[發(fā)明專利]應(yīng)用于懸索橋三位一體監(jiān)測系統(tǒng)的懸索橋監(jiān)測方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710345012.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN107192437A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓冰;付強(qiáng);侯韓芳;鄭鷹;張敬娟;潘薇;李晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院
• 主分類號(hào): G01H1/00
• 分類號(hào): G01H1/00;G01S19/13;G01L5/00
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11138
• 代理人: 江崇玉

1.一種懸索橋三位一體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：監(jiān)測點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；

所述監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置在懸索橋上；

所述監(jiān)測點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)建立無線連接；

所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)通過北斗通信衛(wèi)星與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建立連接；

其中，所述監(jiān)測點(diǎn)用于采集懸索橋的監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)至少包括振動(dòng)位移，所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)用于對(duì)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心用于對(duì)所述處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定外力作用下所述懸索橋的安全狀況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測點(diǎn)包括定位接收機(jī)、諧振加速度計(jì)和振弦式應(yīng)變計(jì)；

其中，所述定位接收機(jī)用于測量所述懸索橋的振動(dòng)位移，所述定位接收機(jī)設(shè)置在所述懸索橋的橋面上，所述諧振加速度計(jì)設(shè)置在所述懸索橋的橋梁上，所述振弦式應(yīng)變計(jì)設(shè)置在所述懸索橋的懸索上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)包括終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、中心協(xié)調(diào)器、下位機(jī)以及遙測終端機(jī)；

其中，所述終端節(jié)點(diǎn)通過輸入/輸出端口I/O端口分別與所述定位接收機(jī)、所述諧振加速度計(jì)和所述振弦式應(yīng)變計(jì)連接，所述路由節(jié)點(diǎn)分別與所述終端節(jié)點(diǎn)和所述中心協(xié)調(diào)器建立無線連接，所述下位機(jī)通過RS485端口分別與所述中心協(xié)調(diào)器和所述遙測終端機(jī)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括地面基站、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器以及上位機(jī)；

其中，所述地面基站通過北斗通信衛(wèi)星與所述遙測終端機(jī)建立連接，所述衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的一端通過RS485端口與所述地面基站連接，另一端通過LAN端口與所述上位機(jī)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括電纜接線盒，所述電纜接線盒的一端分別與所述定位接收機(jī)、所述諧振加速度計(jì)和所述振弦式應(yīng)變計(jì)連接，所述電纜接線盒的另一端通過I/O端口與所述終端節(jié)點(diǎn)連接。

6.一種懸索橋監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于如權(quán)利要求3所述懸索橋三位一體監(jiān)測系統(tǒng)中，所述方法包括：

所述監(jiān)測點(diǎn)采集懸索橋的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)至少包括振動(dòng)位移；

所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)對(duì)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；

所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)所述處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定外力作用下所述懸索橋的安全狀況。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)還包括振動(dòng)加速度和振動(dòng)應(yīng)變，所述監(jiān)測點(diǎn)采集懸索橋的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)，包括：

所述定位接收機(jī)測量所述懸索橋的振動(dòng)位移，將所述振動(dòng)位移發(fā)送至所述下位機(jī)；

所述諧振加速度計(jì)測量所述懸索橋的振動(dòng)加速度，將所述振動(dòng)加速度發(fā)送至所述下位機(jī)；

所述振弦式應(yīng)變計(jì)測量所述懸索橋的振動(dòng)應(yīng)變，將所述振動(dòng)應(yīng)變發(fā)送至所述下位機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)對(duì)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，包括：

所述下位機(jī)根據(jù)接收到的所述振動(dòng)位移、所述振動(dòng)加速度和所述振動(dòng)應(yīng)變，分別計(jì)算出所述懸索橋的振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力，將所述懸索橋的振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力發(fā)送至遙測終端機(jī)；

所述遙測終端機(jī)通過北斗通信衛(wèi)星將所述懸索橋的振動(dòng)位移、振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力發(fā)送至所述地面基站。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)所述處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定外力作用下所述懸索橋的安全狀況，包括：

所述地面基站通過衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器，將接收到的所述懸索橋的振動(dòng)位移、振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力發(fā)送至上位機(jī)；

所述上位機(jī)根據(jù)接收到的所述懸索橋的振動(dòng)位移、振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力，分別判定所述懸索橋的振動(dòng)位移、振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力是否超過對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值；

若所述所述懸索橋的振動(dòng)位移、振動(dòng)頻率和懸索應(yīng)力中至少一項(xiàng)超過對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值，則進(jìn)行預(yù)警提示。

10.一種懸索橋監(jiān)測裝置，其特征在于，所述裝置應(yīng)用于如權(quán)利要求3所述懸索橋三位一體監(jiān)測系統(tǒng)中，所述方法包括：

采集模塊，用于控制所述監(jiān)測點(diǎn)采集懸索橋的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)至少包括振動(dòng)位移；

預(yù)處理模塊，用于控制所述數(shù)據(jù)采集發(fā)射系統(tǒng)對(duì)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；

分析模塊，用于控制所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)所述處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定外力作用下所述懸索橋的安全狀況。