基于无线物联网的桥梁应力监测系统设计_时云峰

基于物联网技术的桥梁监测系统研究吴赛楠发布时间：2021-10-15T02:26:49.530Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：吴赛楠[导读] 随着物联网技术的快速发展，对获取城市重要基础设施的实时状态信息提供了良好的契机港珠澳大桥珠海连接线管理中心 519060摘要：随着物联网技术的快速发展，对获取城市重要基础设施的实时状态信息提供了良好的契机。

针对传统人工桥梁监控方式存在的监测效率低、灵活性差、检测结果不严谨等问题，提出了基于物联网（Interne to fthings）技术的桥梁监测系统。

该系统通过多种类型传感器和视频节点实时采集桥梁动态数据，而后通过无线多跳网络将感知数据汇聚传输至桥梁健康监测云平台进行处理和分析，从而实现对桥梁状况的实时监测、预警、分析与评估，对实际桥梁监测工程有重大意义。

关键词：物联网技术；桥梁监测系统一、物联网技术1.RFID射频识别技术RFID技术是物联网技术的重要组成部分，其是一种基于物联网的信息传输技术，利用射频信号来通过空的耦合，用来实现高效的、无接触的信息传递，并通过其所传递的有效信息来达到快速筛选识别的科学技术。

REID由读写器、天线及电子标签组成，并且无需人工操作、具有长距离识别以及非接触批量操作，受外界恶劣自然环境影响较小的优点，目前在物流渠道车辆和货物追踪、身份识别及高速公路收费站的应用较多，并且形成了规模化。

2.数据融合技术桥梁安全检测信息系统相应的监测数据相似于根据噪声的时间序列测量来直接确定目标的具体位置和相关的速度构成经典统计估计问题。

序列估计技术的应用就属于现代相关技术的范畴，为了明确的建立目标的相应身份，就必须在仔细观察目标属性和一个属于目标的标签来建立转换身份。

二、桥梁监控系统1.系统设计基于目前桥梁检测基本需要，将物联网作为主要技术支撑建立监测网络，分别在汇聚与感知节点进行传感器安装，以此对桥梁动态信息进行获取。

由无线传感器构成的网络，不仅具有很高的效率与灵活性，而且功耗较低，成本合理，可在很多不同的工业场景中使用。

专利名称：一种基于WIFI通信技术的桥梁应变监测系统专利类型：实用新型专利
发明人：余晓琳,贾布裕,颜全胜,陈双锐,许洁炜,杨铮,陈宇轩,辛锦炀,解兵林,罗宇蕃,赵盈皓
申请号：CN201820850739.5
申请日：20180601
公开号：CN208722398U
公开日：
20190409
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于WIFI通信技术的桥梁应变监测系统，该系统包括：设置在桥梁关键位置表面的钢弦传感器、WIFI振弦采集器、WIFI路由器、上位机采集软件；WIFI振弦采集器包括控制器、供电模块、高压升压电路、信号调理电路、高压开关、以及WIFI无线模块；所述WIFI振弦采集器通过导线连接在钢弦传感器两端，钢弦传感器在高压激励下进行振荡，并将频率信号输出到WIFI振弦采集器；所述WIFI振弦采集器与所述上位机采集软件通过WIFI路由器提供的无线网络进行通信，并通过WIFI无线模块建立TCP连接，实时自动采集桥梁结构应变数据。

本实用新型的桥梁应变监测系统利用WIFI成熟的协议，可避免自行设计组网协议，并且采用TCP/IP确保通信过程可靠。

申请人：华南理工大学
地址：511458 广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：李斌
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基于无线传输技术的野外桥梁远程健康监测及安全评估系统冯昆荣【摘要】针对在野外偏远山区桥梁无法运用常规监测方法和设备问题，提出了运用无线传输技术实现对桥梁的远程监测，并以封侯沟大桥为例，介绍了桥梁健康监测系统的各项功能及关键技术。

该监控系统经多年运行，在安全评估结果指导下对大桥进行及时维护，使大桥仍保持了健康的使用状态，有效保证了车辆的安全通行。

%This paper puts forward the remote monitoring of bridge by using wireless transmission technolo-gy,and introduces the function and key technology of the bridge health monitoring system. The monitoring system has been operated for many years,the bridge is maintained in time under the guidance of safety as-sessment results,and the bridge is still maintained in a healthy state,which can ensure the safety of the vehicle.【期刊名称】《西南科技大学学报》【年(卷),期】2016(031)001【总页数】5页(P44-48)【关键词】桥梁;健康监测;无线传输技术【作者】冯昆荣【作者单位】绵阳职业技术学院四川绵阳 621000【正文语种】中文【中图分类】U446桥梁作为高速公路的重要节点，已逐渐成为象征国家、地区经济发展与技术进步的标志。

传统的桥梁结构是一种被动结构，一经设计、修建完成后，其性能及使用状态在很大程度上存在着不可预知性和不可控制性[1]。

收稿日期：２０１１－０７－１１ 作者简介：薛金娟（１９８７—），女，硕士研究生，研究方向为机械电子、非线性动力学　ｋｕｎｋｕｎ２３５０＠１２６．ｃｏｍ基于无线传感网络技术的门式起重机无线应力监测系统设计薛金娟１，　潘存治１，　朱中亚２（１．石家庄铁道大学机械工程学院，河北石家庄０５００４３；２．石家庄铁道大学国防交通研究所，河北石家庄０５００４３）摘　要：通过对起重机结构与应力分析，确定了影响作业安全的主要应力监测点；提出了基于无线传感网络技术的应力监测系统总体设计原则和方案；选用了Ｃｒｏｓｓｂｏｗ公司的ＩＲＩＳ系统作为无线传感网络平台，设计了应变监测节点相关电路与节点程序，开发了用于门式起重机应力监测的ＬＡＢＶＩＥＷ软件。

该系统可实现对起重机结构的应力实时监测、超限自动报警等，并具有对历史数据记录存储与信息处理功能。

关键词：门式起重机；应力监测；无线传感器网络；ＬＡＢＶＩＥＷ中图分类号：ＴＨ２１３．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２－３９５３（２０１１）０６－００３３－０４龙门起重机也称龙门式起重机或门式起重机，俗称龙门吊。

龙门吊作为一种装卸设备，广泛应用于货场、港口等场所，在货运行业发挥着重要的作用，其工作性质要求其结构及零部件具有高可靠性。

目前影响龙门吊安全运行的因素较多［１］，如：人为原因、路基及线路原因、龙门吊自身设计原因、设备老化以及突发性自然灾害等。

龙门吊是建筑工作的关键设备之一，其中钢结构的安全性尤其重要，钢结构的破坏会带来巨大的经济损失甚至人员伤亡事故［２］。

在作业过程中，对其关键部位的应力状态进行监测，可以大大减少安全事故发生概率。

因此，开展龙门吊安全应力监测具有重要经济意义和社会意义。

１门式起重机应力监测内容１．１门式起重机钢结构应力分析门式起重机的主体结构是主梁和支腿（支腿的门架有双侧刚性支腿门架和一刚一柔性支腿门架两种类型）。

主梁的高度和宽度取决于工作条件和场地条件。

《基于物联网的桥梁变形监测技术的研究》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展和普及，其在工程监测领域的应用逐渐凸显。

特别是对于桥梁等重要基础设施的变形监测，物联网技术的应用能有效提高监测的实时性、准确性和自动化程度。

本文旨在研究基于物联网的桥梁变形监测技术，为提高桥梁安全性和保障公众安全提供技术支持。

二、物联网在桥梁变形监测中的应用1. 技术概述物联网技术通过传感器、网络通信和数据处理等技术手段，实现对物体的实时监测和远程控制。

在桥梁变形监测中，物联网技术主要通过布置在桥梁各关键部位的传感器，实时采集桥梁的变形数据，并通过网络将数据传输至数据中心进行处理和分析。

2. 传感器技术传感器是物联网技术在桥梁变形监测中的核心。

通过在桥梁的关键部位安装传感器，如应变计、位移计等，实时监测桥梁的变形情况。

传感器的选择需根据桥梁的具体情况和需求进行，确保其具有高精度、高稳定性和高可靠性。

3. 数据传输与处理数据传输与处理是物联网技术在桥梁变形监测中的重要环节。

传感器采集到的数据通过网络传输至数据中心，通过专业的数据处理软件对数据进行处理和分析。

数据处理包括数据清洗、滤波、异常值处理等，以保证数据的准确性和可靠性。

三、基于物联网的桥梁变形监测技术研究1. 监测系统设计基于物联网的桥梁变形监测系统包括传感器系统、数据传输系统和数据处理系统。

传感器系统负责实时采集桥梁的变形数据，数据传输系统负责将数据传输至数据中心，数据处理系统负责对数据进行处理和分析。

系统的设计需考虑实时性、可靠性和可扩展性等因素。

2. 关键技术研究（1）传感器优化布置：传感器的布置位置和数量直接影响监测的准确性和可靠性。

因此，需研究传感器的优化布置方法，以提高监测效果。

（2）数据融合与处理算法：数据处理算法的优劣直接影响数据的准确性和可靠性。

因此，需研究高效的数据融合与处理算法，提高数据处理效率和准确性。

（3）预警与决策支持：基于监测数据，研究预警和决策支持系统，及时发现桥梁的变形异常情况，为相关部门提供决策支持。