一种基于物联网的桥梁健康分布式监控系统的制作方法

本实用新型涉及桥梁监测技术领域，具体为一种基于物联网的桥梁健康分布式监控系统。

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。

长期以来，由于技术水平的限制，传统桥梁健康监测的数据传输主要采用有线电缆或专用无线网络方式，普遍存在着通信距离有限、安装造价高以及测量精度低等缺点，无法对数据进行有效的管理、显示、分析、评价乃至作为安全预警。

同时，对于大型桥梁，需要采集分布式监控，然而传统的桥梁监控系统，不具有集中监控以及统一管理的效果，增加了管理人员的工作难度，可能导致维护管理不完善，致使大量本来可以继续使用的桥梁提前失去了它的功能，造成了很大的浪费。

其次，传统的桥梁监控系统，未与物联网实现信号连接，不方便通过物联网调取适应被检测桥梁的风速、温度、位移、应力以及加速度等数据的合格区间，也不具备对各项数据进行实时更新的效果。为此，我们提出一种基于物联网的桥梁健康分布式监控系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，包括监控管理平台、用于通信的GPRS通信模块和3G通信模块、若干个设置在桥梁各处的分布式监控单元，所述监控管理平台通过3G通信模块与远程监控终端以及物联网实现双向信号连接，所述监控管理平台通过GPRS通信模块与若干个设置在桥梁各处的分布式监控单元实现双向信号连接。

所述远程监控终端为接入3G网络的手机。

每个分布式监控单元均包括结构参数采集模块、环境参数采集模块、数据比对模块、反馈模块、微处理器、蜂鸣报警器、控制器以及信号收发器，所述控制器与数据比对模块双向连接，所述数据比对模块的两个输入端分别与结构参数采集模块以及环境参数采集模块的输出端连接。

所述数据比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端与蜂鸣报警器的输入段连接。

所述控制器与微处理器均通过信号收发器与GPRS通信模块双向连接。

优选的，所述结构参数采集模块包括位移传感器、压力传感器以及加速度传感器。

优选的，所述环境参数采集模块包括风速仪以及温度传感器。

优选的，所述监控管理平台包括三十四寸的液晶显示屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，通过若干个设置在桥梁各处的分布式监控单元中，结构参数采集模块以及环境参数采集模块的设置，能够采集大型桥梁各处的健康监控参数，并传给数据比对模块，进行数据的比对工作，比对后，实时采集参数符合要求，控制器接收信号；若不符合要求，通过反馈模块反馈给微处理器，微处理器接收反馈信号后，驱动蜂鸣报警器发出警报，方便监控管理人员知晓大型桥梁某处的健康参数不满足要求，方便对发出蜂鸣警报的分布式监控单元所对应桥梁的位置，采取相应的维护措施。

从微处理器或控制器处，可通过GPRS通信模块，将健康监控参数传送至监控管理平台，可将桥梁各处的监控信息汇总到监控管理平台，实现了集中监控和统一管理的效果，通过3G通信模块，还可将监控信息发送到监控管理人员的手机上，可使不在监控管理平台附近的工作人员及时知晓桥梁各处的健康参数，从而减轻了监控管理人员的工作压力。

GPRS作为一种高速、高效和经济的无线系统，具有网络覆盖范围广、接入迅速、按流量计费、实时在线和没有任何布线的优点，实现监测系统数据准确、实时、高效的通信，有效保证监测系统进行正确的健康状态分析，利于实现对桥梁进行实时监控，以及早确定桥梁的修养或养护策略；GPRS通信模块解决了通信距离有限、安装造价高以及测量精度低等缺点。

其次，该基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，在监控管理平台处，通过3G通信模块，可在物联网中调取适应该桥梁的风速、温度、位移、应力以及加速度等数据的合格区间，具有各项数据可实时更新的效果。

综上所述：该基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，方便监控管理人员知晓大型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；通过若干个分布式监控单元、GPRS通信模块以及监控管理平台的配合，其可实现集中监控和统一管理的效果，通过3G通信模块，还可将监控信息发送到监控管理人员的手机上，可使不在监控管理平台附近的工作人员及时知晓桥梁各处的健康参数，从而减轻了监控管理人员的工作压力；GPRS通信模块解决了通信距离有限、安装造价高以及测量精度低的缺点；在监控管理平台处，通过3G通信模块，可在物联网中调取适应该桥梁的风速、温度、位移、应力以及加速度等数据的合格区间，具有各项数据可实时更新的效果。

附图说明

图1为本实用新型分布式监控单元的结构原理框图；

图2为本实用新型系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，包括监控管理平台、用于通信的GPRS通信模块和3G通信模块、若干个设置在桥梁各处的分布式监控单元，监控管理平台通过3G通信模块与远程监控终端以及物联网实现双向信号连接，监控管理平台通过GPRS通信模块与若干个设置在桥梁各处的分布式监控单元实现双向信号连接。

本实用新型中，监控管理平台包括三十四寸的液晶显示屏；远程监控终端为接入3G网络的手机。

每个分布式监控单元均包括结构参数采集模块、环境参数采集模块、数据比对模块、反馈模块、微处理器、蜂鸣报警器、控制器以及信号收发器，控制器与数据比对模块双向连接，数据比对模块的两个输入端分别与结构参数采集模块以及环境参数采集模块的输出端连接。

数据比对模块的输出端通过反馈模块与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与蜂鸣报警器的输入段连接。

控制器与微处理器均通过信号收发器与GPRS通信模块双向连接。

本实用新型中，结构参数采集模块包括位移传感器、压力传感器以及加速度传感器；环境参数采集模块包括风速仪以及温度传感器。

本实用新型使用前，监控管理人员在监控管理平台处，通过3G通信模块将该桥梁的构造、用材、桥梁长度等数据发送至物联网中，并从物联网调取适应该桥梁的风速、温度、位移、应力以及加速度等数据的合格区间。在监控管理平台处，通过GPRS通信模块将上述各项数据的合格区间发送至各个分布式监控单元内的信号收发器中，再通过控制器将各项数据的合格区间发送至数据比对模块中，作为数据比对工作的比对区间。

本实用新型，在监控管理平台处，通过3G通信模块，可在物联网中调取适应该桥梁的风速、温度、位移、应力以及加速度等数据的合格区间，具有各项数据可实时更新的效果。

本实用新型使用时，该基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，通过若干个设置在桥梁各处的分布式监控单元中，结构参数采集模块以及环境参数采集模块的设置，能够采集大型桥梁各处的健康监控参数，并传给数据比对模块，进行数据的比对工作，比对后，实时采集参数符合要求，控制器接收信号；若不符合要求，通过反馈模块反馈给微处理器，微处理器接收反馈信号后，驱动蜂鸣报警器发出警报，方便监控管理人员知晓大型桥梁某处的健康参数不满足要求，方便对发出蜂鸣警报的分布式监控单元所对应桥梁的位置，采取相应的维护措施。

从微处理器或控制器处，可通过GPRS通信模块，将健康监控参数传送至监控管理平台，可将桥梁各处的监控信息汇总到监控管理平台，实现了集中监控和统一管理的效果，通过3G通信模块，还可将监控信息发送到监控管理人员的手机上，可使不在监控管理平台附近的工作人员及时知晓桥梁各处的健康参数，从而减轻了监控管理人员的工作压力。

GPRS作为一种高速、高效和经济的无线系统，具有网络覆盖范围广、接入迅速、按流量计费、实时在线和没有任何布线的优点，实现监测系统数据准确、实时、高效的通信，有效保证监测系统进行正确的健康状态分析，利于实现对桥梁进行实时监控，以及早确定桥梁的修养或养护策略；GPRS通信模块解决了通信距离有限、安装造价高以及测量精度低等缺点。

综上所述：该基于物联网的桥梁健康分布式监控系统，方便监控管理人员知晓大型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；通过若干个分布式监控单元、GPRS通信模块以及监控管理平台的配合，其可实现集中监控和统一管理的效果，通过3G通信模块，还可将监控信息发送到监控管理人员的手机上，可使不在监控管理平台附近的工作人员及时知晓桥梁各处的健康参数，从而减轻了监控管理人员的工作压力；GPRS通信模块解决了通信距离有限、安装造价高以及测量精度低的缺点；在监控管理平台处，通过3G通信模块，可在物联网中调取适应该桥梁的风速、温度、位移、应力以及加速度等数据的合格区间，具有各项数据可实时更新的效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。