[发明专利]一种基于NB-IoT的桥梁健康智能监测系统

说明书

本发明涉及一种基于NB‑IoT的桥梁健康智能监测系统，其特征在于，包括：监测传感器，包括多组传感器，用于采集所需的各种桥梁健康状态监测数据；终端单元，包括MCU、液晶显示器和NB‑IoT通信模块，MCU用于数据采集、控制及运算，液晶显示器用于显示相关数据和信息，NB‑IoT通信模块用于实现终端单元与云服务器的信息交换；电源模块，用于为监测传感器和终端单元供电；云服务器，同时与终端单元和监测客户端连接，以实现两者的信息交换；以及监测客户端，用于对终端单元发送来的信息进行多功能处理、分析及展示，还用于远程设定设备监控参数。该系统有利于低成本、低功耗、长寿命、大范围地对桥梁健康状态进行监测。

技术领域

本发明涉及桥梁健康监测技术领域，具体涉及一种基于NB-IoT的桥梁健康智能监测系统。

背景技术

随着科技的不断进步，充分利用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术，对桥梁隧道等结构的安全状态、变化特征及其发展趋势进行监测、预警与安全评估，实现桥梁结构健康监测的自动化、实时化、智能化和网络化，已成为当前桥梁工程领域一个新的热点技术问题。

相较于其它如GPRS、4G、WiFi、蓝牙、ZigBee等数据传输方式，NB-IOT（窄带物联网）技术由于其具有传输距离较远，穿透能力强、超低功耗、大接入、低成本等特征而引起了广泛的关注。

基于NB-IoT技术的传感设备成本低、布设简单、长期免维护，NB-IoT基站覆盖能力强，连接不受地理条件限制，连接容量大，能够满足密集布设传感设备的要求，依托运营商的NB-IoT网络进行数据传输，连接费用低廉，因此，NB-IoT技术在桥梁隧道等交通基础监测方面有着明显的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于NB-IoT的桥梁健康智能监测系统，该系统有利于低成本、低功耗、长寿命、大范围地对桥梁健康状态进行监测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于NB-IoT的桥梁健康智能监测系统，其特征在于，包括：

监测传感器，包括多组传感器，用于采集所需的各种桥梁健康状态监测数据；

终端单元，包括低功耗MCU、液晶显示器和NB-IoT通信模块，所述MCU用于数据采集、控制及运算，所述液晶显示器用于显示相关数据和信息，所述NB-IoT通信模块通过基站与云服务器连接，用于实现终端单元与云服务器的信息交换，以发送监测数据和设备工作状态信息，以及接收监测客户端下发的控制指令和信息；

电源模块，用于为监测传感器和终端单元供电；

云服务器，同时与终端单元和监测客户端连接，用于接收终端单元发送的监测数据和设备工作状态信息并转发至监测客户端，还用于接收监测客户端发送的设备监控参数并转发至终端单元；以及

监测客户端，用于对终端单元发送来的信息进行多功能处理、分析及展示，还用于设定设备监控参数，并通过云服务器下发到终端单元，以实现设备监控参数的远程设定。

进一步地，所述监测传感器包括振动传感器、应变传感器、倾角传感器和位移传感器。

进一步地，所述监测传感器还包括索力传感器、加速度传感器、风向风速传感器和温度传感器中的一种或几种。

进一步地，所述终端单元以低功耗MCU为核心，其内固化安装有BIOS程序及终端程序，用于采集程序的远程下载、更新及显示；所述终端单元内的NB-IoT通信模块内置有NB-IoT卡或eSIM卡，每个终端单元具有唯一的IMSI号，用于区别不同的终端单元；所述终端单元采用定时器、开关量输入或触摸按键中断方式主动发起NB-IoT通信。