[发明专利]一种用于混凝土结构的健康监测系统

权利要求书

1.一种用于混凝土结构的健康监测系统，该系统包括：传感器子系统、数据采集子系统、通讯系统以及监控中心；

所述的传感器子系统包含压电智能骨料、压电力传感器以及内装IC的压电式加速度传感器；

所述数据采集子系统主要有数据采集平台和附属设备构成；

所述通信子系统则采用有线方式；

所述监控中心则有软硬件构成，软件部分主要包括主动监测模块、被动监测模块以及加速度监测模块等功能模块；硬件则有电脑、备用电源构成；其特征在于：

所述健康监测系统的工作流程为：传感器子系统通过传感器感知待测结构的相关物理量，然后将各类传感器信号通过数据采集子系统控制数据采集平台实现采集以及信号的初步处理，再通过通信系统将数据上传到监控中心，在监控中心则完成的进一步处理，如滤波、损伤识别、安全预警以及数据存储功能。

2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的健康监测系统，其特征在于：压电智能骨料压电智能骨料用于对混凝结构的裂缝进行监测，压电力传感器用于采集结构的冲击荷载，加速度传感器获取结构振动信息。

3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的健康监测系统，其特征在于：传感器子系统中的压电智能骨料传感器的布置方式是将压电智能骨料以列阵的形式构成传感-驱动扫描通道，布置于建筑的结构单元中。

4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的健康监测系统，其特征在于：数据采集平台包括CompactRIO 9074嵌入式平台和NI 9263、NI 9221和NI 9234等数据采集卡；附属设备有压电陶瓷驱动电源、电荷放大器等构成。

5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的健康监测系统，其特征在于：压电陶瓷驱动电源输入端与NI 9263输出端相连，压电陶瓷驱动电源输出端与压电智能骨料相连接；电荷放大器的输入端与压电力传感相连，其输出端与NI 9234相连。

6.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的健康监测系统，其特征在于：其包含的主动监测模块、被动监测模块以及加速度监测模块等功能模块，可实现混凝土裂缝损伤的在线监测、冲击荷载监测以及结构振动信息采集等。

7.根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的健康监测系统，其特征在于：主动监测模块包括监测信号的发射与采集、信号的在线处理与分析、损伤识别以及安全预警、数据的存储等功能；发射的信号可有100Hz-10kHz的扫频波和正弦波两种，发射方式有连续式和间断式；信号的在线处理与分析包括信号的滤波消噪、时域和频域分析等；损伤识别方法采用信号幅值的能量值作为损伤指数；安全预警可实现声光预警；数据存储采用常用的EXCEL表格形式。