[發明專利]橋梁結構安全監測系統

在審

• 申請號: 201810348181.5
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108600982A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 邱林新
• 申請（專利權）人: 深圳大圖科創技術開發有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W40/10;H04W40/20;H04L12/715;H04L12/733
• 代理公司: 暫無信息
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1.橋梁結構安全監測系統，其特征是，包括傳感裝置、基站設備和數據處理中心；所述傳感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，進行處理后轉發至數據處理中心；數據處理中心用于對基站設備發送的橋梁危險部位感知數據進行分析和處理，并輸出監測結果。

2.根據權利要求1所述的橋梁結構安全監測系統，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所述的橋梁結構安全監測系統，其特征是，所述數據處理中心包括處理器和顯示器，該處理器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，并由顯示器進行比較結果顯示。

4.根據權利要求1-3任一項所述的橋梁結構安全監測系統，其特征是，基站設備在網絡初始化時對傳感器節點進行分簇，選出作為簇首的傳感器節點，而剩余的傳感器節點作為成員節點；分簇時，具體執行：

(1)基站設備基于改進的混合蛙跳算法進行預分簇；

(2)完成預分簇后，若存在兩個簇首，它們之間的距離低于設定的距離閾值，將其中優選值最小的簇首恢復為普通節點；

(3)基站設備根據現有的簇首完成最終簇的劃分。

5.根據權利要求4所述的橋梁結構安全監測系統，其特征是，基站設備基于改進的混合蛙跳算法進行預分簇，具體包括：

(1)初始化，基站設備隨機生成K只青蛙粒子，每只青蛙粒子代表一個分簇方案，每只青蛙粒子編碼為i＝1,2,..,K，且若表示該位置對應的傳感器節點s_l為簇首，其中M表示傳感器節點個數，K為簇首個數；

(2)根據適應度函數計算各青蛙粒子的適應度，將計算出的青蛙粒子的適應度按降序排列，平均劃分到Ω個族群中，在族群中按照模因內三角概率構造子族群，在各個子族群中，對適應度最差的青蛙粒子進行更新，完成局部搜索；

(3)當所有族群完成局部搜索后，將所有族群進行重新劃分，再次進行新一輪局部搜索，直到完成設定的迭代次數，輸出最優解。

6.根據權利要求5所述的橋梁結構安全監測系統，其特征是，設定青蛙粒子的適應度函數為：

式中，G(X_i)表示青蛙粒子X_i的適應度，表示青蛙粒子X_i中的第a個簇首，表示簇首所在簇內與簇首的距離小于的成員節點個數，為簇首的通信距離，表示簇首所在簇具有的成員節點個數，為青蛙粒子X_i中所有傳感器節點的能量的平均值，為青蛙粒子X_i中所有簇首節點的能量的平均值，表示簇首到基站設備的距離，L(O,CN)表示基站設備到監測中心的距離，d₁、d₂皆為權重系數。