[發明專利]大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置

在審

• 申請號: 201811247468.5
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109121226A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣州益牛科技有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W52/02;H04W40/10;H04W40/04;H04W40/02;G01D21/02
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1.大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置，其特征是，包括損傷監測子系統、數據存儲子系統和數據分析子系統；所述損傷監測子系統包括由匯聚節點和多個傳感器節點構成的無線傳感器網絡，傳感器節點對大跨度橋梁各危險部位進行監測感知，匯聚節點匯聚各傳感器節點采集的大跨度橋梁危險部位數據并將匯聚的數據發送至數據存儲子系統；所述數據分析子系統從數據存儲子系統中獲取大跨度橋梁危險部位感知數據，并對大跨度橋梁危險部位感知數據進行分析和處理。

2.根據權利要求1所述的大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置，其特征是，所述大跨度橋梁危險部位感知數據包括大跨度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所述的大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置，其特征是，所述數據分析子系統包括處理器和顯示器，該處理器將收到的大跨度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所述的大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置，其特征是，網絡初始化時，傳感器節點接收匯聚節點的廣播信息，通過廣播信息進行網絡泛洪，傳感器節點添加所有鄰居節點到自身的鄰居表，其中鄰居節點為位于傳感器節點通信范圍內的其他傳感器節點；

在大跨度橋梁危險部位感知數據傳輸階段，傳感器節點與匯聚節點的距離為單跳距離時，直接將采集的大跨度橋梁危險部位感知數據發送至匯聚節點，傳感器節點與匯聚節點的距離不為單跳距離時，傳感器節點通過多跳的形式將采集的大跨度橋梁危險部位感知數據發送至匯聚節點。

5.根據權利要求4所述的大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置，其特征是，與匯聚節點的距離不為單跳距離的傳感器節點確定下一跳節點時，具體執行：

(1)傳感器節點接收到匯聚節點定期發送的下一跳節點確認消息后，計算等待時間：

式中，H_i為傳感器節點i計算的等待時間，i＝1,…,N，N為網絡內傳感器節點的數量，H_min和H_max是兩個提前設定的時間參數，分別為最小等待時間、最大等待時間，V_i、V_io分別為傳感器節點i的剩余能量、初始能量，L(i,sink)為傳感器節點i到匯聚節點的距離，S_i為傳感器節點i的通信距離；q₁、q₂為設定的權重系數，滿足0＜q₁＜q₂≤1且q₁+q₂＝1；

(2)任意傳感器節點i等待H_i后，向通信范圍內的其他傳感器節點發送競選消息；

(3)與匯聚節點的距離不為單跳距離的傳感器節點將接收到的第一個競選消息所對應的鄰居節點作為下一跳節點。

6.根據權利要求5所述的大跨度橋梁結構損傷智能監測裝置，其特征是，下一跳節點根據當前剩余能量確定是否向其對應的上一跳傳感器節點發送反饋消息，接收到該反饋消息的上一跳傳感器節點，臨時在鄰居表中選擇當前剩余能量的最大的鄰居節點作為下一跳節點。