一种基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统

摘要

本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统，包括由多个无线传感器网络节点模块组成的一个或多个无线传感器网络、无线信号收发模块、主控计算机、与主控计算机相接的数据服务器和网关节点；无线传感器网络节点模块包括数据采集及处理单元、控制器单元、数据存储单元、GPS定位模块、调试单元、显示单元和数据传输单元；数据采集及处理单元包括传感器桥接电路模块、信号放大器、滤波器、多路模拟开关、A/D转换器和微处理器；调试单元包括数据采集及处理单元升级调试接口、系统升级调试接口和数据传输单元升级调试接口。本实用新型设计合理监测的实时性高，智能化程度高，能够减小人为误差、降低工作难度，实用性强，推广应用价值高。

主权项

一种基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统，其特征在于：包括由布设在桥梁上被监测区域内的多个无线传感器网络节点模块(9)组成的一个或多个无线传感器网络(10)、向桥梁管理人员所使用手持式通信设备(11)发送指导信息和预警信息的无线信号收发模块(12)、通过无线通信网络(13)接入桥梁专家系统且根据无线传感器网络(10)的检测结果对无线信号收发模块(12)进行控制的主控计算机(14)、与主控计算机(14)相接的数据服务器(15)和将无线传感器网络(10)中各无线传感器网络节点模块(9)所检测数据打包并通过无线传感器网络(10)上传至主控计算机(14)的网关节点(16)，所述网关节点(16)与主控计算机(14)通过无线传感器网络(10)无线连接，所述无线收发模块(12)与主控计算机(14)相接；所述无线传感器网络节点模块(9)包括给系统中各用电单元供电的电源管理单元(1)、用于采集桥梁结构健康数据并对采集到的数据进行分析处理的数据采集及处理单元(2)、用于控制系统中各模块协调有序工作的控制器单元(3)、用于数据存储的数据存储单元(4)、用于实现定位的GPS定位模块(5)、用于系统调试的调试单元、用于显示采集数据的显示单元(7)和用于数据远程无线传输的数据传输单元(8)，所述数据采集及处理单元(2)和GPS定位模块(5)均与控制器单元(3)的输入端相接，所述数据存储单元(4)、调试单元和数据传输单元(8)均与控制器单元(3)相接，所述显示单元(7)与控制器单元(3)的输出端相接；所述数据采集及处理单元(2)包括依次相接的传感器桥接电路模块(2‑1)、信号放大器(2‑2)、滤波器(2‑3)、多路模拟开关(2‑4)、A/D转换器(2‑5)和微处理器(2‑6)，所述传感器桥接电路模块(2‑1)的输入端接有用于对桥梁健康数据进行采集的传感器组(2‑7)；所述调试单元包括与微处理器(2‑6)相接的数据采集及处理单元升级调试接口(6‑1)、与控制器单元(3)相接的系统升级调试接口(6‑2)和与数据传输单元(8)相接的数据传输单元升级调试接口 (6‑3)；所述GPS定位模块(5)上接有GPS天线(5‑1)；所述数据传输单元(8)上接有数据传输天线(8‑1)。