[发明专利]一种悬索桥缆索安全综合监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种悬索桥缆索安全综合监测系统，包括传感器检测单元(1)，所述传感器检测单元(1)由位于缆索不同位置处的多个传感器检测子单元(1.0)组成，其特征在于：所述每个传感器检测子单元(1.0)的具体构成是：

传感器(1.1)，安装于缆索上，用于检测所处位置缆索安全状态参数；

与传感器(1.1)电连接的微控制器一(1.2)和射频标签(1.3)，用于控制和储存传感器(1.1)检测到的数据信息，并将所述数据信息以射频形式传给射频读写单元(2)；

所述射频读写单元(2)由多个设置于缆索桥不同位置处的射频读写子单元(2.0)组成，所述每个射频读写子单元(2.0)均由射频读写器(2.1)和与所述射频读写器(2.1)电连接的微控制器二(2.2)构成，每个射频读写子单元(2.0)读取一定距离范围内多个传感器检测子单元(1.0)的射频标签(1.3)的数据信息，并将所述数据信息传递给无线发送单元(3)；

所述无线发送单元(3)包括无线发送器(3.1)和与所述无线发送器(3.1)电连接的微控制器三(3.2)，用于控制射频读写单元(2)工作、接收射频读写子单元(2.0)的射频读写器(2.1)传递来的数据信息，并将所述数据信息无线发送至远程控制终端(4)；

所述远程控制终端(4)与无线发送单元(3)通过远程无线连接，远程控制所述无线发送单元(3)工作，接收并分析所述无线发送单元(3)的无线发送器(3.1)发送的数据信息，综合评定缆索各个位置的安全状态。

2.根据权利要求1所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述传感器检测子单元(1.0)的传感器(1.1)包括测量缆索应力状态的应力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述测量缆索应力状态的应力传感器为电阻应变片或压电式应变传感器。

4.根据权利要求2所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述传感器检测子单元(1.0)的传感器(1.1)还包括测量缆索所处环境状态的温度传感器、湿度传感器和风速风向传感器的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述传感器检测子单元(1.0)的微控制器一(1.2)的电源为太阳能充电电池或干电池。

6.根据权利要求1所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述每个传感器检测子单元(1.0)的传感器(1.1)、微控制器一(1.2)和射频标签(1.3)封装为一体，并通过防水外壳防护。

7.根据权利要求1所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述无线发送单元(3)和射频读写单元(2)通过近程无线连接，且一个无线发送单元(3)控制一座缆索桥上设置的所有射频读写子单元(2.0)、接收所述所有的射频读写子单元(2.0)的射频读写器(2.1)传递来的数据信息，并将所述数据信息无线发送至远程控制终端(4)。

8.根据权利要求7所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述无线发送单元(3)和射频读写单元(2)近程无线连接的具体方式是：无线发送单元(3)和射频读写单元(2)的每个射频读写子单元(2.0)上均安装有工作于2.4～2.4835GHz或5.725～5.850GHz频率段的低功耗单片射频收发芯片，用以实现近程无线通讯。

9.根据权利要求1所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统，其特征在于：所述无线发送单元(3)由与射频读写子单元(2.0)一一对应、并与所对应的射频读写子单元(2.0)电连接的多个无线发送子单元(3.0)组成，每个无线发送子单元(3.0)包括无线发送器(3.1)和与所述无线发送器(3.1)电连接的微控制器三(3.2)，用以接收与之对应的射频读写子单元(2.0)的数据信息，并将所述数据信息无线发送至远程控制终端(4)。

10.一种用权利要求1所述的一种悬索桥缆索安全综合监测系统对悬索桥缆索安全综合监测的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

A、定期(3～6个月)或当危害桥梁安全的状况发生时，远程控制终端(4)发出无线指令，通过控制所述无线发送单元(3)的微控制器三(3.2)，进一步控制射频读写子单元(2.0)的微控制器二(2.2)，触发所述射频读写器(2.1)发出激励信号；

B、传感器检测子单元(1.0)的射频标签(1.3)接收射频读写器(2.1)发送的激励信号后，通过微控制器一(1.2)启动传感器(1.1)工作，测得缆索的安全状态参数，并储存于射频标签(1.3)中；射频标签(1.3)再将所述缆索安全状态参数的数据信息以射频形式传给射频读写子单元(2.0)的射频读写器(2.1)；

C、射频读写子单元(2.0)的射频读写器(2.1)在微控制器二(2.2)控制下，将所述数据信息传递给无线发送单元(3)，无线发送单元(3)再将所述数据信息通过无线发送器(3.1)无线发送至远程控制终端(4)；

D、远程控制终端(4)接收并分析所述无线发送单元(3)的无线发送器(3.1)发送的数据信息，综合评定缆索各个位置的安全状态，当数据异常时，给出预警信号。