[实用新型]基于CAN总线和无线通讯的桥梁结构健康监测系统

说明书

本实用新型提供了一种基于CAN总线和无线通讯的桥梁结构健康监测系统，包括：有线传感节点系统，用于采集桥梁内部各部位的振动、竖向位移、温度、应变、倾角；无线传感节点系统，用于采集桥面各部位的索力、倾角、风速风向；无线中继器，与无线传感节点系统连接，用于转发无线传感节点系统采集的数据；有线网关，与有线传感节点系统连接；无线网关，与无线中继器连接；服务器，与有线网关、无线网关连接，用于存储有线传感节点系统采集的数据和无线传感节点系统采集的数据；采用CAN总线和无线通讯两种方式进行通讯，布线少，设备成本低，系统稳定性好，后期维护成本也少。

技术领域

本实用新型涉及监测设备领域，特别涉及一种基于CAN总线和无线通讯的桥梁结构健康监测系统。

背景技术

作为交通系统的组成部分，桥梁在人类文明的发展和演化中起到了重要作用。随着现代科技的发展以及运输需求的不断增长，大型桥梁(如跨海大桥、大跨度桥梁等)越来越多的出现在人们的视野中，这些桥梁造价动辄几亿甚至几十亿元，在交通、军事和社会生活等方面有着重要的战略意义。然而，桥梁在建造和使用过程中，由于受到环境、有害物质的侵蚀，车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用，以及材料自身性能的不断退化，导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。这些损伤如果不能及时得到检测和维修轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命，重则导致桥梁突然破坏和倒塌。据统计，如今在美国近60万座桥梁中性能不足和有功能缺陷的占28.6％。美国每年桥梁投资90％用于更新维修旧桥，只有10％用于新建桥梁。我国现有公路桥5000余座，总长130万公里，1/3以上的桥梁都存在结构性缺陷、不同程度的损伤和功能性失效的隐患。近年来，我国陆续出现了多次重大桥梁事故。这些发生的事故与很多因素有关，但是缺乏有效的监测措施和必要的维修、养护措施是重要的原因之一。这些触目惊心的事故使得人们对现代桥梁的质量和寿命也逐渐关注起来。对桥梁结构进行质量检测和健康监测，已成为国内外学术界、工程界研究的热点。传统的桥梁检测在很大程度上依赖于管理者和技术人员的经验，缺乏科学系统的方法，往往对桥梁特别是大型桥梁的状况缺乏全面的把握和了解，信息得不到及时反馈。如果对桥梁的病害估计不足，就很可能失去养护的最佳时机，加快桥梁损坏的进程，缩短桥梁的服务寿命。如果对桥梁的病害估计过高，便会造成不必要的资金浪费，使得桥梁的承载能力不能充分发挥。

目前市场上使用的桥梁结构健康监测系统通常使用网线组成的局域网络进行通讯，不仅布线繁多、设备成本高、系统稳定性差还会增加很多后期维护成本。

发明内容

本实用新型提供一种基于CAN总线和无线通讯的桥梁结构健康监测系统，采用CAN总线和无线通讯两种方式进行通讯，布线少，设备成本低，系统稳定性好，后期维护成本也少。

本实用新型实施例提供的一种基于CAN总线和无线通讯的桥梁结构健康监测系统，包括：

有线传感节点系统，用于采集桥梁内部各部位的振动、竖向位移、温度、应变、倾角；

无线传感节点系统，用于采集桥面各部位的索力、倾角、风速风向；

无线中继器，与所述无线传感节点系统连接，用于转发所述无线传感节点系统采集的数据；

有线网关，与所述有线传感节点系统连接；

无线网关，与所述无线中继器或无线传感节点系统连接；

服务器，与所述有线网关、无线网关连接，用于存储所述有线传感节点系统采集的数据和无线传感节点系统采集的数据；

所述有线网关包括：

第一CAN总线收发模块，与所述有线传感节点系统连接；

第一4G数传模块，与所述服务器连接；

第一中央处理器MCU；与所述第一CAN总线收发模块、第一4G数传模块连接；