[发明专利]一种用于建筑结构安全监测的传感器系统

权利要求书

1.一种传感器语义系统，包括传感器节点，局域网，监测中心服务器和Internet，短信报警模块，传感器节点布置在被测部位，与监测中心服务器通过局域网相连接，监测中心服务器内置的web服务器通过Internet向远程用户提供数据服务或发出预警信息，也可通过短信报警模块发出预警短信，其特征在于传感器节点包含传感器信息语义模块、测点信息语义模块和感测数据语义模块，三个语义模块之间通过属性相关联，为传感器输出的数据增加语义背景，用RDF描述上述三个语义模块，并通过URI将传感器信息、测点信息和感测数据定义为网络上的资源，感测数据语义模块将数据进行语义标注形成语义数据后进行存储，当存储空间超过限制时，自动覆盖最早存储的数据，同时将新的语义数据通过服务器接口模块提交给监测中心服务器的传感器节点管理模块实现在监测中心服务器的数据备案。

2.如权利要求1所述的传感器语义系统，其特征在于所述传感器节点还包含采集管理模块、数据级预警模块、节点级预警模块、报警驱动模块、服务器接口模块、web服务器，采集管理模块驱动数据总线接收传感器数据、发送数据采样命令，按照用户配置的数据采样周期自动进行数据采集；数据级预警模块根据用户预先设定的报警阈值，将感测数据与阈值比较，若数据连续异常，则发出数据级异常并启动节点级数据预警模块；节点级预警模块响应数据级预警模块，调取感测数据语义模块中的历史数据，若新数据与历史数据所拟合的趋势线之间的偏差超过设定值，则报警驱动模块响应，同时向监测中心数据服务器发出传感器节点异常的预警信息；服务器接口模块是在传感器节点启动后自动向监测中心服务器注册，将其自身的传感器信息语义模块、测点信息语义模块提交至监测中心服务器的传感器节点管理模块，并在数据采集时实时向监测中心数据服务器提交新的语义感测数据，当发生数据级和节点级数据异常时，向监测中心提交预警信号，节点级数据异常时会触发监测中心服务器的系统级预警模块进行预警判定；报警驱动模块是当节点级预警出现时，点亮黄色指示灯，监测中心服务器确认出现安全隐患后，点亮红色指示灯并启动报警蜂鸣器；web服务器提供配置传感器节点语义信息的web服务。

3.如权利要求2所述的传感器语义系统，其特征在于所述监测中心服务器包括传感器节点管理模块、查询模块、系统命名空间、异常记录模块、系统级预警模块、web服务器，传感器节点管理模块自动注册和管理传感器节点的语义模块，并根据查询模块和系统级预警模块的需求调取传感器信息语义模块、测点信息语义模块和感测数据语义模块中的数据；查询模块提供基于语义技术的查询功能，支持Sparql查询语句；系统命名空间建立整个系统统一的命名空间，避免了各节点与系统连接时，信息、数据表示同名问题，也使得系统在整个Internet上有唯一的标识；异常记录模块记录引起预警的感测数据，当新的感测数据异常引起任意一级的预警时，就将记录该数据及其产生的条件记录；系统级预警模块是根据预警传感器节点周边测点的情况判定预警节点的状态，当存在安全隐患时驱动短信报警模块以短信的方式向负责人报告产生预警信息的测点、传感器以及异常数据，同时用监测中心服务器显示测点状态或通过web服务器向远程监测点显示测点状态；web服务器管理访问用户并对用户进行身份验证，避免恶意访问服务器数据，提供人性化的web页面及测点状态显示。

4.如权利要求3所述的传感器语义系统，其特征在于系统级预警模块是根据预警测点的语义模块，遍历其周边测点，逐个分析各测点最新的数据，若周边测点数据也超过各自的阈值，则通过传感器节点管理模块启动传感器节点红色指示灯和报警蜂鸣器，同时以短信或web服务的方式提醒负责人，否则查看是否有数据已接近阈值，若接近，则此时传感器测点正处于向不安全渐变的一种状态，以web服务的方式提醒负责人及时检查预警点及其周边测点。

5.如权利要求3或4所述的传感器语义系统，其特征在于监测中心服务器采用本地传感器节点报警、远程web服务报警、短信报警相结合的方式，在无人值守情况下通过web服务直接将报警信息发送到远端监测点或责任人手机上，预警的传感器节点使用醒目指示灯或蜂鸣器等提醒安全状况。