[發明專利]一種基于無線通訊的土木工程監測系統

在審

• 申請號: 201611180007.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106652412A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 楊智睿
• 申請（專利權）人: 楊智睿
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙)11491
• 代理人: 黃耀鈞

技術領域

本發明涉及土木工程監測系統，尤其涉及一種基于無線通訊的土木工程監測系統。

背景技術

近年來隨著土木工程大面積的推進，人們對土木工程的健康安全關注越來越密切，土木工程監測成為安全行業的一大重要任務。土木工程的健康狀態主要通過土木工程的物理量來反應，例如通過監測加速度、監測應變和監測溫度反應出土木工程結構的健康狀態。

但目前監測土木工程的加速度、應變和溫度都是有線設備完成監測的，即監測出的加速度值、應變值和溫度值只能通過有線方式傳輸至控制土木工程的設備上。這樣在土木工程結構中需要布置大量的傳輸線路，導致監測土木工程狀態的成本很高。同時，目前的土木工程監測系統技術還不夠成熟，還存著著監測精度低，施工困難等缺陷和不足，還不能很好地滿足實用要求。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于無線通訊的土木工程監測系統，旨在解決土木工程監測成本高、監測精度低、不能滿足實用要求的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種基于無線通訊的土木工程監測系統包括數據采集模塊，數據處理模塊，電源模塊，第一無線數據通訊收發模塊,第二無線數據通訊收發模塊，中央處理單元，數據服務器和無線通信網絡，所述的數據采集模塊與數據處理模塊及電源模塊相連，起到信息采集的作用；所述的數據處理模塊與數據采集模塊及電源模塊相連，起到數據處理及轉換的作用；所述的第一無線數據通訊收發模塊與數據處理模塊及電源模塊相連，起到無線數據收發傳遞的作用；所述的電源模塊與采集模塊、數據處理模塊及第一無線數據通訊收發模塊相連，起到提供電源的作用；所述的第二無線數據通訊收發模塊與中央處理單元相連，起到無線數據收發傳遞的作用；所述的中央處理單元與第二無線數據通訊收發模塊及數據服務器相連，起到數據計算的作用；所述的數據服務器與中央處理單元相連，起到數據庫數據存儲、數據分析的作用；所述的無線通訊網絡起到第一無線數據通訊收發模塊與第二無線數據通訊收發模塊之間無線數據傳輸作用。

進一步，所述的數據采集模塊具體包括溫度傳感器、加速度傳感器及應變傳感器，所述的溫度傳感器與數據處理模塊相連，起到采集木工程結構溫度數據作用；所述的加速度傳感器與數據處理模塊相連，起到采集木工程結構加速度物理量數據作用，所述的應變傳感器與數據處理模塊相連，起到采集土木工程結構的應變物理量的信號的作用。

進一步，所述的溫度傳感器，具體采用TMP102數字溫度傳感器。TMP數字溫度傳感器是一個兩線串行I2C總線輸出的數字溫度傳感器，并內置A/D轉換器，這樣數據采集模塊向數據處理模塊傳輸是數字信號，使數據處理加方便、快捷。

進一步，所述的加速度傳感器，具體采用型號為ADXL335三軸加速度傳感器，該傳感器是一款小尺寸、薄型、低功耗、完整的三軸加速度計，提供經過信號調理的電壓輸出，能以±3g的滿量程范圍測量加速度。

進一步，所述的應變傳感器具體采用型號為CL-YB-11應變傳感器，該傳感器抗側向力好,結構緊湊,安裝使用方便。

進一步，所述的數據處理模塊具體采用型號為四核處理器3.3Gi5CPU，能夠有效提高數據處理速度。

進一步，所述的電源模塊具體采用不間斷的UPS供電電源,型號為山特C2K2KVA 1600W，具體為數據采集模塊、數據分析模塊及第一無線數據通訊收發模塊供電。

進一步，所述的第一無線數據通訊收發模塊，第二無線數據通訊收發模塊均具體采用型號為工業無線數據傳輸模塊CDMA DTU，CDMA DTU模塊內置工業級CDMA模塊，內嵌TCP/IP協議，可以通過CDMA網絡實現數據信息傳輸。

進一步，所述的中央處理單元具體采用AMD四核處理器，有利于提高運算速度。

進一步，所述的數據服務器具體采用DL180Gen9惠普服務器，該服務器搭載英特爾至強2603v3處理器，主頻達1.9GHz，同時標配8GB內存，并且還有四端口前兆網卡，性能強勁。

進一步，所述的無線通訊具體采用為CDMA網絡。

進一步，所述數據采集模塊設置有收斂加密單元，所述收斂加密單元的收斂加密方法包括：

(1)數據擁有者首先計算數據m的哈希值h(m)，其中h(·)是密碼學中的一個強哈希函數，h(m)作為加密數據m的密鑰；

(2)用h(m)加密數據，假設E是一個對稱密鑰加密函數，則產生的密文就是E_h(m)(m)；