大跨度桥梁结构损伤智能监测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109121226A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201811247468.5(22)申请日2018.10.24(71)申请人广州益牛科技有限公司地址510000广东省广州市番禺区石碁镇市莲路官涌村段31号二楼2B04房(72)发明人不公告发明人(51)Int.Cl.H04W84/18(2009.01)H04W52/02(2009.01)H04W40/10(2009.01)H04W40/04(2009.01)H04W40/02(2009.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称大跨度桥梁结构损伤智能监测装置(57)摘要本发明提供了大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，包括损伤监测子系统、数据存储子系统和数据分析子系统；所述损伤监测子系统包括由汇聚节点和多个传感器节点构成的无线传感器网络，传感器节点对大跨度桥梁各危险部位进行监测感知，汇聚节点汇聚各传感器节点采集的大跨度桥梁危险部位数据并将汇聚的数据发送至数据存储子系统；所述数据分析子系统从数据存储子系统中获取大跨度桥梁危险部位感知数据，并对大跨度桥梁危险部位感知数据进行分析和处理。CN109121226ACN109121226A权利要求书1/1页1.大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，其特征是，包括损伤监测子系统、数据存储子系统和数据分析子系统；所述损伤监测子系统包括由汇聚节点和多个传感器节点构成的无线传感器网络，传感器节点对大跨度桥梁各危险部位进行监测感知，汇聚节点汇聚各传感器节点采集的大跨度桥梁危险部位数据并将汇聚的数据发送至数据存储子系统；所述数据分析子系统从数据存储子系统中获取大跨度桥梁危险部位感知数据，并对大跨度桥梁危险部位感知数据进行分析和处理。2.根据权利要求1所述的大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，其特征是，所述大跨度桥梁危险部位感知数据包括大跨度桥梁危险部位的应力数据、加速度数据、位移数据。3.根据权利要求1或2所述的大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，其特征是，所述数据分析子系统包括处理器和显示器，该处理器将收到的大跨度桥梁危险部位感知数据与对应设定的安全阈值进行比较，输出比较结果，并由显示器进行比较结果显示。4.根据权利要求1所述的大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，其特征是，网络初始化时，传感器节点接收汇聚节点的广播信息，通过广播信息进行网络泛洪，传感器节点添加所有邻居节点到自身的邻居表，其中邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其他传感器节点；在大跨度桥梁危险部位感知数据传输阶段，传感器节点与汇聚节点的距离为单跳距离时，直接将采集的大跨度桥梁危险部位感知数据发送至汇聚节点，传感器节点与汇聚节点的距离不为单跳距离时，传感器节点通过多跳的形式将采集的大跨度桥梁危险部位感知数据发送至汇聚节点。5.根据权利要求4所述的大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，其特征是，与汇聚节点的距离不为单跳距离的传感器节点确定下一跳节点时，具体执行：(1)传感器节点接收到汇聚节点定期发送的下一跳节点确认消息后，计算等待时间：式中，Hi为传感器节点i计算的等待时间，i＝1,…,N，N为网络内传感器节点的数量，Hmin和Hmax是两个提前设定的时间参数，分别为最小等待时间、最大等待时间，Vi、Vio分别为传感器节点i的剩余能量、初始能量，L(i,sink)为传感器节点i到汇聚节点的距离，Si为传感器节点i的通信距离；q1、q2为设定的权重系数，满足0＜q1＜q2≤1且q1+q2＝1；(2)任意传感器节点i等待Hi后，向通信范围内的其他传感器节点发送竞选消息；(3)与汇聚节点的距离不为单跳距离的传感器节点将接收到的第一个竞选消息所对应的邻居节点作为下一跳节点。6.根据权利要求5所述的大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，其特征是，下一跳节点根据当前剩余能量确定是否向其对应的上一跳传感器节点发送反馈消息，接收到该反馈消息的上一跳传感器节点，临时在邻居表中选择当前剩余能量的最大的邻居节点作为下一跳节点。2CN109121226A说明书1/4页大跨度桥梁结构损伤智能监测装置技术领域[0001]本发明涉及大跨度桥梁监测领域，具体涉及大跨度桥梁结构损伤智能监测装置。背景技术[0002]相关技术中，采用有线监测网络对大跨度桥梁进行监测，而有线监测网络一方面需要布设大量的电力和通信线缆，成本较高，布设难度大，需要浪费较多的人力物力。发明内容[0003]针对上述问题，本发明提供大跨度桥梁结构损伤智能监测装置。[0004]本发明的目的采用以下技术方案来实现：[0005]提供了大跨度桥梁结构损伤智能监测装置，包括损伤监测子系统、数据存储子系统和数据分析子系统；所述损伤监测子系统包括由汇聚节