[發明專利]一種集成型橋梁監測系統

在審

• 申請號: 202011016818.4
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112180861A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 吳巨峰;江禹;王鑫;趙訓剛;吳何;林楊威;徐聯祥
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團有限公司;中鐵大橋科學研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 唐勇

本申請涉及一種集成型橋梁監測系統，涉及橋梁監測技術領域，該系統包括：數據采集接入層，數據采集接入層包括物聯網網關、監測采集平臺以及消息轉發中間件，物聯網網關和監測采集平臺用于獲取橋梁監測數據；數據層，數據層包括關系型數據庫、大數據存儲庫以及MongoDB，關系型數據庫、大數據存儲庫以及MongoDB均用于整理橋梁監測數據，獲得并存儲監測統計數據；系統平臺層，其用于根據預設分析機制對監測統計數據或橋梁監測數據進行分析整理，獲得監測分析數據；管理業務應用層，其用于響應查詢指令，調用監測分析數據或監測統計數據。本申請能夠兼容不同的橋梁監測設備，進行信息收集和信息整合，為橋梁全壽命周期的監測和橋梁事故的預測提供幫助。

技術領域

本發明涉及橋梁監測技術領域，具體涉及一種集成型橋梁監測系統。

背景技術

橋梁監測系統集成物聯網、通信、數據庫和互聯網等信息技術，通過現場布設的傳感器感知橋梁環境、交通和施工過程荷載、結構響應，針對橋梁在不同應用場景的全壽命周期進行監測，通過數據分析和對比，分析獲得可能導致事故和施工偏差的異常參數并及時報警，同時，能夠長期積累各種監測數據，便于事故發展過程的分析。

目前，國內外針對橋梁全壽命周期已經設計實現了很多監測系統，業務需求主要集中在以下幾個方面：

路網級中小橋由于量大面廣、有效的養護管理得不到保障、技術狀況偏差和劣化發展快等情況，對其進行自動化的安全監測越來越受重視。對應的需要單橋小規模監測、多橋集成管理，簡化現場設備和實施，提高監測系統的性價比。從軟件層面，則需要相關GIS地圖服務功能(如公路或鐵路線路描線、橋梁定位等功能)、管理機構設置和橋梁分組等功能。

橋梁施工過程由于施工過程中工況多變，對應的結構狀態、報警值等均隨工況變化，故而對重點施工機械設備、施工工藝和橋梁施工監控監測均有一定的要求，需要有一套快速便捷的監測系統，既能夠方便安裝，又能夠適應現場的施工環境，保障數據的真實可靠不丟失，能夠及時反映監測現場的狀態，對施工過程進行及時反饋。

大型橋梁健康監測有獨立完整的監測體系，監測點、數據類型和數據量大，監測系統需要對靜態、動態、整體和局部進行監測響應，既要能夠滿足大量數據存儲管理需要，又要能夠快速響應數據查詢分析和數據實時監測的要求，對系統的整體性能要求較高。同時，隨著技術的發展，大型橋梁健康監測系統目前基本都與BIM、三維實景等進行融合，實現監測測點、數據的三維可視化配置、展示和預警等功能，BIM、三維實景等也可應用到其他監測場景，因此橋梁監測系統軟件架構需要考慮如何與BIM、三維實景等三維技術融合。

針對以上業務的監測需求，目前大部分有單獨業務定制開發的系統，但該類系統的開發還存在諸多問題，如同類系統重復研發問題嚴重，大量的領域知識與設計經驗得不到充分積累和傳承，已有系統移植性、可擴展性較差，導致對系統的維護和功能擴展工作很難開展。在研發過程中，對軟件復用的思考還停留在代碼復用和組件的復用，對更高層次的軟件架構的復用考慮較少。

因此，需要從軟件架構層次進行全局考慮，對橋梁監測這一類型的軟件進行通用化、層次化、模塊化和參數化設計，同時針對上層不同的應用需求提供可重用的組件和功能模塊，各應用之間實現數據共享。

發明內容

本申請提供一種集成型橋梁監測系統，能夠兼容不同的橋梁監測設備，進行信息收集和信息整合，為橋梁全壽命周期的監測和橋梁事故的預測提供幫助。

本申請提供了一種集成型橋梁監測系統，所述系統包括：

數據采集接入層，所述數據采集接入層包括物聯網網關、監測采集平臺以及消息轉發中間件，所述物聯網網關和所述監測采集平臺用于獲取橋梁監測數據；

數據層，所述數據層包括關系型數據庫、大數據存儲庫以及MongoDB，所述關系型數據庫、所述大數據存儲庫以及所述MongoDB均用于整理所述橋梁監測數據，獲得并存儲監測統計數據；