一種監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N監(jiān)測系統(tǒng)，包括：應(yīng)變片傳感器、終端節(jié)點、匯聚節(jié)點以及上位機(jī)，首先通過應(yīng)變片傳感器感知橋梁發(fā)生的形變，獲取與該形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息，然后將獲取的橋梁應(yīng)變信息通過有線方式傳遞到與其相連的終端節(jié)點，再由終端節(jié)點通過無線通信的方式將橋梁應(yīng)變信息傳遞至匯聚節(jié)點，最后由匯聚節(jié)點將該橋梁應(yīng)變信息發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行顯示，在本申請中通過對終端節(jié)點、匯聚節(jié)點以及這兩者之間無線通信的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)通過有線方式進(jìn)行監(jiān)測的過程中，導(dǎo)致的部署復(fù)雜、布線成本高、以及后期維護(hù)困難的問題。
【專利說明】一種監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及橋梁健康監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁在人們生活中起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)有外界載荷作用于橋梁時，橋梁將產(chǎn)生相應(yīng)的形變，當(dāng)形變特征在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，該橋梁的健康狀況良好，但是，當(dāng)形變特征超出預(yù)設(shè)范圍時，即可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)損傷。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行橋梁健康監(jiān)測過程中，通常需要在橋梁上預(yù)留可以設(shè)置通信線路的通道，進(jìn)而實現(xiàn)當(dāng)設(shè)置在橋梁上的應(yīng)變片傳感器獲取相應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息后，通過有線的方式將橋梁應(yīng)變信息傳遞到上位機(jī)進(jìn)行顯示，通過上述對橋梁應(yīng)變信息的監(jiān)測過程，使得用戶可以通過上位機(jī)上顯示的橋梁應(yīng)變信息，確定該橋梁的健康狀況。
[0004]但是，上述方式在實現(xiàn)過程中，往往需要在橋梁上預(yù)留通道、且還需要復(fù)雜的布線才可實現(xiàn)，通常導(dǎo)致部署困難，布線成本增高、且后期維護(hù)困難等問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種監(jiān)測系統(tǒng)，以保證在監(jiān)測過程中，降低部署難度以及布線成本、便于后期維護(hù)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0007]一種監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0008]設(shè)置于橋梁上，用于感知橋梁發(fā)生的形變，獲取與所述形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息的應(yīng)變片傳感器；
[0009]與所述應(yīng)變片傳感器相連接，用于采集所述應(yīng)變片傳感器上的橋梁應(yīng)變信息的終端節(jié)點；
[0010]利用無線通信協(xié)議，接收所述終端節(jié)點發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息的匯聚節(jié)點；
[0011]與所述匯聚節(jié)點相連接，用于顯示接收到的所述匯聚節(jié)點發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息的上位機(jī)。
[0012]優(yōu)選的，所述應(yīng)變片傳感器包括:應(yīng)變片以及外圍電路，其中，
[0013]所述應(yīng)變片用于感知橋梁發(fā)生的形變；
[0014]所述外圍電路與所述應(yīng)變片相連接，用于根據(jù)該應(yīng)變片感知的形變，獲取與所述形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息。
[0015]優(yōu)選的，所述外圍電路為惠斯通電橋。
[0016]優(yōu)選的，所述終端節(jié)點包括CC2530芯片。
[0017]優(yōu)選的，所述匯聚節(jié)點包括CC2530芯片。
[0018]優(yōu)選的，所述匯聚節(jié)點通過串口與所述上位機(jī)相連接。
[0019]優(yōu)選的，還包括:路由節(jié)點，
[0020]所述路由節(jié)點分別與所述終端節(jié)點以及所述匯聚節(jié)點相連接。[0021]本申請?zhí)峁┮环N監(jiān)測系統(tǒng)，包括:應(yīng)變片傳感器、終端節(jié)點、匯聚節(jié)點以及上位機(jī)，首先通過應(yīng)變片傳感器感知橋梁發(fā)生的形變，獲取與該形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息，然后將獲取的橋梁應(yīng)變信息通過有線方式傳遞到與其相連的終端節(jié)點，再由終端節(jié)點通過無線通信的方式將橋梁應(yīng)變信息傳遞至匯聚節(jié)點，最后由匯聚節(jié)點將該橋梁應(yīng)變信息發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行顯示，在本申請中通過對終端節(jié)點、匯聚節(jié)點以及這兩者之間無線通信的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)通過有線方式進(jìn)行監(jiān)測的過程中，導(dǎo)致的部署復(fù)雜、布線成本高、以及后期維護(hù)困難的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本申請實施例提供的一種監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0025]實施例:
[0026]圖1為本申請實施例提供的一種監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]如圖1所示，該系統(tǒng)包括:應(yīng)變片傳感器1、終端節(jié)點2、匯聚節(jié)點3以及上位機(jī)4。
[0028]其中，該應(yīng)變片傳感器I通常設(shè)置于橋梁上，如:橋梁底部，當(dāng)有外界載荷作用于橋梁時，該應(yīng)變片傳感器可以感知橋梁發(fā)生的形變，并獲取與該形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息。
[0029]在本申請實施例中，優(yōu)選的，該應(yīng)變片傳感器包括應(yīng)變片以及外圍電路，其中，應(yīng)變片用于感知橋梁發(fā)生的形變，外圍電路與該應(yīng)變片相連接，用于根據(jù)應(yīng)變片感知的形變，獲取與該形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息。
[0030]在本申請實施例中，優(yōu)選的，通過將該應(yīng)變片傳感器中的應(yīng)變片設(shè)置于橋梁上，夕卜圍電路與該應(yīng)變片相連接，當(dāng)外界載荷作用于橋梁時，會使得該設(shè)置于橋梁上的應(yīng)變片也發(fā)生相應(yīng)的形變，該應(yīng)變片發(fā)生形變后，會導(dǎo)致與該應(yīng)變片相連的外圍電路中的電阻發(fā)生改變，相應(yīng)的該外圍電路所輸出的電壓值就會發(fā)生變化，而這里當(dāng)外界載荷作用于橋梁上時，應(yīng)變片傳感器中的外圍電路所獲取的與橋梁形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息中，即攜帶有該外圍電路所輸出的電壓值。
[0031]在本申請實施例中，優(yōu)選的，該外圍電路為惠斯通電橋，該惠斯通電橋為現(xiàn)有技術(shù)，有關(guān)惠斯通電橋的詳細(xì)描述請參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再做詳細(xì)介紹。
[0032]并且，在本申請實施例中，優(yōu)選的，設(shè)置于橋梁上的應(yīng)變片傳感器為至少一個，發(fā)明人可以根據(jù)自己的需求任意設(shè)置應(yīng)變片傳感器的個數(shù)，在此不做限定。
[0033]終端節(jié)點2與應(yīng)變片傳感器I相連接，用于采集應(yīng)變片傳感器上的橋梁應(yīng)變信息。[0034]在本申請實施例中，設(shè)置于橋梁上的每個應(yīng)變片傳感器I均對應(yīng)一個與其相連的終端節(jié)點2，該終端節(jié)點2與該應(yīng)變片傳感器之間通過有線連接，終端節(jié)點2通過有線的方式采集與其相連的應(yīng)變片傳感器I上的橋梁應(yīng)變信息。
[0035]在本申請實施例中，優(yōu)選的，終端節(jié)點由CC2530芯片制作而成，通過該CC250芯片的相應(yīng)功能不僅可以實現(xiàn)對應(yīng)變片傳感器中的橋梁應(yīng)變信息的采集，還可以對采集到的橋梁應(yīng)變信息進(jìn)行處理，該CC2530芯片為現(xiàn)有技術(shù)，有關(guān)該芯片的具體功能，在此不做介紹，詳細(xì)請參見現(xiàn)有技術(shù)。
[0036]匯聚節(jié)點3與終端節(jié)點2相連接，主要用于接收終端節(jié)點2發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息(該橋梁應(yīng)變信息為:通過終端節(jié)點2進(jìn)行處理后的橋梁應(yīng)變信息)。
[0037]在本申請實施例中，優(yōu)選的，該匯聚節(jié)點由CC2530芯片制作而成，該CC2530芯片為現(xiàn)有技術(shù)，有關(guān)該芯片的具體功能，在此不做介紹，詳細(xì)請參見現(xiàn)有技術(shù)。
[0038]在本申請實施例中，設(shè)置有一個匯聚節(jié)點3，該匯聚節(jié)點3利用其中的CC2530芯片的功能，通過ZigBee無線通信協(xié)議，接收各個終端節(jié)點2發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息，并對接收到的各個終端節(jié)點2發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息進(jìn)行匯總，利用CC2530芯片的串口(串行通信接口)功能，將匯總得到的各個終端節(jié)點2發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息發(fā)送至上位機(jī)。
[0039]上位機(jī)4與匯聚節(jié)點3相連接，接收該匯聚節(jié)點3通過串口發(fā)送的經(jīng)過匯總后的橋梁應(yīng)變信息，并對接收到的橋梁應(yīng)變信息進(jìn)行顯示。
[0040]在本申請實施例中，優(yōu)選的，在上位機(jī)中設(shè)置有利用MATLAB軟件開發(fā)的GUI圖形用戶界面，通過該GUI圖形用戶界面可以對接收到的橋梁應(yīng)變信息中攜帶的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、處理、保存以及實時顯示等操作。
[0041]進(jìn)一步的，在本申請實施例提供的一種監(jiān)測系統(tǒng)中，還包括:路由節(jié)點。
[0042]在本申請實施例中，當(dāng)終端節(jié)點與匯聚節(jié)點之間的超過一定的距離時，會影響信息的傳輸，進(jìn)而導(dǎo)致信息傳輸失敗等問題，為了解決上述問題，本申請實施例還可以設(shè)置路由節(jié)點，該路由節(jié)點的一端與終端節(jié)點相連接，另一端與匯聚節(jié)點相連接，首先通過該路由節(jié)點接收終端節(jié)點發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息，然后再由路由節(jié)點將接收到的橋梁應(yīng)變信息傳遞至匯聚節(jié)點，進(jìn)而避免因終端節(jié)點與匯聚節(jié)點之間的距離遙遠(yuǎn)，而導(dǎo)致的信息傳輸失敗等問題。
[0043]本申請實施例提供一種監(jiān)測系統(tǒng)，包括:應(yīng)變片傳感器、終端節(jié)點、匯聚節(jié)點以及上位機(jī)，首先通過應(yīng)變片傳感器感知橋梁發(fā)生的形變，獲取與該形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息，然后將獲取的橋梁應(yīng)變信息通過有線方式傳遞到與其相連的終端節(jié)點，再由終端節(jié)點通過無線通信的方式將橋梁應(yīng)變信息傳遞至匯聚節(jié)點，最后由匯聚節(jié)點將該橋梁應(yīng)變信息發(fā)送至上位機(jī)進(jìn)行顯示，在本申請中通過對終端節(jié)點、匯聚節(jié)點以及這兩者之間無線通信的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)通過有線方式進(jìn)行監(jiān)測的過程中，導(dǎo)致的部署復(fù)雜、布線成本高、以及后期維護(hù)困難的問題。
[0044]本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0045]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型實施例的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 設(shè)置于橋梁上，用于感知橋梁發(fā)生的形變，獲取與所述形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息的應(yīng)變片傳感器； 與所述應(yīng)變片傳感器相連接，用于采集所述應(yīng)變片傳感器上的橋梁應(yīng)變信息的終端節(jié)占.利用無線通信協(xié)議，接收所述終端節(jié)點發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息的匯聚節(jié)點； 與所述匯聚節(jié)點相連接，用于顯示接收到的所述匯聚節(jié)點發(fā)送的橋梁應(yīng)變信息的上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)變片傳感器包括:應(yīng)變片以及外圍電路，其中， 所述應(yīng)變片用于感知橋梁發(fā)生的形變； 所述外圍電路與所述應(yīng)變片相連接，用于根據(jù)該應(yīng)變片感知的形變，獲取與所述形變對應(yīng)的橋梁應(yīng)變信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述外圍電路為惠斯通電橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述終端節(jié)點包括CC2530芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述匯聚節(jié)點包括CC2530芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述匯聚節(jié)點通過串口與所述上位機(jī)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:路由節(jié)點， 所述路由節(jié)點分別與所述終端節(jié)點以及所述匯聚節(jié)點相連接。
【文檔編號】G08C17/02GK203798309SQ201420111290
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】王卿, 鄭建穎 申請人:蘇州大學(xué)