[发明专利]一种移动式桥梁风温联合自动监测系统

权利要求书

1.一种移动式桥梁风温联合自动监测系统，其特征在于，包括：桥梁监测子系统、云端服务器和客户端；

所述桥梁监测子系统用于监测桥梁表面环境气象参数和桥梁结构的温度变化，与云端服务器通信连接；所述桥梁监测子系统包括：桥梁表面气象参数监测模组和至少一个桥梁结构温度监测模组；

所述桥梁表面气象参数监测模组用于监测桥梁表面的环境参数，并追踪监测随环境参数而变化高度的桥梁表面边界层处风速和温度，与云端服务器通信连接；

所述桥梁结构温度监测模组用于监测桥梁结构的温度，与云端服务器通信连接；

所述桥梁表面气象参数监测模组包括：可移动平台（1）、测试塔（2）、顶部悬臂结构（3）、N个上部悬臂结构（4）、M个下部悬臂结构（5）、M个下部悬臂结构调节装置（6）、太阳能电池板（7）、太阳辐射传感器（8）、风温传感单元（9）、可移动平台伺服电机（10）、铅蓄电池（11）和桥梁表面气象参数监测模组控制器（12）；N和M均为正整数；

所述测试塔（2）、可移动平台伺服电机（10）、铅蓄电池（11）和桥梁表面气象参数监测模组控制器（12）均位于可移动平台（1）上，与可移动平台（1）固定连接；

所述测试塔（2）自下而上依次设置有M个下部悬臂结构（5）、N个上部悬臂结构（4）和一个顶部悬臂结构（3）；所述M个下部悬臂结构（5）与测试塔（2）分别通过M个下部悬臂结构调节装置（6）活动连接；所述N个上部悬臂结构（4）和所述顶部悬臂结构（3）均与测试塔（2）固定连接；

所述M个下部悬臂结构（5）和N个上部悬臂结构（4）均为单悬臂结构，其悬臂端部均设有风温传感单元（9）；

所述顶部悬臂结构（3）为双悬臂结构，其第一悬臂端部设有太阳能电池板（7），第二悬臂端部设有风温传感单元（9）；所述顶部悬臂结构（3）还设有太阳辐射传感器（8）；

所述太阳能电池板（7）与铅蓄电池（11）电连接，所述铅蓄电池（11）与桥梁表面气象参数监测模组控制器（12）电连接；

所述桥梁表面气象参数监测模组控制器（12）用于获取风温传感单元（9）和太阳辐射传感器（8）的数据，驱动可移动平台伺服电机（10）和M个下部悬臂结构调节装置（6），并与云端服务器进行数据交互，其分别与可移动平台伺服电机（10）和M个下部悬臂结构调节装置（6）电连接，并分别与太阳辐射传感器（8）、风温传感单元（9）和云端服务器通信连接；

所述云端服务器用于分析桥梁表面环境气象参数和桥梁结构温度数据，生成桥面风剖面和桥梁结构温度分布，并对桥梁结构表面大气环境参数进行可视化处理，与客户端通信连接；

所述客户端用于显示桥面风剖面、桥梁结构温度分布和桥梁结构表面大气环境可视化数据，并储存桥面风剖面、桥梁结构温度分布、桥梁结构表面大气环境数据。

2.根据权利要求1所述的移动式桥梁风温联合自动监测系统，其特征在于，所述云端服务器包括：环境参数处理模块、桥梁风温分析模块和结构温度分析模块；

所述环境参数处理模块用于接收桥梁表面环境气象参数，根据桥梁表面大气的流速、流动方向、流体的温度和太阳辐射，按照时间处理得到桥梁表面的风剖面、温度剖面和太阳辐射时程曲线，分别与桥梁表面气象参数监测模组、所有的桥梁结构温度监测模组和客户端通信连接；

所述桥梁风温分析模块用于根据桥梁近表面的空气流速和温度，处理得到桥梁近表面空气的流场和温度场，分别与桥梁表面气象参数监测模组、所有的桥梁结构温度监测模组和客户端通信连接；

所述结构温度分析模块用于根据桥梁截面温度数据，处理得到桥梁横截面的实时温度场分布结果，分别与桥梁表面气象参数监测模组、所有的桥梁结构温度监测模组和客户端通信连接。

3.根据权利要求2所述的移动式桥梁风温联合自动监测系统，其特征在于，所述客户端包括：数据接收模块、数据存储模块和液晶显示屏；

所述数据接收模块用于接收和传输云端服务器数据，分别与环境参数处理模块、桥梁风温分析模块、结构温度分析模块、数据存储模块和液晶显示屏通信连接；

所述数据存储模块用于储存云端服务器发来的数据；

所述液晶显示屏用于显示桥面风剖面、桥梁结构温度分布和桥梁结构表面大气环境可视化数据。