CN116929624B - 一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺栓轴力监测技术领域，尤其涉及一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质，包括：固定底座和云计算平台，固定底座的上表面设有信息采集模块、信号发射模块、电池供能模块、中心支撑柱和沿中心支撑柱圆周方向呈辐射状等间隔设置的若干传感支腿，相邻两个传感支腿相对的侧面上均设置有双向应变传感器，云计算平台基于接收到的在固定间隔时间获取到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓状态。本发明通过电池供能模块和云计算平台实现螺栓长期在线精确检测，解决了现有的螺栓轴力监测方法难以满足精确性、有效性、长期和低成本大规模普遍使用的需求，具有结构简单、成本低、检测精确度高的优点。

Description

一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质

技术领域

本发明涉及螺栓轴力监测技术领域，尤其涉及一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质。

背景技术

螺栓连接是钢结构的一种常见连接方式，例如用于悬索桥索夹螺杆连接、输电线路塔桁架杆件连接、海上平台钢结构连接等应用场景，螺栓连接在环境振动较大时安装难度较小；螺栓紧固的原理是依靠预紧力使螺纹产生一定的塑性变形，加上金属材料的记忆特性，内外螺纹的恢复应力都施加到结合面上，达到紧固的目的，相比焊接、铆钉连接，具有可拆卸、可更换、连接力强等优点，然而在受到周围环境周期性变化、机械振动和腐蚀作用等外界因素的影响后，螺栓连接容易出现松弛、提前发生失效、断裂等现象，导致螺栓所提供的紧固力下降，影响正常使用，甚至会造成安全隐患。

目前，螺栓紧固轴力监测方法可采用扭矩扳手或超声回波法进行检测。然而，这些方法的测试结果容易受检测人员技术水平、螺栓加工精度等因素影响，难以实现大范围全数检测，无法有效保证螺栓连接的可靠性和安全性，因此，有必要对螺栓提供的紧固力进行实时、精准的监测，然而，现有的螺栓连接监测装置往往需要通过线缆连接外部供电、数据处理和发射装置，当监测螺栓数量增多后，现场需提供较大空间用于传感器配套设备安装，可能给现场施工和运维管理造成困扰；另一方面，上述监测系统功耗往往较高，在较短时间间隔内需定期检查和更换供电装置，无法独立维持长时间供能，增加了人工巡检强度、安全风险和监测硬件成本，在现场管理条件不完善的情况下，线缆和外接设备甚至可能遭到人为破坏和盗窃，也将导致监测成本大幅度增加。

发明内容

本发明提供了一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质，解决的技术问题是，现有的螺栓轴力监测方法难以满足精确性、长期性和低成本大规模使用的需求，以及螺栓轴力监测装置硬件集成度低，配套装置数量多，安装和维护难度大等问题。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质。

第一方面，本发明提供了一种螺栓轴力监测装置，包括：固定底座和云计算平台，所述固定底座的上表面设有信息采集模块、信号发射模块、电池供能模块、中心支撑柱以及沿中心支撑柱圆周方向呈辐射状等间隔设置的若干传感支腿，相邻两个所述传感支腿相对的侧面上均设置有双向应变传感器，相邻两个所述传感支腿之间形成有空挡凹槽，所述电池供能模块、所述信息采集模块和所述信号发射模块分别设置在不同的所述空挡凹槽内；

所述信息采集模块连接各个所述双向应变传感器，所述信息采集模块用于在不同的采集时间，获取不同固定底座上双向应变传感器测量到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据；

所述信号发射模块连接所述信息采集模块，所述信号发射模块用于将接收到的所述信号发射模块发送的所述采集时间、所述螺栓水平向应变数据和所述螺栓竖向应变数据传输至云计算平台；

所述云计算平台，用于基于接收到的所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态。

在进一步的实施方案中，所述云计算平台，具体用于：

将接收到的所述螺栓水平向应变数据和所述螺栓竖向应变数据输入训练好的螺栓轴力监测模型中，得到螺栓轴力检测值和偏心距检测值，并根据所述螺栓轴力检测值和预设的轴力阈值，检测所述螺栓是否处于松动状态，根据所述偏心距检测值和预设的偏心距阈值，检测所述螺栓是否处于偏位状态；

若检测到所述螺栓处于松动或者偏位状态，则提醒工作人员所述螺栓处于松动或者偏位状态。

在进一步的实施方案中，所述螺栓轴力监测模型包括依次连接的输入层、中间层和输出层，所述中间层至少包括两层；

所述输入层的神经元节点数为所述双向应变传感器数量的两倍；

所述中间层的神经元节点数为所述双向应变传感器的数量；

所述输出层的神经元节点数为螺栓轴力监测模型输出结果的个数。

在进一步的实施方案中，所述电池供能模块连接所述信号发射模块，所述电池供能模块包括至少一个单体电池或电池组；

所述电池组包括至少两个串联的单体电池，不同所述空挡凹槽内的电池供能模块之间以并联方式连接。

在进一步的实施方案中，所述电池供能模块，用于根据不同单体电池或电池组的电压值，以预先设置的最优供能规则确定最优供能单体电池或者最优供能电池组，并通过最优供能单体电池或者最优供能电池组为所述信号发射模块供能。

在进一步的实施方案中，所述最优供能规则具体为：

根据单体电池或电池组的电压值，确定每个单体电池或者电池组的最大可用电量；

在检测到当前用于供能的单体电池或者电池组无法继续供能时，基于状态转移模型，根据每个单体电池或者电池组的当前电量，从所有电池中选取具有最大可用电量的单体电池或者电池组，并将其作为最优供能单体电池或者最优供能电池组。

在进一步的实施方案中，所述装置还包括：贴合设于所述固定底座上部的盖板，所述盖板与所述固定底座同轴设置；

所述中心支撑柱和所述盖板的轴心处设有供连接螺栓穿过的通孔。

第二方面，本发明提供了一种螺栓轴力监测方法，应用上述的螺栓轴力监测装置，所述方法包括以下步骤：

在不同的采集时间，获取螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据；

基于所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态。

第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行实现上述方法的步骤。

第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明提供了一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质，所述装置通过设置在固定底座上表面的信息采集模块、信号发射模块、电池供能模块、中心支撑柱以及沿中心支撑柱圆周方向呈辐射状等间隔设置的若干传感支腿，相邻两个所述传感支腿相对的侧面上均设置有双向应变传感器，实现了基于在不同的采集时间获取到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓状态的技术方案。与现有采用超声波测量的技术相比，该装置通过电池供能模块实现了长期在线监测，通过云计算平台能够准确识别螺栓状态，能够满足精确性、有效性、长期以及低成本大规模普遍使用的需求，具有结构简单、使用方便、测量精度高的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的螺栓轴力监测装置框图；

图2是本发明实施例提供的固定底座俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的空挡凹槽位置示意图；

图4是本发明实施例提供的双向应变传感器位置示意图；

图5是本发明实施例提供的螺栓轴力监测装置整体结构示意图；

图6是本发明实施例提供的螺栓轴力监测模型结构示意图；

图7是本发明实施例提供的螺栓轴力监测方法流程示意图；

图8是本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

参考图1、图2，本发明实施例提供了一种螺栓轴力监测装置，可应用于所有搭载螺栓轴力监测装置的产品，如图1、图2所示，该装置包括：固定底座1和云计算平台2，所述固定底座的上表面设有信息采集模块11、信号发射模块12、电池供能模块13、中心支撑柱14以及沿中心支撑柱圆周方向呈辐射状等间隔设置的若干传感支腿15，相邻两个所述传感支腿15相对的侧面上均设置有双向应变传感器16，相邻两个所述传感支腿15之间形成有空挡凹槽17，所述信息采集模块11、所述信号发射模块12和所述电池供能模块13分别设置在不同的所述空挡凹槽17内，图3为空挡凹槽位置示意图，图4为双向应变传感器位置示意图，为了便于清楚说明，本实施例均将以包含六个传感支腿进行示例说明和附图展示。

在本实施例中，如图5所示，所述固定底座1的上部设有与所述固定底座1同轴设置的盖板3，所述盖板3贴合设于所述固定底座1的上部，从而使固定底座与盖板固结成为一个整体，所述中心支撑柱和所述盖板均为圆筒状，所述中心支撑柱和所述盖板的轴心处设有供连接螺栓穿过的通孔，以便于螺栓穿过所述中心支撑柱的通孔，所述中心支撑柱和所述盖板的通孔尺寸相同，以便两者能够紧密贴合，将固定底座的内部结构完全包裹密封。

所述信息采集模块11连接所述双向应变传感器，所述信息采集模块用于在不同的采集时间，获取不同固定底座上双向应变传感器测量到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据。

具体地，本实施例在每个传感支腿15的两个侧面上均安装有双向应变传感器，以通过双向应变传感器16实时测量螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据，信息采集模块在预先设定的不同的采集时间，采集不同固定底座上双向应变传感器测量到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据，并将采集时间以及在对应采集时间采集到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据打包成数据包后，发送给信号发射模块。

所述信号发射模块12用于将接收到的所述信号发射模块发送的所述采集时间、所述螺栓水平向应变数据和所述螺栓竖向应变数据传输至云计算平台，其中，所述信号发射模块包括5G天线等无线传输技术，以通过无线方式发送数据，能够使数据传输更加灵活，所述信号发射模块定期向信息采集模块发出指令采集双向应变传感器测量的数据，若所述信号发射模块未发送成功，则在下次采集数据后再次向云计算平台发送数据，需要说明的是，由于大规模的工程中的螺栓数量众多，若直接在终端节点对数量众多的螺栓进行轴力监测，可能会造成终端节点数据过载，而云计算平台可以在数分钟内调配海量计算资源，因此，本实施例通过5G天线等无线传输技术将这些数据传输到云计算平台，通过云计算平台检测螺栓的松动状态，减少用户终端的处理负担。

同时，在本实施例中，所述电池供能模块连接所述信号发射模块，以通过电池供能模块为信号发射模块进行供能，在本实施例中，所述电池供能模块13包括至少一个单体电池或电池组，所述电池组包括至少两个串联的单体电池，不同所述空挡凹槽内的电池供能模块之间以并联方式连接。

所述电池供能模块13用于根据不同单体电池或电池组的电压值，以预先设置的最优供能规则确定最优供能单体电池或者最优供能电池组，并通过最优供能单体电池或者最优供能电池组为所述信号发射模块供能，其中，所述最优供能规则具体为：

根据单体电池或电池组的电压值，确定每个单体电池或者电池组的最大可用电量；

在检测到当前用于供能的单体电池或者电池组无法继续供能时，基于状态转移模型，根据每个单体电池或者电池组的当前电量，从所有电池中选取具有最大可用电量的单体电池或者电池组，并将其作为最优供能单体电池或者最优供能电池组，其中，所述状态转移模型为：

式中，表示从所有单体电池或者电池组中选择的具有最大可用电量的第j个单体电池或者电池组；/>表示从所有单体电池或者电池组中选择的具有最大可用电量的第i个单体电池或者电池组；/>表示第j个单体电池或者电池组的当前电量；/>表示在第i个单体电池或者电池组的基础上选择第j个单体电池或者电池组所能获得的电量。

为了解决现有的螺栓连接监测装置无法维持长时间供能的问题，本实施例在空挡凹槽内尽可能多的布置单体电池或电池组，使得电池供电能够持续工作较长时间，以实现最大限度的使用时间，从而实现对螺栓所提供的紧固力进行较长时间的监测，避免在较短时间间隔进行电池维修或补充电量时，增加不必要的人工成本和硬件成本，比如：当包含六个传感支腿时，本实施例在其中两个空挡凹槽内布置信息采集模块和信号发射模块，剩余四个空挡凹槽布置四块电池，采用四块电池同时向信号发射模块供电，当某个电池的电压较低时，控制该电池自动退出电路连接，并选取其它最优的供能电池进行供电，在电池供电持续工作较长时间且全部没有电量后，本领域技术人员可以更换电池；同时，在本实施例中，不同的电池供能模块通过并联的方式与信号发射模块连通。

所述云计算平台2用于基于接收到的所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态，具体为：

将接收到的所述螺栓水平向应变数据和所述螺栓竖向应变数据输入训练好的螺栓轴力监测模型中，得到螺栓轴力检测值和偏心距检测值，并根据所述螺栓轴力检测值和预设的轴力阈值，检测所述螺栓是否处于松动状态，根据所述偏心距检测值和预设的偏心距阈值，检测所述螺栓是否处于偏位状态；若检测到所述螺栓处于松动或者偏位状态，则提醒工作人员所述螺栓处于松动或者偏位状态，以提示工作人员采取必要措施，比如：当螺栓处于松动状态时，工作人员对所述螺栓采取紧固措施，对于根据所述螺栓轴力检测值和预设的轴力阈值，检测所述螺栓是否处于松动状态，若螺栓轴力检测值和预设的轴力阈值相比，螺栓轴力检测值低于预设的轴力阈值，则判断为螺栓有明显松动，需要紧固；对于根据所述偏心距检测值和预设的偏心距阈值，检测所述螺栓是否处于偏位状态；若检测到所述螺栓处于松动或者偏位状态，偏心距检测值和预设的偏心距阈值相比，比如，将偏心距阈值设置为螺栓杆半径的1/8，若偏心距检测值超过偏心距阈值，则说明结构偏位比较严重，此时，可以通过语音、图文等方式提醒工作人员。

在本实施例中，如图6所示，所述螺栓轴力监测模型包括依次连接的输入层、中间层和输出层，其中，所述中间层至少包括两层；所述输入层的神经元节点数为所述双向应变传感器数量的两倍；所述中间层的神经元节点数为所述双向应变传感器的数量；所述输出层的神经元节点数为螺栓轴力监测模型输出结果的个数，以下将对螺栓轴力监测模型的训练过程进行详细说明：

假定固定底座上有三个传感支腿，每个传感支腿的两个侧面均安装有一个双向应变传感器，通过双向应变传感器采集到水平方向上的六个螺栓水平向应变数据和竖直方向上的六个螺栓竖向应变数据，其中，水平方向上的六个螺栓水平向应变数据记为，竖直方向上的六个螺栓竖向应变数据记为/>，其中，i=1，…，6。

标定时，施加在螺栓上的荷载为轴心压力荷载、偏心压力荷载，螺栓正常使用时，螺杆承担的最大轴力荷载，最大荷载偏心距为/>，在室内压力试验机上，对螺栓轴力监测装置施加荷载，其中，施加的轴力不大于/>，偏心距不大于/>，本实施例设定进行了K次的试验，记第n次试验时，施加的轴力为/>，偏心距为/>，双向应变传感器测量得到的螺栓水平向应变数据为/>，螺栓竖向应变数据/>，以/>、/>为螺栓轴力监测模型的输入，螺栓轴力检测值/>和偏心距检测值/>作为螺栓轴力监测模型的输出，训练螺栓轴力监测模型，其中，螺栓轴力监测模型分为四层，第一层为输入层，第二层、第三层均为中间层，第四层为输出层，第一层的神经元节点数等于双向应变传感器数量的两倍，即等于一次实验时采集到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据的个数之和，第二层、第三层的神经元节点数均等于双向应变传感器数量的1倍，第四层的神经元节点数为两个，即分别输出“施加轴力”“轴力偏心距”的检测值。

本实施例将第一层神经元节点数设置为与输入信号个数相同，将第四层神经元节点数设置为与输出信号个数相同，将中间层节点数设定为第一层的一半，可以在保证模型拟合精度的情况下，避免因模型节点过多导致过拟合的情况，从而实现快速、精确地螺栓状态识别。

本发明实施例提供了一种螺栓轴力监测装置，所述装置包括固定底座和云计算平台，所述固定底座的上表面设有信息采集模块、信号发射模块、电池供能模块、中心支撑柱以及沿中心支撑柱圆周方向呈辐射状等间隔设置的若干传感支腿，相邻两个所述传感支腿相对的侧面上均设置有双向应变传感器。采用本发明实施例提供的装置，可以通过云计算平台精确识别螺栓的连接状态，能够实现远程在线监测螺栓松动情况和通过采集时间准确定位松动螺栓等，同时可以通过电池供能模块实现长期在线监测，避免出现在短期内更换电池，导致损坏器件的情况，可以应用于大规模工程中。

在一个实施例中，如图7所示，本发明实施例提供了一种螺栓轴力监测方法，所述方法包括以下步骤：

S1.在不同的采集时间，获取螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据；

S2.基于所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态。

需要说明的是，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

关于一种螺栓轴力监测方法的具体限定可以参见上述对于一种螺栓轴力监测装置的限定，此处不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请所公开的实施例描述的各个模块和步骤，能够以硬件、软件或者两者结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本发明实施例提供了一种螺栓轴力监测方法，所述方法在不同的采集时间，获取螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据；基于所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态。与现有技术相比，本申请利用采集的数据和训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态，无需通过图像进行检测，避免了由图像抖动或者拍摄角度问题造成的检测误差，提高了螺栓松动检测的精度和效率，且算法稳定，能够适应各种大规模场景，工程应用性强。

图8是本发明实施例提供的一种计算机设备，包括存储器、处理器和收发器，它们之间通过总线连接；存储器用于存储一组计算机程序指令和数据，并可以将存储的数据传输给处理器，处理器可以执行存储器存储的程序指令，以执行上述方法的步骤。

其中，存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者；处理器可以是中央处理器、微处理器、特定应用集成电路、可编程逻辑器件或其组合。通过示例性但不是限制性说明，上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件、现场可编程逻辑门阵列、通用阵列逻辑或其任意组合。

另外，存储器可以是物理上独立的单元，也可以与处理器集成在一起。

本领域普通技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有相同的部件布置。

在一个实施例中，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明实施例提供的一种螺栓轴力监测装置、方法、设备及介质，其一种螺栓轴力监测装置通过电池供能模块实现长期供能，减少了短期更换电池的维修成本，同时通过云计算平台实现了神经网络模型检测螺栓松动的状态，提高了螺栓检测的精准度。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如SSD)等。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种螺栓轴力监测装置，其特征在于，包括：固定底座和云计算平台，所述固定底座的上表面设有信息采集模块、信号发射模块、电池供能模块、中心支撑柱以及沿中心支撑柱圆周方向呈辐射状等间隔设置的若干传感支腿，所述中心支撑柱为圆筒状，相邻两个所述传感支腿相对的侧面上均设置有双向应变传感器，相邻两个所述传感支腿之间形成有空挡凹槽，所述电池供能模块、所述信息采集模块和所述信号发射模块分别设置在不同的所述空挡凹槽内；所述电池供能模块连接所述信号发射模块，以通过电池供能模块为信号发射模块进行供能，所述电池供能模块包括至少一个单体电池或电池组；所述电池组包括至少两个串联的单体电池，不同所述空挡凹槽内的电池供能模块之间以并联方式连接；

所述信息采集模块连接各个所述双向应变传感器，所述信息采集模块用于在不同的采集时间，获取不同固定底座上双向应变传感器测量到的螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据；

所述信号发射模块连接所述信息采集模块，所述信号发射模块用于将接收到的所述信号发射模块发送的所述采集时间、所述螺栓水平向应变数据和所述螺栓竖向应变数据定期无线传输至云计算平台；

所述云计算平台，用于基于接收到的所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓轴力检测值和偏心距检测值；

所述电池供能模块，用于根据不同单体电池或电池组的电压值，以预先设置的最优供能规则确定最优供能单体电池或者最优供能电池组，并通过最优供能单体电池或者最优供能电池组为所述信号发射模块供能；其中，所述最优供能规则具体为：

根据单体电池或电池组的电压值，确定每个单体电池或者电池组的最大可用电量；在检测到当前用于供能的单体电池或者电池组无法继续供能时，基于状态转移模型，根据每个单体电池或者电池组的当前电量，从所有电池中选取具有最大可用电量的单体电池或者电池组，并将其作为最优供能单体电池或者最优供能电池组，所述状态转移模型为：

式中，表示从所有单体电池或者电池组中选择的具有最大可用电量的第j个单体电池或者电池组；/>表示从所有单体电池或者电池组中选择的具有最大可用电量的第i个单体电池或者电池组；/>表示第j个单体电池或者电池组的当前电量；/>表示在第i个单体电池或者电池组的基础上选择第j个单体电池或者电池组所能获得的电量。

2.如权利要求1所述的一种螺栓轴力监测装置，其特征在于，所述云计算平台，具体用于：

将接收到的所述螺栓水平向应变数据和所述螺栓竖向应变数据输入训练好的螺栓轴力监测模型中，得到螺栓轴力检测值和偏心距检测值，并根据所述螺栓轴力检测值和预设的轴力阈值，检测所述螺栓是否处于松动状态，根据所述偏心距检测值和预设的偏心距阈值，检测所述螺栓是否处于偏位状态；

若检测到所述螺栓处于松动或者偏位状态，则提醒工作人员所述螺栓处于松动或者偏位状态。

3.如权利要求1所述的一种螺栓轴力监测装置，其特征在于：所述螺栓轴力监测模型包括依次连接的输入层、中间层和输出层，所述中间层至少包括两层；

所述输入层的神经元节点数为所述双向应变传感器数量的两倍；

所述中间层的神经元节点数为所述双向应变传感器的数量；

所述输出层的神经元节点数为螺栓轴力监测模型输出结果的个数。

4.如权利要求1所述的一种螺栓轴力监测装置，其特征在于，还包括：贴合设于所述固定底座上部的盖板，所述盖板与所述固定底座同轴设置；

所述中心支撑柱和所述盖板的轴心处设有供连接螺栓穿过的通孔。

5.一种螺栓轴力监测方法，其特征在于，应用如权利要求1至4任一所述的螺栓轴力监测装置，所述方法包括以下步骤：

在不同的采集时间，获取螺栓水平向应变数据和螺栓竖向应变数据；

基于所述螺栓水平向应变数据、所述螺栓竖向应变数据和所述采集时间，利用训练好的螺栓轴力监测模型检测螺栓的状态。

6.一种计算机设备，其特征在于：包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行如权利要求5所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求5所述的方法。