[发明专利]基于智能传感器网络的隧道病害应急监测系统

摘要

基于智能传感器网络的隧道病害应急监测方法，将隧道内部渗漏水与结构体的变形量分别作为表征隧道工程病害的两类基本指标，采用集成多种传感器的智能传感器的多组节点（节点群）以及基站构成的智能传感器网络，对隧道内部渗漏水以及结构体开裂、压坏、脱落、错台及变形缝张开等重要的病害特征进行应急监测，并完成对隧道病害损伤与安全及健康状态的定量评价。一种基于智能传感器网络的隧道病害应急监测方法及系统。该系统是由安装在隧道内的多组智能传感器节点群以及基站共同组成。智能传感器节点群是若干智能传感器节点组成，其中的一个智能传感器节点被设置为哨兵节点。本发明具有成本低廉、可移植性强，易于重复使用，测试部署快捷等优点。

主权项

基于智能传感器网络的隧道病害应急监测系统，其特征是该系统是由安装在隧道内的多组智能传感器节点群与基站共同组成；智能传感器节点群是由若干智能传感器节点组成，其中的一个智能传感器节点被设置为哨兵节点，用于实时监测与评价区域内的隧道安全与健康状态并根据结论随时唤醒其他处于休眠中的节点；智能传感器节点被固定在隧道内部结构体表面，用以采集隧道内部渗漏水以及结构体开裂、压坏、脱落、错台及变形缝张开大变形损伤病害信息；智能传感器节点采集到数据后会在节点内部进行处理，处理得到的最终结果将会汇集到哨兵节点并以无线通信的方式发送到基站；基站则接入本地服务器，并通过公共移动通信网络向远端信息发布中心推送病害监测信息；智能传感器节点是由传感器模块、信号调理模块、数据存储与处理模块、无线通信模块以及能量供给模块共同组成；能量供给模块采用大容量电池，用于其他模块的能源供给；数据存储与处理模块采用嵌入式微处理器，嵌入式软件对监测数据进行实时处理；无线通信模块由无线收发器、外接天线以及外围电路构成，将数据无线传输到基站；智能传感器节点包括哨兵节点以及休眠节点两种节点；哨兵节点一直处于放哨状态，而休眠节点大部分时间处于休眠状态以节约能量，只有接受到哨兵节点发出的危险信号时才开始工作。