[发明专利]灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用

权利要求书

1.灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于包括安全健康监测系统、服务器、数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、声发射监测模块、系统健康监测模块和数据发布模块，所述安全健康监测系统通过线缆分别连接数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、声发射监测模块、系统健康监测模块和数据发布模块，所述安全健康监测系统通过服务器分别连接数据分析模块、数据传输模块和系统健康监测模块；

所述数据采集模块包括应变监测模块、振动监测模块、门叶运行监测模块、转角监测模块、拉力监测模块、位移监测模块、压力监测模块、挠度监测模块和应力监测模块，实现对结构参数的状态监测识别；

所述数据发布模块包括垂直监测模块、倾斜监测模块、测缝监测模块、倾角监测模块、湿温度监测模块、渗透监测模块、纵向监测模块、横向监测模块和水平监测模块，实现对结构参数的显示、测量和数据收集；

所述服务器采用CPU处理器进行数据的分析，对整体进行控制和数据分析对比，所述服务器采用无线节点，无线节点采用CC2530芯片，进行接收网络中的网络信息，对灌区水工结构内外环境健康参数进行及时的监测并通过数据传输模块进行信息的传输；

所述安全健康监测系统搭载有电脑主机、显示屏和电源控制柜，显示数据采集参数和各监测项目的覆盖范围；

所述数据传输模块主要包括覆盖整个灌区的通讯网络、数据采集模块与数据传输模块之间的通讯网络以及设备与模块之间的短途通讯方式；

所述数据发布模块对灌区结构安全进行自动化记录、计量、统计、分析等，对整个系统生成的数据进行管理和发布。

2.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述应变监测模块通过应变传感器检测主要部件的最大应力分布区域，可根据结构分析的应力云图、计算给出的最大应力位置、测试构件轴向的表面应变量等确定，对称结构应设置有健康监测测点，进行测试数据分析比对。

3.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述结构类的振动监测模块测点布置在梁、支臂、机架、平台等特征部位，机械类振动监测模块测点布置在传动机构的支承座、齿轮箱轴承座等特征部位，管道类振动监测模块测点按测试截面的圆周方向布置，振动监测模块测点避开筋板、支撑、连接板、加劲环等结构的变化部位。

4.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述门叶运行监测模块布置在距离底面门叶高度的三分之一处，并按实际布置高度计算允许偏斜值，门叶运行模块的垂直轴设置在门叶中心截面上。

5.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述转角监测模块设置在弧门的支铰轴和液压启闭机吊耳轴支铰轴端面。

6.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述声发射健康监测模块设置在承重、支承、轴承等特征部位；启闭机等机械类的声发射健康监测模块设置在传动机构的支承、齿轮箱轴承座等特征部位。

7.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述拉力监测模块测点设置在承载钢丝绳悬挂端，固定式监测点。

8.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述位移监测模块测点安装在固定基准上监测对象的位移值为绝对位移，传感器安装在移动基准上检测对象的位移值为相对位移。

9.根据权利要求1所述的灌区水工结构安全健康监测模块化系统技术研究及应用，其特征在于：所述压力监测模块测点传感器布置在门叶面板的背水面，采用小孔测压。