[發明專利]一種橋梁智能監測系統

在審

• 申請號: 201711306449.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108055648A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 朱明君
• 申請（專利權）人: 朱明君
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W84/18;H04L29/08;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種橋梁智能監測系統，其特征是，包括基于無線傳感器網絡的橋梁無線監測裝置、基站設備和監測終端；所述基于無線傳感器網絡的橋梁無線監測裝置包括多個傳感器節點，傳感器節點對橋梁各危險部位進行監測感知，并將獲得的橋梁危險部位感知數據發送至基站設備；所述基站設備匯聚各傳感器節點發送的橋梁危險部位感知數據，進行處理后轉發至監測終端；監測終端用于對基站設備發送的橋梁危險部位感知數據進行分析處理和顯示，并在橋梁危險部位感知數據異常時進行報警。

2.根據權利要求1所述的一種橋梁智能監測系統，其特征是，所述橋梁危險部位感知數據包括橋梁危險部位的應力數據、加速度數據、位移數據。

3.根據權利要求1或2所述的一種橋梁智能監測系統，其特征是，所述監測終端包括數據處理模塊和顯示模塊，該數據處理模塊將收到的橋梁危險部位感知數據與對應設定的安全閾值進行比較，輸出比較結果，并由顯示模塊進行比較結果顯示。

4.根據權利要求3所述的一種橋梁智能監測系統，其特征是，還包括與數據處理模塊連接的報警器，當橋梁危險部位感知數據超出對應設定的安全閾值時，所述數據處理模塊驅動報警器進行報警。

5.根據權利要求1所述的一種橋梁智能監測系統，其特征是，基于無線傳感器網絡的橋梁無線監測裝置采用下述的網絡結構：多個傳感器節點通過分簇路由協議競選出簇頭節點，傳感器節點將采集的橋梁危險部位感知數據發送至所屬簇的簇頭節點，進而由簇頭節點對橋梁危險部位感知數據進行融合并發送到基站設備，其中，傳感器節點的負載由所屬簇的簇頭節點依據自身從基站設備得到的負載進行分配，傳感器節點在負載分配結束后開啟數據采集工作。

6.根據權利要求5所述的一種橋梁智能監測系統，其特征是，多個傳感器節點通過分簇路由協議競選出簇頭節點，具體包括：

(1)基站設備通過發送廣播信號，啟動網絡中所有傳感器節點運行，每個啟動的傳感器節點應用安全加密隨機數產生器生成一個0和1之間的隨機數；

(2)每個啟動的傳感器節點按照下列公式計算隨機閾值，如果生成的隨機數小于隨機閾值，則成為簇頭節點：

γ μ = P 0 × E μ E ‾ × ( 1 - E μ - l a s t E μ 0 ) ]]>

式中，γμ為傳感器節點Sμ的隨機閾值，P0為初始概率值，其值固定不變，Eμ為傳感器節點Sμ的當前剩余能量，為網絡平均能量，Eμ-last為傳感器節點Sμ上次作為簇頭節點時消耗的能量，傳感器節點Sμ未曾做過簇頭節點時Eμ-last＝0，Eμ0為傳感器節點的初始能量；

(3)選定的簇頭節點通過廣播告知其他的傳感器節點，其他的傳感器節點根據接收信號的強度計算與簇頭節點的距離，并選擇最近的簇頭節點加入簇，完成簇的建立。