[实用新型]即时监控结构体安全的太阳能LED灯无线传感器装置

说明书

技术领域

本实用新型有关于一种即时监控结构体安全的太阳能LED灯无线传感器装置。

背景技术

桥梁跨越河谷或是作为高架桥，经常受到地基是否稳固影响，经长时间的饱受风吹、日晒、雨淋等天候变化，甚至地震、台风、雷击等恶劣气候环境摧残，再加上经常出现在其上行驶车辆的过载负荷及长时间振动的疲劳应力负载，即使不是年久失修自然老化状况，也时有所闻发生突然之间倾斜、断裂的意外事件。特别是经济活动频繁地区桥梁、建筑等结构物都有受到长期监控的必要性。而偏远地区道路、桥梁何时中断、坍塌，更是难以用人力方式监控管理。因此，寻找一个经济有效的方案，就成了必要的研究发明课题。

桥梁结构安全监控(Structural health monitoring,SHM)，现有的方法是利用水压计、测倾仪与拉伸计开发出桥梁安全监控系统，利用光纤配线连接各个传感器至数据伺服器进行判读与通过电讯网络传送至云端。可以全自动监控桥墩掏空、倾斜与桥梁间隙状况，确保桥梁安全。其主要缺点是设置费用昂贵，各个传感节点之间的串联需要光纤或电线，若是某一节点损坏，直接更替不易。另外，还需要市电或是大型电池供应电源。因此，由于设置不易，并无法对多点进行设置，监控网上多有盲点与疏漏之处。虽然在国外，也有使用无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)特别是Zigbee，对桥梁进行监控，然则因为其功能仅限于各节点传感器的传感数据传送，并未提供整体操作机制或提供附加功能。又，传感数据仅能通过WSN来传送，如果有任一节点或该WSN主节点损坏，或造成机能不健全，或整体系统无法操作，在无自动修补或紧急替代机制状况下，因而又另外衍生出人为维护、重新设定等困难的问题；再者该装置系统也无法对通过的过载车辆进行即时监控警示。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种即时监控结构体安全的太阳能LED灯无线传感器装置，其特征在于，包括：

一基板；

至少一LED灯粒及其驱动电路，设置于该基板上；

至少一种监控传感器，设置于该基板上；

一无线通信模块，设置于该基板上，进行对外传递信息、交换操作指令；

一太阳能电池电连于该基板上，经充放电电路电性相连一可充电池，并对该可充电池进行充电及供应装置运作电力；

一控制单元，与该LED灯粒、该驱动电路、该传感器、该无线通信模块、及该可充电池电性相连，进行整体装置运作控管；

一外壳，容置该基板、该基板上的其他元件及电性连接的该可充电池，形成一防水的密闭容器；该外壳可直接以机械固定件固定于受监控的结构体上；且该外壳至少一部分透明，容许光线穿透。

本实用新型实施例提供一种即时监控结构体安全的太阳能LED灯无线传感器装置，其特征在于，在安装操作时，通过该太阳能电池在光照环境下，产生运作电力，并储存多余电能，备于无光照状况下使用；

进一步在该系统增添至少一该结构安全监控与光雕照明装置外的主控中心，由该控制单元对该传感器输出的传感数据进行读取，并与记录信息比对，判断是否超过临界值，发生安全异常状况；并经由该无线通信模块经网际网络对该主控中心交换传感数据及临界值等信息，并即时接收来自该主控中心的控制指令；当该安全异常状况发生或依该主控中心的控制指令，可进行信息更新，并即时驱动该LED灯粒反应；

当无任何异常状况，环境光亮度有照明需要，且可充电池蓄电容量足够时，由该可充电池除供电给系统运作外，也供应该LED灯粒，作为照明之用或是该结构体光雕装饰之用；该无线通信模块，也作为该LED灯粒之间闪烁步调、亮度调光或调色的控制信息传递之用。

本实用新型实施例提供一种即时监控结构体安全的太阳能LED灯无线传感器装置，其特征在于，当系统由多个该太阳能LED灯无线传感器组成的安全监控网，其每该单一个太阳能LED灯无线传感器可以由主从架构的身份切换，在交替变换身份状况下，续接传递数据，达到数据传递超越单一该无线通信模块能传送接收的范围。

本实用新型实施例提供一种即时监控结构体安全的太阳能LED灯无线传感器装置，其特征在于，当搭配不同性质、数量的传感器时，该传感器的传感数据可以是温度、湿度、风速、水面高度、倾斜度、振动周期或振动振幅等的任何之一或组合。