[發(fā)明專利]土木工程結構健康狀態(tài)遠程監(jiān)測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109596162A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 陳淵召;李振霞;趙大創(chuàng);賈敬力;王昊;管俊峰;張鵬;劉科鋒;趙艷輝;張軍奇;賈得來;石彥龍;張夢晗;馮紀兵;邊雪偉;黃飛虎;張明堂
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 樊羿;張曉輝

本發(fā)明公開了一種土木工程結構健康狀態(tài)遠程監(jiān)測系統(tǒng)，旨在解決土木工程結構健康狀態(tài)的監(jiān)測不方便和不及時的技術問題。其包括下位機、無線傳輸模塊和上位機，所述下位機通過無線傳輸模塊與上位機遠程連接，所述下位機包括分線器以及與分線器連接的信息采集模塊，所述分線器與布置在監(jiān)測現(xiàn)場的多個傳感器連接，所述上位機包括工控機、健康診斷模塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，所述上位機分別與遠端監(jiān)控中心和應急處理單元連接。本發(fā)明通過無線傳輸模塊的搭建，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠距離通信，并在上位機人機友好界面下，實現(xiàn)遠程遙控測量以及對所測得的數(shù)據(jù)進行自動分析與處理。

技術領域

本發(fā)明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種土木工程結構健康狀態(tài)遠程監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

隨著我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展和全國各地的建設與開發(fā)，出現(xiàn)了很多大型土木工程，其中土木工程結構健康狀態(tài)的監(jiān)測是這些工程建設中的一個重要組成部分，例如監(jiān)測壓力、應變、距離、濕度和溫度等。由于這些土木工程所處的地理位置和環(huán)境的差異，給數(shù)據(jù)的檢測帶來了很大的麻煩，并且檢測工作持續(xù)時間長，不能及時地掌握工程結構的健康狀態(tài)，因而不能及時地對出現(xiàn)問題的結構進行養(yǎng)護與維修，這就嚴重威脅到了大型土工工程的安全。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種土木工程結構健康狀態(tài)遠程監(jiān)測系統(tǒng)，以解決土木工程結構健康狀態(tài)的監(jiān)測不方便和不及時的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

設計一種土木工程結構健康狀態(tài)遠程監(jiān)測系統(tǒng)，包括下位機、無線傳輸模塊和上位機，所述下位機通過無線傳輸模塊與上位機遠程連接，所述下位機包括分線器以及與分線器連接的信息采集模塊，所述分線器與布置在監(jiān)測現(xiàn)場的多個傳感器連接，所述上位機包括工控機、健康診斷模塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，所述上位機分別與遠端監(jiān)控中心和應急處理單元連接。

優(yōu)選的，所述健康診斷模塊由應用邏輯服務器組成，包括結構模態(tài)參數(shù)識別模塊、結構模型修正模塊、結構損傷識別模塊和結構狀態(tài)評估模塊，所述健康狀態(tài)的監(jiān)測包括對結構的安全性、耐久性和疲勞壽命的監(jiān)測。

進一步的，所述健康診斷模塊內置有現(xiàn)有的相關專家數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，所述對結構耐久性的監(jiān)測包括監(jiān)測混凝土強度、混凝土炭化深度、混凝土氯離子滲透深度、混凝土鹽浸入程度、混凝土鹽結晶程度、混凝土抗凍、鋼筋銹蝕和鋼梁銹蝕中的至少一種。

進一步的，所述無線傳輸模塊還與手持終端無線連接。

優(yōu)選的，所述遠端監(jiān)控中心由個人電腦和/或服務器內置嵌入式處理系統(tǒng)組成。

優(yōu)選的，所述分線器由地址譯碼器、驅動電路、傳感器插座以及繼電器組成。

優(yōu)選的，所述無線傳輸模塊為3G無線通訊、藍牙通訊、GSM通訊或WIFI通訊中的任一種。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益技術效果在于：

1. 本發(fā)明能夠實時監(jiān)測結構載荷變化、結構所處環(huán)境變化和結構的實際工作狀況，并對結構損傷進行診斷與報警，對結構的狀態(tài)進行評估，根據(jù)有限元模型的分析結果對傳感器的布點進行優(yōu)化，實現(xiàn)關鍵點的全方位監(jiān)測，包括混凝土強度、混凝土炭化深度、混凝土氯離子滲透深度、混凝土鹽浸入程度、混凝土鹽結晶程度、混凝土抗凍、鋼筋銹蝕和鋼梁銹蝕，即能夠實時準確地監(jiān)測土木工程的健康狀態(tài)；

2. 本發(fā)明通過無線傳輸模塊的搭建，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠距離通信，并在上位機人機友好界面下，實現(xiàn)遠程遙控測量以及對所測得的數(shù)據(jù)進行自動分析與處理，比傳統(tǒng)人工監(jiān)測的方法更方便高效。

附圖說明

圖1為一種土木工程結構健康狀態(tài)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的原理框圖。

具體實施方式