一種用於橋梁健康的分布式管理系統的製作方法

2023-05-29 18:38:21

本發明涉及橋梁健康管理技術領域，具體為一種用於橋梁健康的分布式管理系統。

背景技術：

橋梁在人們生活中起著重要作用。橋梁給我們生產生活帶來了便利，但同時也存在著許多的安全隱患。例如：橋梁經長期使用後，橋梁的剛度和承載能力會出現不同程度的衰減，所以對橋梁的健康參數監測變得尤為重要。

然而，傳統的橋梁健康管理系統，不便於對橋梁各處的健康參數信息進行集中監控，不可進行分布式管理；其次，傳統的橋梁健康管理系統，在橋梁某處的健康參數不滿足要求時，不具有自動遠程報警的功能。為此，我們提出一種用於橋梁健康的分布式管理系統。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種用於橋梁健康的分布式管理系統，以解決上述背景技術中提出傳統的橋梁健康管理系統，不便於對橋梁各處的健康參數信息進行集中監控，不可進行分布式管理；其次，傳統的橋梁健康管理系統，在橋梁某處的健康參數不滿足要求時，不具有自動遠程報警功能的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用於橋梁健康的分布式管理系統，包括供電模塊、若干個分別設置在橋梁各處的分布式管理單元、用於通信的gprs通信模塊、管理伺服器、無線網關、物聯網以及遠程移動終端，所述供電模塊包括市電電網、變壓器以及穩壓器，且市電電網的輸出端通過變壓器與穩壓器的輸入端連接，該穩壓器的輸出端分別與若干個分布式管理單元的電源輸入端連接。

所述管理伺服器包括中央控制器、數據存儲器、聲光報警器以及無線路由器，且中央控制器依次通過無線路由器以及無線網關分別與物聯網以及遠程移動終端雙向信號連接，該中央控制器還通過gprs通信模塊分別與若干個分布式管理單元雙向信號連接。

所述中央控制器的輸出端與聲光報警器的輸入端連接，且中央控制器與數據存儲器雙向連接。

所述分布式管理單元包括數據採集模塊、數據比較器一、數據比較器二、數據比較器三、反饋模塊、控制器、隔離放大器、gprs信號收發器以及維修報警器，且數據採集模塊包括位移傳感器、壓力傳感器以及加速度傳感器。

所述位移傳感器的輸出端與數據比較器一的輸入端連接，壓力傳感器的輸出端與數據比較器二的輸入端連接，加速度傳感器的輸出端與數據比較器三的輸入端連接，且數據比較器一、數據比較器二以及數據比較器三分別與控制器雙向連接。

所述數據比較器一、數據比較器二以及數據比較器三的輸出端均通過反饋模塊與控制器的輸入端連接，該控制器的輸出端與維修報警器的輸入端連接，且控制器的輸出端通過隔離放大器與gprs信號收發器的輸入端連接。

所述控制器依次通過gprs信號收發器以及gprs通信模塊與管理伺服器雙向信號連接。

優選的，所述控制器採用單片機，該控制器外設有多個接線埠。

優選的，所述維修報警器包括閃光報警器以及蜂鳴報警器。

優選的，所述中央控制器採用型號為pentiume2210的集成cpu，該中央控制器外設有多個接線埠。

優選的，所述數據存儲器採用型號為mt46v8m16tg-75的雙倍數據速率ram存儲器。

優選的，所述遠程移動終端採用可接入無線網絡的智慧型手機。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(一)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，通過供電模塊內變壓器對市電電網的輸出電力進行變壓，再通過穩壓器對變壓後的電力進行穩壓，經穩壓後的輸出電力能更好的為分布式管理單元內的用電器執行電力供應。

(二)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，管理伺服器內中央控制器通過gprs通信模塊分別與若干個分布式管理單元雙向信號連接，可對橋梁各處的健康參數進行統一監控。

(三)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，通過分布式管理單元內數據採集模塊中的位移傳感器、壓力傳感器以及加速度傳感器對橋梁的健康參數進行採集，再通過相應數據比較器進行判斷，若橋梁某處的健康參數不滿足要求時，則相對應分布式管理單元內的維修報警器發出警報，方便監控管理人員知曉橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便採取相應的維護措施，進行分布式管理。

(四)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，在橋梁某處的健康參數不滿足要求時，則相對應分布式管理單元內的隔離放大器對遠程報警信息進行隔離放大處理，便於信息的遠程傳輸工作，再依次通過gprs信號收發器將遠程報警信息發送至管理伺服器內，從而使其具有自動遠程報警的功能。

(五)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，在管理伺服器的管理人員知曉橋梁某處的健康參數不滿足要求時，可通過中央控制器、無線路由器以及無線網關的配合，自動撥打維修人員的遠程移動終端，便於維修人員及時採取相應的維護措施。

綜上所述：該用於橋梁健康的分布式管理系統，可對橋梁各處的健康參數進行統一監控，方便監控管理人員知曉橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便採取相應的維護措施，進行分布式管理；其次，該用於橋梁健康的分布式管理系統，在橋梁某處的健康參數不滿足要求時，具有自動遠程報警的功能，還可自動撥打維修人員的遠程移動終端，便於維修人員及時採取相應的維護措施。

附圖說明

圖1為本發明系統原理示意圖；

圖2為本發明分布式管理單元的結構框圖。

圖中：10供電模塊、101市電電網、102變壓器、103穩壓器、20分布式管理單元、201數據採集模塊、2011位移傳感器、2012壓力傳感器、2013加速度傳感器、202數據比較器一、203數據比較器二、204數據比較器三、205反饋模塊、206控制器、207隔離放大器、208gprs信號收發器、209維修報警器、2091閃光報警器、2092蜂鳴報警器、30gprs通信模塊、40管理伺服器、401中央控制器、402數據存儲器、403聲光報警器、404無線路由器、50無線網關、60物聯網、70遠程移動終端。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-2，本發明提供一種技術方案：一種用於橋梁健康的分布式管理系統，包括供電模塊(10)、若干個分別設置在橋梁各處的分布式管理單元(20)、用於通信的gprs通信模塊(30)、管理伺服器(40)、無線網關(50)、物聯網(60)以及遠程移動終端(70)，供電模塊(10)包括市電電網(101)、變壓器(102)以及穩壓器(103)，且市電電網(101)的輸出端通過變壓器(102)與穩壓器(103)的輸入端連接，該穩壓器(103)的輸出端分別與若干個分布式管理單元(20)的電源輸入端連接。

管理伺服器(40)包括中央控制器(401)、數據存儲器(402)、聲光報警器(403)以及無線路由器(404)，且中央控制器(401)依次通過無線路由器(404)以及無線網關(50)分別與物聯網(60)以及遠程移動終端(70)雙向信號連接，該中央控制器(401)還通過gprs通信模塊(30)分別與若干個分布式管理單元(20)雙向信號連接。

中央控制器(401)的輸出端與聲光報警器(403)的輸入端連接，且中央控制器(401)與數據存儲器(402)雙向連接。

分布式管理單元(20)包括數據採集模塊(201)、數據比較器一(202)、數據比較器二(203)、數據比較器三(204)、反饋模塊(205)、控制器(206)、隔離放大器(207)、gprs信號收發器(208)以及維修報警器(209)，且數據採集模塊(201)包括位移傳感器(2011)、壓力傳感器(2012)以及加速度傳感器(2013)。

位移傳感器(2011)的輸出端與數據比較器一(202)的輸入端連接，壓力傳感器(2012)的輸出端與數據比較器二(203)的輸入端連接，加速度傳感器(2013)的輸出端與數據比較器三(204)的輸入端連接，且數據比較器一(202)、數據比較器二(203)以及數據比較器三(204)分別與控制器(206)雙向連接。

數據比較器一(202)、數據比較器二(203)以及數據比較器三(204)的輸出端均通過反饋模塊(205)與控制器(206)的輸入端連接，該控制器(206)的輸出端與維修報警器(209)的輸入端連接，且控制器(206)的輸出端通過隔離放大器(207)與gprs信號收發器(208)的輸入端連接。

控制器(206)依次通過gprs信號收發器(208)以及gprs通信模塊(30)與管理伺服器(40)雙向信號連接。

本發明中：控制器(206)採用單片機，該控制器(206)外設有多個接線埠。

本發明中：維修報警器(209)包括閃光報警器(2091)以及蜂鳴報警器(2092)。

本發明中：中央控制器(401)採用型號為pentiume2210的集成cpu，該中央控制器(401)外設有多個接線埠。

本發明中：數據存儲器(402)採用型號為mt46v8m16tg-75的雙倍數據速率ram存儲器。

本發明中：遠程移動終端(70)採用可接入無線網絡的智慧型手機。

(一)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，通過供電模塊(10)內變壓器(102)對市電電網(101)的輸出電力進行變壓，再通過穩壓器(103)對變壓後的電力進行穩壓，經穩壓後的輸出電力能更好的為分布式管理單元(30)內的用電器執行電力供應。

(二)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，管理伺服器(40)內中央控制器(401)通過gprs通信模塊(30)分別與若干個分布式管理單元(20)雙向信號連接，可對橋梁各處的健康參數進行統一監控。

(三)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，通過分布式管理單元(20)內數據採集模塊(201)中的位移傳感器(2011)、壓力傳感器(2012)以及加速度傳感器(2013)對橋梁的健康參數進行採集，再通過相應數據比較器進行判斷，若橋梁某處的健康參數不滿足要求時，則相對應分布式管理單元(20)內的維修報警器(209)發出警報，方便監控管理人員知曉橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便採取相應的維護措施，進行分布式管理。

(四)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，在橋梁某處的健康參數不滿足要求時，則相對應分布式管理單元(20)內的隔離放大器(207)對遠程報警信息進行隔離放大處理，便於信息的遠程傳輸工作，再依次通過gprs信號收發器(208)將遠程報警信息發送至管理伺服器(40)內，從而使其具有自動遠程報警的功能。

(五)、該用於橋梁健康的分布式管理系統，在管理伺服器(40)的管理人員知曉橋梁某處的健康參數不滿足要求時，可通過中央控制器(401)、無線路由器(404)以及無線網關(50)的配合，自動撥打維修人員的遠程移動終端(70)，便於維修人員及時採取相應的維護措施。

綜上所述：該用於橋梁健康的分布式管理系統，可對橋梁各處的健康參數進行統一監控，方便監控管理人員知曉橋梁某處的健康參數不滿足要求，方便採取相應的維護措施，進行分布式管理；其次，該用於橋梁健康的分布式管理系統，在橋梁某處的健康參數不滿足要求時，具有自動遠程報警的功能，還可自動撥打維修人員的遠程移動終端(70)，便於維修人員及時採取相應的維護措施。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個......限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素」。

本系統中涉及到的相關模塊均為硬體系統模塊或者為現有技術中計算機軟體程序或協議與硬體相結合的功能模塊，該功能模塊所涉及到的計算機軟體程序或協議的本身均為本領域技術人員公知的技術，其不是本系統的改進之處；本系統的改進為各模塊之間的相互作用關係或連接關係，即為對系統的整體的構造進行改進，以解決本系統所要解決的相應技術問題。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。