一种基于物联网的桥梁健康监测系统的制作方法

本发明涉及桥梁监测领域，具体为一种基于物联网的桥梁健康监测系统。

背景技术：

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理，桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物，为此，本发明提供了一种基于物联网的桥梁健康监测系统。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的桥梁健康监测系统。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网的桥梁健康监测系统：包括检测端和监测端，所述检测端包括智能感知单元、信号放大器、信号转换单元和无线传输单元，所述智能感知单元的输出端与信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与信号转换单元的输入端连接，且信号转换单元的输出端与无线传输单元的输入端连接，所述监测端包括服务器、显示模块、信息存储单元、报警单元和桥梁运行状态评估单元，所述无线传输单元的输出端与服务器的输入端连接、且服务器的输出端与显示模块的输入端连接，所述服务器与信息存储单元实现双向连接，且服务器与报警单元实现双向连接，所述服务器与桥梁运行状态评估单元实现双向连接。

优选的，所述智能感知单元包括风速风向仪、振动监测仪、气温计、静力水准仪、锚索测力计、单点沉降仪、土压力计、钢筋计、温度计和倾角仪。

优选的，所述桥梁运行状态评估单元包括数据统计分析模块、数据变化分析模块、算法模块、桥梁运行状态评估模块、影响因素占比分析模块、风险级别形成模块、风险矩阵图表生成模块和桥梁工作状态预测模块，所述数据统计分析模块与数据变化分析模块实现双向连接，且数据变化分析模块与桥梁运行状态评估模块实现双向连接，所述算法模块的输出端与桥梁运行状态评估模块的输入端连接，且桥梁运行状态评估模块的输出端与桥梁工作状态预测模块的输入端连接，所述数据统计分析模块的输出端与影响因素占比分析模块的输入端连接，且影响因素占比分析模块的输出端与风险级别形成模块的输入端连接，所述风险级别形成模块的输出端与风险矩阵图表生成模块的输入端连接，且风险矩阵图表生成模块的输出端与桥梁工作状态预测模块的输入端连接。

优选的，所述报警单元包括报警数据库、报警值预设模块、数据对比模块和报警反馈模块，所述报警数据库的输出端与报警值预设模块的输入端连接，且报警值预设模块的输出端与数据对比模块的输入端连接，所述数据对比模块的输出端与报警反馈模块的输入端连接。

优选的，所述信息存储单元包括信息提取模块、储存模块和数据分类模块，所述信息提取模块与储存模块实现双向连接，且储存模块与数据分类模块实现双向连接。

本发明提供了一种基于物联网的桥梁健康监测系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)、该基于物联网的桥梁健康监测系统，实现监测数据采集、分析、预警和评估功能，其中通过设有桥梁运行状态评估单元，通过对数据的分析处理，不但进行桥梁运行状态评估，还可根据桥梁运行状态评估结果，结合影响因素占比分析模块、风险级别形成模块和风险矩阵图表生成模块对桥梁工作状态进行预测，方便了管理者后期的工作安排和及时的干预处理。

(2)、该基于物联网的桥梁健康监测系统，通过智能感知单元的风速风向仪、振动监测仪、气温计、静力水准仪、锚索测力计、单点沉降仪、土压力计、钢筋计、温度计和倾角仪，各自检测相应数据，系统长期监测，数据可靠并且准确，确保桥梁正常运营，为桥梁日常养护、管理和突发事件应急处理发挥重要作用，通过设有信息存储单元和无线传输单元，数据可无线上传，并且数据随时可查阅。

附图说明

图1为本发明系统的原理框图；

图2为本发明智能感知单环的原理框图；

图3为本发明桥梁运行状态评估单元的原理框图；

图4为本发明报警单元的原理框图；

图5为本发明信息存储单元的原理框图。

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1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于物联网的桥梁健康监测系统，包括检测端和监测端，检测端包括智能感知单元、信号放大器、信号转换单元和无线传输单元，数据可无线上传，智能感知单元的输出端与信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端与信号转换单元的输入端连接，且信号转换单元的输出端与无线传输单元的输入端连接，监测端包括服务器、显示模块、信息存储单元、报警单元和桥梁运行状态评估单元，无线传输单元的输出端与服务器的输入端连接、且服务器的输出端与显示模块的输入端连接，服务器与信息存储单元实现双向连接，且服务器与报警单元实现双向连接，服务器与桥梁运行状态评估单元实现双向连接，智能感知单元包括风速风向仪、振动监测仪、气温计、静力水准仪、锚索测力计、单点沉降仪、土压力计、钢筋计、温度计和倾角仪，各自检测相应数据，系统长期监测，数据可靠并且准确，确保桥梁正常运营，为桥梁日常养护、管理和突发事件应急处理发挥重要作用，桥梁运行状态评估单元包括数据统计分析模块、数据变化分析模块、算法模块、桥梁运行状态评估模块、影响因素占比分析模块、风险级别形成模块、风险矩阵图表生成模块和桥梁工作状态预测模块，数据统计分析模块与数据变化分析模块实现双向连接，且数据变化分析模块与桥梁运行状态评估模块实现双向连接，算法模块的输出端与桥梁运行状态评估模块的输入端连接，且桥梁运行状态评估模块的输出端与桥梁工作状态预测模块的输入端连接，数据统计分析模块的输出端与影响因素占比分析模块的输入端连接，且影响因素占比分析模块的输出端与风险级别形成模块的输入端连接，风险级别形成模块的输出端与风险矩阵图表生成模块的输入端连接，且风险矩阵图表生成模块的输出端与桥梁工作状态预测模块的输入端连接，报警单元包括报警数据库、报警值预设模块、数据对比模块和报警反馈模块，报警数据库的输出端与报警值预设模块的输入端连接，且报警值预设模块的输出端与数据对比模块的输入端连接，数据对比模块的输出端与报警反馈模块的输入端连接，信息存储单元包括信息提取模块、储存模块和数据分类模块，信息提取模块与储存模块实现双向连接，且储存模块与数据分类模块实现双向连接，使得数据随时可查阅，该基于物联网的桥梁健康监测系统，实现监测数据采集、分析、预警和评估功能，其中通过设有桥梁运行状态评估单元，通过对数据的分析处理，不但进行桥梁运行状态评估，还可根据桥梁运行状态评估结果，结合影响因素占比分析模块、风险级别形成模块和风险矩阵图表生成模块对桥梁工作状态进行预测，方便了管理者后期的工作安排和及时的干预处理。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

工作原理：

智能感知单元的风速风向仪、振动监测仪、气温计、静力水准仪、锚索测力计、单点沉降仪、土压力计、钢筋计、温度计和倾角仪，各自检测相应数据，然后检测到的数据通过信号放大器将信号放大，信号转换单元将数据转换，然后通过无线传输单元输入服务器，服务器将这些原始数据分别传输到显示模块、信息存储单元、报警单元和桥梁运行状态评估单元；

数据传输到显示模块，由显示模块将相对应数据展示；

数据传输到信息存储单元，由储存模块进行储存，数据分类模块进行分类，后期需要调阅时，通过信息提取模块将储存的数据提取；

数据传输到报警单元的数据对比模块，报警单元中的报警值预设模块将报警值与数据对比模块的相对应数据对比，达到报警值由报警反馈模块进行报警反馈，并将报警数据传输回服务器，由显示模块进行显示；

数据传输到桥梁运行状态评估单元，由数据统计分析模块进行数据的统计分析，然后将统计分析后的数据分别传输到数据变化分析模块和影响因素占比分析模块，接下来数据变化分析模块对数据的变化进行分析，分析后的结果传输到桥梁运行状态评估模块，桥梁运行状态评估模块结合算法模块和分析后的结果形成桥梁运行状态评估报表，该报表传输回服务器，由显示模块进行显示，并且该报表数据传输给桥梁工作状态预测模块，另一边，数据统计分析模块进行数据的统计分析传输给影响因素占比分析模块，影响因素占比分析模块进行影响因素占比分析，分析后的结果传输给风险级别形成模块，由其形成风险级别，然后传输给风险矩阵图表生成模块，生成风险矩阵图表，然后该图表传输给桥梁工作状态预测模块，桥梁工作状态预测模块结合风险矩阵图表与桥梁运行状态评估报表的数据生成桥梁工作状态预测报表，然后将桥梁工作状态预测报表传输给服务器，由显示模块进行显示。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。