[发明专利]一种无线智能索力监测方法有效

专利信息
申请号: 201610911853.X 申请日: 2016-10-19
公开(公告)号: CN107966228B 公开(公告)日: 2021-05-07
发明(设计)人: 洪卫星;晏新宇;李利军;陈俊;李家伟;陈贵海 申请(专利权)人: 南京智行信息科技有限公司
主分类号: G01L5/04 分类号: G01L5/04
代理公司: 常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙) 32231 代理人: 翁斌
地址: 210012 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 无线智能 监测 方法
【权利要求书】:

1.一种无线智能索力监测方法,其特征在于:该方法所采用的无线智能索力监测系统包括管理服务器(1)、数个客户终端(2)、数据库服务器(3)、中心节点终端(4)和数个传感器节点(5),管理服务器(1)和所有客户终端(2)均通过互联网连接数据库服务器(3),中心节点终端(4)通过GPRS网络连接数据库服务器(3);

中心节点终端(4)包括中心节点主控芯片(7)、存储模块(9)、日历芯片(10)、GPRS模块(11)、中心节点无线通信模块(12)和电源模块(8),中心节点主控芯片(7)设有第一组IO口、第二组IO口、第三组IO口和第四组IO口,存储模块(9)连接所述第一组IO口,日历芯片(10)连接所述第二组IO口,GPRS模块(11)连接所述第三组IO口,中心节点无线通信模块(12)连接所述第四组IO口;

电源模块(8)为中心节点主控芯片(7)、存储模块(9)、日历芯片(10)、GPRS模块(11)和中心节点无线通信模块(12)供电;GPRS模块(11)通过GPRS网络与数据库服务器(3)通信;

传感器节点(5)包括传感器节点主控芯片(16)、唤醒逻辑电路(17)、重力加速度陀螺仪传感器(13)、传感器节点无线通信模块(14)、计时模块(15)、太阳能电池板(18)、电池管理模块(19)、锂电池(20)和USB接口(21),传感器节点主控芯片(16)设有第五组IO口、第六组IO口、第七组IO口、第一中断输入端、第二中断输入端和第三中断输入端,重力加速度陀螺仪传感器(13)的信号输出端连接所述第五组IO口,传感器节点无线通信模块(14)的信号输出端连接所述第六组IO口,计时模块(15)的信号输出端连接所述第七组IO口;

唤醒逻辑电路(17)包括场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9,场效应管Q1的漏极连接电池管理模块(19)的输出端,场效应管Q1的栅极连接计时模块(15)的中断输出端,场效应管Q1的源极通过串联在一起的电阻R4和电阻R5连接地线,电阻R4和电阻R5的连接点连接所述第一中断输入端;

场效应管Q2的漏极连接电池管理模块(19)的输出端,场效应管Q2的栅极连接重力加速度陀螺仪传感器(13)的中断输出端,场效应管Q2的源极通过串联在一起的电阻R6和电阻R7连接地线,电阻R6和电阻R7的连接点连接所述第二中断输入端;

场效应管Q3的漏极连接电池管理模块(19)的输出端,场效应管Q3的栅极连接传感器节点无线通信模块(14)的中断输出端,场效应管Q3的源极通过串联在一起的电阻R8和电阻R9连接地线,电阻R8和电阻R9的连接点连接所述第三中断输入端;

太阳能电池板(18)、锂电池(20)和USB接口(21)均连接电池管理模块(19),电池管理模块(19)为传感器节点主控芯片(16)、唤醒逻辑电路(17)、重力加速度陀螺仪传感器(13)、传感器节点无线通信模块(14)和计时模块(15)供电;

传感器节点无线通信模块(14)通过无线6LoWPAN协议网络与中心节点无线通信模块(12)通信;

包括如下步骤:

步骤1:传感器节点(5)首先通过重力加速度陀螺仪传感器(13)采集斜拉索的振动加速度信息,然后通过傅里叶变换计算出斜拉索的振动基频数据,并对振动基频数据进行打包和编码,然后再通过无线6LoWPAN协议网络将振动基频数据发送到中心节点终端(4);

步骤2:中心节点终端(4)接收振动基频数据,并将振动基频数据编码压缩后,通过GPRS网络传送给数据库服务器(3);

步骤3:设定变量T表示索力值,数据库服务器(3)利用张紧弦模型,并根据以下公式计算出变量T的值:T=4mL2f2;其中f为斜拉索的基频振动频率,L为斜拉索的长度,m为斜拉索单位长度的质量;

步骤4:管理服务器(1)调取数据库服务器(3)计算出的变量T的值,并通过分析各根斜拉索的受力状态,建立桥梁的三维建模,得出桥梁整体的结构受力状况;

步骤5:用户通过客户终端(2)查看桥梁的三维建模和桥梁整体的结构受力状况。

2.如权利要求1所述的一种无线智能索力监测方法,其特征在于:所述中心节点主控芯片(7)和所述传感器节点主控芯片(16)均为ARM7控制器。

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