[发明专利]一种分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统

权利要求书

1.一种分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统，其特征在于，包括：

传感器单元包含多类传感器，获取公路桥梁隧道的结构内部信息；

前端信息处理节点接收传感器单元采集的信息并对其做初步的分析判断，信息明显异常时上传数据并告警，其它正常情况时保持缄默以节省资源；

星型传输网络提供现场异常信息的无线传输通道，多个前端信息处理节点将异常信息汇聚到一个现场信息处理终端；

现场信息处理终端将进行多维传感信息融合，可以判断出结构健康状态异常时迅速告警，无法判断时将原始数据通过互联网上传给后端信息处理平台；

后端信息处理平台结合各种模型、算法和历史监测数据进行综合判断，给出最终的精确监测结果。

2.根据权利要求1 所述的分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述传感器单元包括：

桥梁监测应用的传感器单元包括但不限于空气温度传感器，锚索应力计，桥面轴载及流量传感器，桥梁应力传感器，桥梁温度场分布检测器，桥梁挠度传感器，桥梁倾斜传感器和裂缝监测传感器；

隧道监测应用的传感器单元包括但不限于空气温度传感器，隧道气体传感器，路面轴载及流量传感器、隧道收敛及沉降传感器，拱顶下沉传感器、初期支护水压力和衬砌水压力传感器，锚杆轴力传感器，钢支撑内力传感器和衬砌受力传感器。

3.根据权利要求1 所述的分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述前端信息处理节点包括但不限于PLC、FPGA、CPLD、ASIC、DSP、单片机的嵌入式系统形式，进行第一级数据处理。

4.根据权利要求1 所述的分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述星型传输网络包括：

采用包括但不限于扩频、窄带、超窄带等低功耗长距离无线传输技术；

采用包括但不限于时分多址、频分多址、码分多址、载波监听多路访问/冲突检测的多用户协议来支持多点接入；

采用星型网络架构，降低网络部署和维护的难度，简化网络监控和管理。

5.根据权利要求1 所述的分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述现场信息处理终端包括但不限于PLC、FPGA、CPLD、ASIC、DSP、单片机、工控机、个人电脑的信息系统形式，进行第二级数据处理。

6.根据权利要求1 所述的分布式公路桥梁隧道结构健康监测系统，其特征在于，所述后端信息处理平台包括但不限于在线数据采集系统，健康分析评估系统，专家管理系统，告警反馈系统，进行第三级数据处理。

7.根据权利要求3所述的第一级数据处理，其特征在于，所述第一级数据处理采用平滑滤波和阈值判断的方式给出初步判断结果。

8.根据权利要求5所述的第二级数据处理，其特征在于，所述第二级数据处理采用多维传感信息融合的模式识别算法给出精确的判断结果。

9.根据权利要求6所述的第三级数据处理，其特征在于，所述第三级数据处理结合各种模型、算法和历史监测数据给出最终的综合判断结果。