传感器5的封装采用特殊的封装形式,外界对其施加的荷载无法对测量温度的结果其造成影响,使用过程中不会影响铺装层的铺装以及运动员在赛道上滑行的舒适度。因此,当外部温度发生改变时,便可以根据光纤光栅温度传感器5来进行温度的监测。在铺装层内部布置埋设该传感阵列并进行温度测量,耐低温,克服了传统监测手段的测温局限性的缺点;可靠性高,预计可以连续使用10年以上,另外,本发明还可以应用于其他线性结构,如道路,隧道等其它低温领域的温度测量。
在本实施例中,光纤光栅温度传感阵列中通过光纤7将光纤光栅温度传感器5串联起来,组成光纤光栅传感串联结构。光纤光栅温度传感阵列的整体长度为48m,光纤光栅温度传感阵列的数量为四个,用于对跳台滑雪助滑道两个滑槽内的温度同时进行检测。在四个光纤光栅温度传感阵列的传感阵列光纤尾纤9的交汇处进行信号的解调处理。
单个高精度的光纤光栅温度传感器5由平均长度为1.6m的光纤7连接,整个光纤光栅传感阵列的整体长度为48m,为保证助滑道整体监测的覆盖性,需要4个光纤光栅传感阵列对于助滑道两个滑槽内同时进行检测;为保证监测信息的及时性,准确性,减少布线的繁琐性,以达到整体监测的隐蔽性,在4跟光纤光栅传感阵列的尾纤交汇处进行信号的解调处理,以便信息的发送。
利用上述温度监测系统来对跳台滑雪助滑道进行温度的实时数据测量时,将光纤光栅温度传感阵列与光纤光栅解调仪10进行连接,由光纤光栅解调仪10对信号进行解调,将光信号转化为数字信号,便于数据处理。选用的光纤光栅解调仪10具有大功率扫描激光光源,可以同时监测多个光纤光栅温度传感器5,所有通道的全部光纤光栅温度传感器5能以高频率同时扫描,其分辨率小于1pm,同时光纤光栅解调仪10具有接口,可以使数据通信便于TCP/IP远程控制或者直接与计算机进行连接来完成对助滑道温度的采集工作。
光纤光栅温度传感阵列所测量的数据经过光纤光栅解调仪10采集处理后,通过网络交换机15,经过网线或通信光缆传送到综合监控网的数据接收服务器11,再由数据接收服务器11进行数据的管理和运算处理,以便最终通过软件平台服务器14在软件应用界面上进行温度的相关信息的显示。为配合该监测系统中的助滑道温度监控的工作,设置软件平台服务器14,数据接收服务器11与软件平台服务器14通信连接,软件平台服务器14包括温度实时监测展示模块、温度监控历史查询模块、温度预警模块、温度预警值自主设置模块以及温度采集频率设置模块,以实现对助滑道冰面温度的实时监测展示、温度监控历史查询、温度预警功能、预警值自主设置功能、温度采集频率的设置等功能。
在本发明中,助滑道冰面温度监控是利用光纤光栅温度传感阵列进行温度监测,而助滑道整体结构纵向位移变化则利用无线倾角传感器来间接测量。
请参阅图4至图6,平整度检测系统包括:无线倾角传感器组、与无线倾角传感器组通信连接的Lora无线网关12、与Lora无线网关12通信连接的无线数据传输设备13,无线数据传输设备13与数据接收服务器11通信连接,数据接收服务器11与软件平台服务器14通信连接。无线倾角传感器组为6个且分别设置于跳台滑雪助滑道的6跨上,每个无线倾角传感器组包括四个无线倾角传感器。
根据跳台滑雪助滑道整体建筑结构的线形特征,以及对助滑道场地的实地考察参观,需要保证监测纵向挠度变化的准确性、及时性、隐蔽性等条件要求。为达成上述目的中的跳台滑雪助滑道结构的纵向挠度的变化的监测工作,采用无线倾角传感器来间接检测助滑道结构的挠度变形。
由跳台滑雪助滑道的相关的设计资料可知,跳台滑雪助滑道全长200m,整个赛道结构由6跨(见图4中的A、B、C、D、E、F)组成,跳台滑雪助滑道的6跨中,每一跨的长度为11m~22m不等。将跳台滑雪助滑道的每一跨六等分,在跳台滑雪助滑道每一跨的前两个和后两个等分点处共计安置4个无线倾角传感器,跳台滑雪助滑道分为左、右滑道,左、右滑道共计需要48个倾角传感器布置在跳台滑雪助滑道上。可监测每个跨的倾角θ1、倾角θ2、倾角θ3、倾角θ4。A区域设置A1~A4四个无线倾角传感器,B区域设置B1~B4四个无线倾角传感器,C区域设置C1~C4四个无线倾角传感器,D区域设置D1~D4四个无线倾角传感器,E区域设置E1~E4四个无线倾角传感器,F区域设置F1~F4四个无线倾角传感器。在无线倾角传感器安装结束后,选择视野开阔,障碍物尽量少的地方安装倾角信息的采集与传输设备,利用该系统,可保证在200m范围内的数据传输的稳定性。
无线倾角传感器采用绝对角度的测量,可以满足对助滑道赛道的整体构造的角度的监测,在助滑道结构因为结构的自重荷载的因素作用以及温度变化、积雪、风荷载等外界环境因素的作用下,结构会发生纵向挠度的变化,此时,用以监测纵向挠度变化的无线倾角传感器的监测倾角数据会发生改变,在每一跨中的4个倾角传感器的监测数据的变化不同,但是具有一定的规律性。
平整度检测系统中的无线倾角传感器采用Lora信息传输方式,使用该信息传输模块具有传播距离远低功耗的特点,可以在视野开阔的条件下,信息传输距离达到200m,而低功耗的地特点更加适合长期的健康监测。无线倾角传感器与Lora无线网关12进行组网连接,在倾角传感器对倾角信息监测之后,通过Lora无线网关12进行信息的采集,再经由无线数据传输设备13,如:4G无线DTU数传设备进行信息的传输转换,将信息传输到软件平台服务器14。
图6展示了汇聚节点收集24个无线倾角传感器监测的数据,并通过Lora无线网关以及DTU转换串口将监测的倾角信息发送给服务器以及数据库,最终通过软件系统的特殊计算方法,将所采集到的倾角传感器的数据进行计算处理,得出平整度的值。本发明可直接对监测数据进行显示,还可以根据监测的倾角值通过软件算法直接得出对应跨的平整度,该发明的平整度的计算精度可达毫米级,远远超出了一般构造物的位移变化量的计算水平。
软件平台服务器14包括计算模块可用于根据跳台滑雪助滑道的每一跨的4个无线倾角传感器得到的监测数据,计算出该跨的变形曲线函数以及该跨的平整度。并且,软件平台服务器14还包括:跳台滑雪助滑道监测点的倾角的实时显示模块、倾角监控历史查询模块、倾角预警模块、预警值自主设置模块以及倾角数据采集频率设置模块,可实现对助滑道监测点的倾角的实时显示、倾角监控历史查询、倾角预警功能、预警值自主设置功能、倾角数据采集频率的设置等功能。
在本实施例中,软件平台服务器14对于助滑道纵向挠度变化的监测与平整度的计算处理,可由以下算法来实现。根据4个倾角传感器监测数据来计算出该跨的变形曲线函数以及该跨的平整度,具体算法如下:
def(x)=ax4+bx3+cx2+dx+e 式一;
式一,def(x)为跳台滑雪助滑道纵向位移变化曲线函数,四次多项式函数。参数a、b、c、d、e为四次多项式自变量前系数。
Loc(x)=def(x)+yuan(x)
=Ax4+Bx3+Cx2+Dx+E 式二;
式二中,Loc(x)为变形后的助滑道的函数曲线,yuan(x)为助滑道所求跨的原始的函数曲线公式。A、B、C、D、E为变形后函数曲线的自变量前的系数。
Figure BDA0002903440280000071
对助滑道变形后的函数曲线Loc(x)进行一阶求导,即可以建立监测的倾角值与函数曲线的关系。
式三中,
Figure BDA0002903440280000072
为无线倾角传感器监测的倾角的正切值。Inl(x)为变形后的函数曲线的一阶导函数。
Figure BDA0002903440280000081
式四中,xi1、xi2、xi3、xi4为4个无线倾角传感器的安装位置,θi-1、θi-2、θi-3、θi-4为对应的4个倾角传感器所监测的倾角值。
E=Loc(x)-yuan(x)-(Ax4+Bx3+Cx2+Dx) 式五;
式五中,E为助滑道变形后函数曲线的常数项。
Figure BDA0002903440280000082
式六中,S为监测助滑道的平整度,x1、x2为该跨的起始端点与终止端点的坐标值。
为配合该监测系统中纵向位移变化监测的工作,软件平台服务器14便可以按照上述算法,通过4个倾角传感器所监测的倾角数据直接计算出相应跨的平整度值,所监测的位移量变化值(平整度)的精度高。
图7为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的启动监控系统整体工作流程图,图8为本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统的助滑道智能监控总体数据流程图,软件平台服务器可由数据采集服务器和数据分析服务器以及数据库构成。
综上所述,本发明的跳台滑雪助滑道智能监测系统采用一种直接测量与间接测量混合的测量方式,来监测跳台滑雪助滑道滑槽内铺装层温度与助滑道结构的额整体的挠度变化值,采用专门的软件平台来进行信息的控制采集、存储、计算以及结果的显示。该发明专为跳台滑雪助滑道设计,具有测量数据可靠、灵敏度高、温度覆盖式监测、隐蔽式测量以及信息传输稳定和使用时间长等特点。可以用作水平差大,环境恶劣的高寒地区。
以上的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,包括:温度监测系统和平整度检测系统;
所述温度监测系统包括:光纤光栅温度传感阵列和与所述光纤光栅温度传感阵列连接的光纤光栅解调仪(10);所述光纤光栅温度传感阵列由数个光纤光栅温度传感器(5)串联而成,所述光纤光栅温度传感器(5)设置于跳台滑雪助滑道滑槽的铺面上铺装层(3)与铺面下铺装层(4)之间;
所述平整度检测系统包括:无线倾角传感器组、与所述无线倾角传感器组通信连接的Lora无线网关(12)以及与所述Lora无线网关(12)通信连接的无线数据传输设备(13);所述无线倾角传感器组为6个且分别设置于跳台滑雪助滑道的6跨上,每个无线倾角传感器组包括四个无线倾角传感器;
所述光纤光栅解调仪(10)和所述无线数据传输设备(13)分别与数据接收服务器(11)通信连接,所述数据接收服务器(11)与软件平台服务器(14)通信连接。
2.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,所述光纤光栅温度传感阵列的光纤光栅温度传感器(5)的数量为30个,光纤光栅温度传感阵列内相邻两个光纤光栅温度传感器(5)之间的距离为1.6m,该系统中共需4条光纤光栅温度传感阵列。
3.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,所述光纤光栅温度传感阵列外部设置有与所述铺面上铺装层(3)和铺面下铺装层(4)颜色一致的外部封装结构。
4.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,跳台滑雪助滑道的滑槽内部铺面上铺装层(3)和铺面下铺装层(4)的整体厚度为4cm-5cm,所述光纤光栅温度传感器(5)的直径小于或等于5mm。
5.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,所述光纤光栅温度传感阵列中通过光纤(7)将所述光纤光栅温度传感器(5)串联起来,组成光纤光栅传感串联结构。
6.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,所述光纤光栅温度传感阵列的整体长度为48m,所述光纤光栅温度传感阵列的数量为四个,用于对跳台滑雪助滑道两个滑槽内的温度同时进行检测。
7.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,在四个光纤光栅温度传感阵列的传感阵列光纤尾纤(9)的交汇处进行信号的解调处理。
8.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,所述软件平台服务器(14)包括温度实时监测展示模块、温度监控历史查询模块、温度预警模块、温度预警值自主设置模块以及温度采集频率设置模块。
9.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,跳台滑雪助滑道的6跨中,每一跨的长度为11m~22m;将跳台滑雪助滑道的每一跨六等分,在跳台滑雪助滑道每一跨的前两个和后两个等分点处共计安置4个无线倾角传感器,跳台滑雪助滑道分为左、右滑道,左、右滑道共计需要48个倾角传感器布置在跳台滑雪助滑道上。
10.如权利要求1所述的跳台滑雪助滑道智能监测系统,其特征在于,所述软件平台服务器(14)包括计算模块,用于根据跳台滑雪助滑道的每一跨的4个无线倾角传感器得到的监测数据,计算出该跨的变形曲线函数以及该跨的平整度;所述软件平台服务器(14)还包括:跳台滑雪助滑道监测点的倾角的实时显示模块、倾角监控历史查询模块、倾角预警模块、预警值自主设置模块以及倾角数据采集频率设置模块。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114812424A (zh) * 2022-05-13 2022-07-29 天津大学 一种天然冰场冰层可视化安全监测系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202582536U (zh) * 2012-04-28 2012-12-05 张卫国 一种路基姿态监测预警装置
CN103353280A (zh) * 2013-07-01 2013-10-16 长安大学 用于高速公路寿命监测的地下传感器网络及其部署方法
CN107228651A (zh) * 2017-06-12 2017-10-03 河海大学 一种埋入式光纤路基沉降观测装置及观测方法
CN206960017U (zh) * 2017-05-31 2018-02-02 中南大学 高速铁路桥梁与隧道过渡段无砟轨道温度场自动监测装置
CN207095615U (zh) * 2017-08-25 2018-03-13 河南瑞欧光电科技有限公司 基于光纤光栅的隧道监测系统
CN210036701U (zh) * 2019-06-18 2020-02-07 湖南中大检测技术集团有限公司 一种基于lora技术的无线测斜仪
DE202018106310U1 (de) * 2018-11-06 2020-02-07 Sick Stegmann Gmbh Optoelektronischer Sensor
CN111473810A (zh) * 2020-04-22 2020-07-31 中铁二院工程集团有限责任公司 一种基于分布式光纤监测的轨道板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202582536U (zh) * 2012-04-28 2012-12-05 张卫国 一种路基姿态监测预警装置
CN103353280A (zh) * 2013-07-01 2013-10-16 长安大学 用于高速公路寿命监测的地下传感器网络及其部署方法
CN206960017U (zh) * 2017-05-31 2018-02-02 中南大学 高速铁路桥梁与隧道过渡段无砟轨道温度场自动监测装置
CN107228651A (zh) * 2017-06-12 2017-10-03 河海大学 一种埋入式光纤路基沉降观测装置及观测方法
CN207095615U (zh) * 2017-08-25 2018-03-13 河南瑞欧光电科技有限公司 基于光纤光栅的隧道监测系统
DE202018106310U1 (de) * 2018-11-06 2020-02-07 Sick Stegmann Gmbh Optoelektronischer Sensor
CN210036701U (zh) * 2019-06-18 2020-02-07 湖南中大检测技术集团有限公司 一种基于lora技术的无线测斜仪
CN111473810A (zh) * 2020-04-22 2020-07-31 中铁二院工程集团有限责任公司 一种基于分布式光纤监测的轨道板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马国明等: "架空输电线路覆冰监测光纤光栅拉力倾角传感器的研制", 《中国电机工程学报》, vol. 30, no. 34, 5 December 2010 (2010-12-05), pages 132 - 138 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114812424A (zh) * 2022-05-13 2022-07-29 天津大学 一种天然冰场冰层可视化安全监测系统及方法

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