[發(fā)明專利]一種基于可視化的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710353784.X
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107167179B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳巨峰;吳美艷;張帆;馬倫權(quán);高陽;葉仲韜;趙訓(xùn)剛;江禹;王鑫;王鳴輝;梅秀道;郭翠翠;史雪峰;程輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司;中鐵大橋局集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

1.一種基于可視化的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

一數(shù)據(jù)采集模塊，包括若干數(shù)據(jù)采集器，用于采集橋梁的相關(guān)信息；

一現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理模塊，包括若干數(shù)據(jù)處理器，每一數(shù)據(jù)處理器均與一橋梁上的所有數(shù)據(jù)采集器相對應(yīng)，數(shù)據(jù)處理器包括數(shù)據(jù)過濾單元、數(shù)據(jù)存儲單元和數(shù)據(jù)校驗(yàn)單元，數(shù)據(jù)過濾單元設(shè)置有范圍閾值，當(dāng)數(shù)據(jù)采集器所采集的當(dāng)前數(shù)據(jù)高于或低于范圍閾值時，將當(dāng)前數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)存儲單元，否則不存儲，數(shù)據(jù)存儲單元設(shè)置有有效時間段，數(shù)據(jù)過濾單元僅在有效時間段內(nèi)上傳的數(shù)據(jù)能夠被數(shù)據(jù)存儲單元接收并存儲，數(shù)據(jù)校驗(yàn)單元用于校驗(yàn)所述數(shù)據(jù)存儲單元中的數(shù)據(jù)，并過濾異常數(shù)據(jù)；

若干現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫，每個現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫均與一數(shù)據(jù)處理器相對應(yīng)，用于存儲所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊過濾、校驗(yàn)后的數(shù)據(jù)信息，作為現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息；

一現(xiàn)場采集器分析管理模塊，其用于檢測數(shù)據(jù)采集器的工作狀態(tài)；

一中心數(shù)據(jù)庫模塊，其與所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫、現(xiàn)場采集分析模塊相連接，并用于接收所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)采集器狀態(tài)信息；

一后臺分析模塊，其用于接收數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)信息和現(xiàn)場采集器分析模塊的設(shè)備狀態(tài)信息，并實(shí)時判斷數(shù)據(jù)采集模塊與后天分析模塊是否連接，同時，根據(jù)數(shù)據(jù)信息判斷橋梁是否正常運(yùn)行，將分析結(jié)果寫入到中心數(shù)據(jù)庫模塊；

一數(shù)據(jù)管理展示模塊，其用于展示后臺分析模塊的分析結(jié)果，各個現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫模塊與中心數(shù)據(jù)庫模塊的連接狀態(tài)以及數(shù)據(jù)采集器的工作狀態(tài)；

一設(shè)備管理展示模塊，其用于在線編輯及展示所有數(shù)據(jù)采集器的拓?fù)淝闆r。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于可視化的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述現(xiàn)場采集器分析管理模塊包括狀態(tài)同步單元、采集器管理單元和采集器分析單元；

狀態(tài)同步單元用于同步所有數(shù)據(jù)采集器的工作狀態(tài)進(jìn)行，其中，同步主要通過讀取數(shù)據(jù)采集器的同步配置：數(shù)據(jù)源和目的數(shù)據(jù)庫信息，主要包括數(shù)據(jù)庫地址、名稱、所含數(shù)據(jù)表表名、用戶名、密碼、同步索引列、一次同步數(shù)據(jù)量，一個周期最大同步數(shù)據(jù)量；

采集器管理單元用于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)同步單元所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)判斷數(shù)據(jù)采集器是否正常工作；

現(xiàn)場采集器分析單元用于接收現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊和狀態(tài)同步單元的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)上述信息分析數(shù)據(jù)采集器的運(yùn)行狀態(tài)，得到數(shù)據(jù)采集器的狀態(tài)信息。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于可視化的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述設(shè)備管理展示模塊還用于記錄所有數(shù)據(jù)采集器的配置、使用和工作狀況。

4.一種基于權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的可視化的橋梁健康監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集橋梁數(shù)據(jù)信息，對橋梁數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行過濾、存儲和校驗(yàn)，得到過濾信息；

S2、實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器的連接狀態(tài)，并在連接時將過濾信息和連接狀態(tài)寫入相應(yīng)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫；

S3、判斷現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫與中心數(shù)據(jù)庫的連接狀態(tài)，并在連接時中心數(shù)據(jù)庫遍歷并存儲所有現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫中的過濾信息和連接狀態(tài)信息；

S4、然后判斷過濾信息是否有效；

S5、定時刷新并顯示根據(jù)步驟S4的結(jié)果。

5.如權(quán)利要求4所述的一種可視化的橋梁健康監(jiān)測方法，其特征在于：所述過濾、存儲和校驗(yàn)的具體步驟為：設(shè)置范圍閾值，當(dāng)所接受的橋梁數(shù)據(jù)信息與范圍閾值進(jìn)行比對，當(dāng)橋梁數(shù)據(jù)信息不超過范圍閾值時，分析橋梁數(shù)據(jù)信息且不保存，當(dāng)橋梁數(shù)據(jù)信息超過閾值范圍時，將當(dāng)前橋梁數(shù)據(jù)信息保存到FLASH，由于保存到FLASH里的數(shù)據(jù)是按頁保存的，每頁數(shù)據(jù)最多為2048個字節(jié)，因此一般要經(jīng)過多次讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)湊齊2048個字節(jié)才寫入FLASH；

同時，設(shè)置采集時間間隔和采集時長，采集時到達(dá)采集時長就終止采集，當(dāng)?shù)竭_(dá)采集間隔時間，啟動新一輪采集，采集時間間隔和采集時長以秒為單位，取值范圍為0-65535秒；

數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用crc16算法，將數(shù)據(jù)段和最后兩字節(jié)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如不一致，則不存儲。