[发明专利]桥梁阻尼器减震监测系统及方法

权利要求书

1.桥梁阻尼器减震监测系统，其特征在于：

所述系统包括阻尼器（2）、传感器节点（3）、无线网络节点（4）和桥梁监测终端（5）；

阻尼器（2）安装于桥梁（1）并对桥梁（1）起到减震作用，传感器节点（3）采集阻尼器（2）的工作数据，转换后上传无线网络节点（4），继而发送给桥梁监测终端（5）。

2.根据权利要求1所述的桥梁阻尼器减震监测系统，其特征在于：

阻尼器（2）包含有可调节质量块（201）、可变刚度弹簧（202）、阻尼系统（203）和定位芯片（204）；

可调节质量块（201）和可变刚度弹簧（202）产生的位移形变和阻尼系统（203）产生的震动频率变化为阻尼器（2）的工作数据，将被传感器节点（3）采集；

定位芯片（204）的位置信息实施发送给桥梁监测终端（5）。

3.根据权利要求2所述的桥梁阻尼器减震监测系统，其特征在于：

传感器节点（3）包括传感单元（301）、数模转换单元（302）、数据处理与储存单元（303）以及无线通信单元（304）；

传感单元（301）采集阻尼器（2）的工作数据，通过数模转换单元（302）进行模拟信号与数字信号的转换，转换后的数据将储存于数据处理与储存单元（303）中；当工作数据数值大于设定的阈值上限数值时，无线通信单元（304）将数据上传至无线网络节点（4）。

4.根据权利要求3所述的桥梁阻尼器减震监测系统，其特征在于：

无线网络节点（4）包括数据输入单元（401）和数据输出单元（402）；

传感器节点（3）的数据通过数据输入单元（401）被接收，再通过数据输出单元（402）被发送。

5.根据权利要求4所述的桥梁阻尼器减震监测系统，其特征在于：

桥梁监测终端（5）包括数据通信单元（501）、储存单元（502）和数据处理与分析单元（503）；

数据通信单元（501）接收无线网络节点（4）发送的数据，存储于储存单元（502），并发送给数据处理与分析单元（503）分析处理。

6.桥梁阻尼器减震监测方法，其特征在于：

利用安装于桥梁（1）的阻尼器（2）对桥梁（1）进行减震，并通过传感器节点（3）采集阻尼器（2）的工作数据，超出阈值上限数值时，上传无线网络节点（4），继而发送给桥梁监测终端（5），桥梁监测终端（5）对数据进行分析与处理，确定桥梁问题结构的位置，组织相关维护。

7.根据权利要求6所述的桥梁阻尼器减震监测方法，其特征在于：

具体包括以下步骤：

步骤1：阻尼器（2）安装于桥梁上，用于采集桥梁不同路段的震动情况；阻尼器（2）安装后，阻尼器（2）的定位芯片（204）将实时发送位置信息给桥梁监测终端（5）的数据通信单元（501）；阻尼器（2）安装后，安装传感器节点（3），每个传感器节点（3）对应一个阻尼器（2），用于读取、采集阻尼器（2）信号；

步骤2：传感器节点（3）的传感单元（301）用于采集阻尼器（2）的工作数据，通过采集可调节质量块（201）、可变刚度弹簧（202）的位移形变，读取震动力数据，通过采集阻尼系统（203）的频率，读取震动频率数据，通过定位芯片（204）读取阻尼器（2）位置信息；

步骤3：如果桥梁发生震动，阻尼器（2）将对桥梁起到减震作用，减震方式为阻尼器（2）的可调节质量块（201）、可变刚度弹簧（202）将发生位移形变，阻尼系统（203）将发生震动频率变化；传感器节点（3）的传感单元（301）将读取可调节质量块（201）、可变刚度弹簧（202）的位移数据及阻尼系统（203）的震动频率数据，并通过数模转换单元（302）进行模拟信号与数字信号的转换，转换后的数据将储存于数据处理与储存单元（303）中；

步骤4：传感器节点（3）的数据处理与储存单元（303）对读取的数值进行处理；如果震动数据数值大于设定的阈值上限数值时，表明有大的震动发生，传感器节点（3）的无线通信单元（304）将数据上传至无线网络节点（4）的数据输入单元（401），数据输出单元（402）将数据发送给桥梁监测终端（5）的数据通信单元（501）；数据处理与分析单元（503）将对此震动数据进行分析，并及时发布桥梁可能会受到破坏的信息，对桥梁通行采取应对措施，防止人员伤亡；同时，该超过阈值上限的震动数据及分析结果会在储存单元（502）中储存；

如果震动数据数值不大于设定的阈值上限数值，则，下一步；

步骤5：如果震动数据数值小于设定的阈值下限数值，表明阻尼器（2）已减震，但减震数值较小，可以忽略，则，阻尼器（2）的减震数据将不在传感器节点（3）的数据处理与储存单元（303）中储存，也不会通过无线网络节点（4）传输给桥梁监测终端（5）；如果震动数据数值不小于设定的阈值下限数值，则，下一步；

步骤6：传感器节点（3）的数据处理与储存单元（303）处理与储存的减震数据将通过无线通信单元（304）发送给无线网络节点（4）的数据输入单元（401），通过数据输出单元（402）将数据发送给桥梁监测终端（5）的数据通信单元（501），减震数据将在储存单元（502）中储存；

步骤7：读取一段时间的减震数据，桥梁监测终端（5）的数据处理与分析单元（503）将对收集的数据进行分析与处理，确定桥梁问题结构的位置，组织相关维护，推理桥梁量变引起质变问题可能发生的时间点，进而预测桥梁使用时间，在质变发生前组织相关工作人员对桥梁结构进行维护。