[發明專利]一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統

無效

• 申請號: 201110456608.1
• 申請日: 2011-12-24
• 公開（公告）號: CN103177549A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 王明霞
• 申請（專利權）人: 西安迅騰科技有限責任公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：包括由布設在橋梁上被監測區域內的多個無線傳感器網絡節點模塊(9)組成的一個或多個無線傳感器網絡(10)、向橋梁管理人員所使用手持式通信設備(11)發送指導信息和預警信息的無線信號收發模塊(12)、通過無線通信網絡(13)接入橋梁專家系統且根據無線傳感器網絡(10)的檢測結果對無線信號收發模塊(12)進行控制的主控計算機(14)、與主控計算機(14)相接的數據服務器(15)和將無線傳感器網絡(10)中各無線傳感器網絡節點模塊(9)所檢測數據打包并通過無線傳感器網絡(10)上傳至主控計算機(14)的網關節點(16)，所述網關節點(16)與主控計算機(14)通過無線傳感器網絡(10)無線連接，所述無線收發模塊(12)與主控計算機(14)相接；所述無線傳感器網絡節點模塊(9)包括給系統中各用電單元供電的電源管理單元(1)、用于采集橋梁結構健康數據并對采集到的數據進行分析處理的數據采集及處理單元(2)、用于控制系統中各模塊協調有序工作的控制器單元(3)、用于數據存儲的數據存儲單元(4)、用于實現定位的GPS定位模塊(5)、用于系統調試的調試單元、用于顯示采集數據的顯示單元(7)和用于數據遠程無線傳輸的數據傳輸單元(8)，所述數據采集及處理單元(2)和GPS定位模塊(5)均與控制器單元(3)的輸入端相接，所述數據存儲單元(4)、調試單元和數據傳輸單元(8)均與控制器單元(3)相接，所述顯示單元(7)與控制器單元(3)的輸出端相接；所述數據采集及處理單元(2)包括依次相接的傳感器橋接電路模塊(2-1)、信號放大器(2-2)、濾波器(2-3)、多路模擬開關(2-4)、A/D轉換器(2-5)和微處理器(2-6)，所述傳感器橋接電路模塊(2-1)的輸入端接有用于對橋梁健康數據進行采集的傳感器組(2-7)；所述調試單元包括與微處理器(2-6)相接的數據采集及處理單元升級調試接口(6-1)、與控制器單元(3)相接的系統升級調試接口(6-2)和與數據傳輸單元(8)相接的數據傳輸單元升級調試接口(6-3)；所述GPS定位模塊(5)上接有GPS天線(5-1)；所述數據傳輸單元(8)上接有數據傳輸天線(8-1)。

2.按照權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：所述傳感器組(2-7)包括風速傳感器、稱重傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、應力傳感器、加速度傳感器和位移傳感器。

3.按照權利要求1或2所述的一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：所述無線通信網絡(13)為CDMA網絡、3G網絡或Internet網絡，所述數據傳輸單元(8)為CDMA無線數據傳輸模塊、3G無線數據傳輸模塊或WIFI無線數據傳輸模塊。

4.按照權利要求3所述的一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：所述微處理器(2-6)為單片機ATmega128L。

5.按照權利要求3所述的一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：所述控制器單元(3)為32位高速ARM7芯片SEP4020。

6.按照權利要求3所述的一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：所述顯示單元(7)為LCD顯示電路。

7.按照權利要求3所述的一種基于無線傳感器網絡的橋梁健康監測系統，其特征在于：所述無線信號收發模塊(12)為CDMA模塊、3G模塊或GPRS模塊。