一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，包括監控管理平臺、用于通信的GPRS通信模塊和3G通信模塊、若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元，所述監控管理平臺通過3G通信模塊與遠程監控終端以及物聯網實現雙向信號連接，所述監控管理平臺通過GPRS通信模塊與若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元實現雙向信號連接。該基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，方便監控管理人員知曉大型橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便采取相應的維護措施；通過若干個分布式監控單元、GPRS通信模塊以及監控管理平臺的配合，其可實現集中監控和統一管理的效果；GPRS通信模塊解決了通信距離有限、安裝造價高以及測量精度低的缺點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及橋梁監測
，具體為一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統。
技術介紹
橋梁在人們生活中起著重要作用。橋梁給我們生產生活帶來了便利，但同時也存在著許多的安全隱患。例如：橋梁經長期使用后，橋梁的剛度和承載能力會出現不同程度的衰減，所以對橋梁的健康參數監測變得尤為重要。長期以來，由于技術水平的限制，傳統橋梁健康監測的數據傳輸主要采用有線電纜或專用無線網絡方式，普遍存在著通信距離有限、安裝造價高以及測量精度低等缺點，無法對數據進行有效的管理、顯示、分析、評價乃至作為安全預警。同時，對于大型橋梁，需要采集分布式監控，然而傳統的橋梁監控系統，不具有集中監控以及統一管理的效果，增加了管理人員的工作難度，可能導致維護管理不完善，致使大量本來可以繼續使用的橋梁提前失去了它的功能，造成了很大的浪費。其次，傳統的橋梁監控系統，未與物聯網實現信號連接，不方便通過物聯網調取適應被檢測橋梁的風速、溫度、位移、應力以及加速度等數據的合格區間，也不具備對各項數據進行實時更新的效果。為此，我們提出一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，包括監控管理平臺、用于通信的GPRS通信模塊和3G通信模塊、若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元，所述監控管理平臺通過3G通信模塊與遠程監控終端以及物聯網實現雙向信號連接，所述監控管理平臺通過GPRS通信模塊與若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元實現雙向信號連接。所述遠程監控終端為接入3G網絡的手機。每個分布式監控單元均包括結構參數采集模塊、環境參數采集模塊、數據比對模塊、反饋模塊、微處理器、蜂鳴報警器、控制器以及信號收發器，所述控制器與數據比對模塊雙向連接，所述數據比對模塊的兩個輸入端分別與結構參數采集模塊以及環境參數采集模塊的輸出端連接。所述數據比對模塊的輸出端通過反饋模塊與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端與蜂鳴報警器的輸入段連接。所述控制器與微處理器均通過信號收發器與GPRS通信模塊雙向連接。優選的，所述結構參數采集模塊包括位移傳感器、壓力傳感器以及加速度傳感器。優選的，所述環境參數采集模塊包括風速儀以及溫度傳感器。優選的，所述監控管理平臺包括三十四寸的液晶顯示屏。與現有技術相比，本技術的有益效果是：該基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，通過若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元中，結構參數采集模塊以及環境參數采集模塊的設置，能夠采集大型橋梁各處的健康監控參數，并傳給數據比對模塊，進行數據的比對工作，比對后，實時采集參數符合要求，控制器接收信號；若不符合要求，通過反饋模塊反饋給微處理器，微處理器接收反饋信號后，驅動蜂鳴報警器發出警報，方便監控管理人員知曉大型橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便對發出蜂鳴警報的分布式監控單元所對應橋梁的位置，采取相應的維護措施。從微處理器或控制器處，可通過GPRS通信模塊，將健康監控參數傳送至監控管理平臺，可將橋梁各處的監控信息匯總到監控管理平臺，實現了集中監控和統一管理的效果，通過3G通信模塊，還可將監控信息發送到監控管理人員的手機上，可使不在監控管理平臺附近的工作人員及時知曉橋梁各處的健康參數，從而減輕了監控管理人員的工作壓力。GPRS作為一種高速、高效和經濟的無線系統，具有網絡覆蓋范圍廣、接入迅速、按流量計費、實時在線和沒有任何布線的優點，實現監測系統數據準確、實時、高效的通信，有效保證監測系統進行正確的健康狀態分析，利于實現對橋梁進行實時監控，以及早確定橋梁的修養或養護策略；GPRS通信模塊解決了通信距離有限、安裝造價高以及測量精度低等缺點。其次，該基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，在監控管理平臺處，通過3G通信模塊，可在物聯網中調取適應該橋梁的風速、溫度、位移、應力以及加速度等數據的合格區間，具有各項數據可實時更新的效果。綜上所述：該基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，方便監控管理人員知曉大型橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便采取相應的維護措施；通過若干個分布式監控單元、GPRS通信模塊以及監控管理平臺的配合，其可實現集中監控和統一管理的效果，通過3G通信模塊，還可將監控信息發送到監控管理人員的手機上，可使不在監控管理平臺附近的工作人員及時知曉橋梁各處的健康參數，從而減輕了監控管理人員的工作壓力；GPRS通信模塊解決了通信距離有限、安裝造價高以及測量精度低的缺點；在監控管理平臺處，通過3G通信模塊，可在物聯網中調取適應該橋梁的風速、溫度、位移、應力以及加速度等數據的合格區間，具有各項數據可實時更新的效果。附圖說明圖1為本技術分布式監控單元的結構原理框圖；圖2為本技術系統結構示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。請參閱圖1-2，本技術提供一種技術方案：一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，包括監控管理平臺、用于通信的GPRS通信模塊和3G通信模塊、若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元，監控管理平臺通過3G通信模塊與遠程監控終端以及物聯網實現雙向信號連接，監控管理平臺通過GPRS通信模塊與若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元實現雙向信號連接。本技術中，監控管理平臺包括三十四寸的液晶顯示屏；遠程監控終端為接入3G網絡的手機。每個分布式監控單元均包括結構參數采集模塊、環境參數采集模塊、數據比對模塊、反饋模塊、微處理器、蜂鳴報警器、控制器以及信號收發器，控制器與數據比對模塊雙向連接，數據比對模塊的兩個輸入端分別與結構參數采集模塊以及環境參數采集模塊的輸出端連接。數據比對模塊的輸出端通過反饋模塊與微處理器的輸入端連接，微處理器的輸出端與蜂鳴報警器的輸入段連接。控制器與微處理器均通過信號收發器與GPRS通信模塊雙向連接。本技術中，結構參數采集模塊包括位移傳感器、壓力傳感器以及加速度傳感器；環境參數采集模塊包括風速儀以及溫度傳感器。本技術使用前，監控管理人員在監控管理平臺處，通過3G通信模塊將該橋梁的構造、用材、橋梁長度等數據發送至物聯網中，并從物聯網調取適應該橋梁的風速、溫度、位移、應力以及加速度等數據的合格區間。在監控管理平臺處，通過GPRS通信模塊將上述各項數據的合格區間發送至各個分布式監控單元內的信號收發器中，再通過控制器將各項數據的合格區間發送至數據比對模塊中，作為數據比對工作的比對區間。本技術，在監控管理平臺處，通過3G通信模塊，可在物聯網中調取適應該橋梁的風速、溫度、位移、應力以及加速度等數據的合格區間，具有各項數據可實時更新的效果。本技術使用時，該基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，通過若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元中，結構參數采集模塊以及環境參數采集模塊的設置，能夠采集大型橋梁各處的健康監控參數，并傳給數據比對模塊，進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，包括監控管理平臺、用于通信的GPRS通信模塊和3G通信模塊、若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元，其特征在于：所述監控管理平臺通過3G通信模塊與遠程監控終端以及物聯網實現雙向信號連接，所述監控管理平臺通過GPRS通信模塊與若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元實現雙向信號連接；所述遠程監控終端為接入3G網絡的手機；每個分布式監控單元均包括結構參數采集模塊、環境參數采集模塊、數據比對模塊、反饋模塊、微處理器、蜂鳴報警器、控制器以及信號收發器，所述控制器與數據比對模塊雙向連接，所述數據比對模塊的兩個輸入端分別與結構參數采集模塊以及環境參數采集模塊的輸出端連接；所述數據比對模塊的輸出端通過反饋模塊與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端與蜂鳴報警器的輸入段連接；所述控制器與微處理器均通過信號收發器與GPRS通信模塊雙向連接；所述結構參數采集模塊包括位移傳感器、壓力傳感器以及加速度傳感器；所述環境參數采集模塊包括風速儀以及溫度傳感器；所述監控管理平臺包括三十四寸的液晶顯示屏。

【技術特征摘要】
1.一種基于物聯網的橋梁健康分布式監控系統，包括監控管理平臺、用于通信的GPRS通信模塊和3G通信模塊、若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元，其特征在于：所述監控管理平臺通過3G通信模塊與遠程監控終端以及物聯網實現雙向信號連接，所述監控管理平臺通過GPRS通信模塊與若干個設置在橋梁各處的分布式監控單元實現雙向信號連接；所述遠程監控終端為接入3G網絡的手機；每個分布式監控單元均包括結構參數采集模塊、環境參數采集模塊、數據比對模塊、反饋模塊、微處理器、蜂鳴報警器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳棟棟，韓之江，丁亞會，劉建勛，趙雷，劉志華，汪永強，寇偉，何國花，傅莉，毛敏，王望春，郭文龍，申雁鵬，盧鵬，呂立寧，謝立安，趙文溥，劉媛媛，趙芳，趙學峰，鄭彪，汪賢安，王磊，郭學兵，
申請(專利權)人：山西省交通科學研究院，
類型：新型
國別省市：山西;14