[发明专利]一种桥梁健康监测硬件系统的状态监测方法

说明书

本发明公开了一种桥梁健康监测硬件系统的状态监测方法，包括：对传感器的状态监测；对无线传输模块的状态监测；对电源模块的状态监测。本发明按照桥梁健康监测硬件系统设备的功能特点，将其中设备进行分类，并按类进行管理，具体：通过指标反映该类设备的状态，再通过雷达图展示它们的综合状态，并以此表征整个硬件系统的状态。本发明指标的具体数值直接由云服务器获得，结果通过雷达图显示，可远程、实时、直观展示所述硬件系统的状态，给桥梁管理者维护桥梁健康提供了便利性。

技术领域

本发明涉及硬件系统状态监测技术领域，尤其涉及一种桥梁健康监测硬件系统的状态监测方法。

背景技术

近些年来，桥梁安全事故层出不穷，桥梁的安全关系着国家经济和群众生命安全。传统的依靠人工检测和养护管理方法已经满足不了相应的需求，为了能够及时了解桥梁的实时运营状况，世界上的许多大桥开始搭建桥梁健康检测系统。

然而，桥梁健康监测系统能够正常运营得益于稳定、耐久的硬件基础以及有效的分析软件。目前桥梁健康监测系统存在的普遍情况是，大部分健康监测系统过度重视硬件系统的建设，在安装过程中配备了数量众多的传感器、采集仪、通信设备等。硬件系统都是部署在桥梁上，而桥梁所处位置一般偏远，而且环境恶劣。硬件设备在运营过程中很容易遇到各种问题，如短路、老化以及损坏等。硬件系统的任何设备发生问题都将会导致数据无法正常采集，直接影响整个健康监测系统功能的发挥。所以，需要实时了解桥梁上的硬件的状态。但庞大的硬件设备规模增加了健康监测硬件系统维护管理的难度。所以，如何远程对桥梁现场的硬件设备进行状态监测成为桥梁管理者迫切需要解决的一大难题。

发明内容

本发明的发明目的是，提供一种桥梁健康监测硬件系统的状态监测方法。

本发明的发明目的通过如下技术方案实现：一种桥梁健康监测硬件系统的状态监测方法，包括以下步骤：

步骤1)状态监测

步骤1)包括：

对传感器的状态监测：统计所述硬件系统中需监测的传感器，从云服务器获取这些传感器的感应数据，根据传感器的感应数据判断传感器的状态；

对无线传输模块的状态监测：统计所述硬件系统中需监测的无线传输模块，从云服务器获取这些无线传输模块的信号强度数据，根据无线传输模块的信号强度数据判断无线传输模块的状态；

对电源模块的状态监测：统计所述硬件系统中需监测的电源模块，在每个所述电源模块中安装智能电表，从云服务器获取这些智能电表的测量数据，根据这些测量数据判断电源模块的状态；

步骤2)结果显示

通过雷达图显示所述硬件系统的状态，所述雷达图包括如下三个属性：传感器状态；无线传输模块状态；电源模块状态。

步骤1)中对电源模块的状态监测，所述测量数据具体指电压强度，通过智能电表获取电源模块的电压强度，然后根据电源模块的电压强度数据判断该电源模块的状态。

步骤2)中，传感器状态属性的指标为：周期时间内正常传感器的数量；

无线传输模块状态属性的指标为：周期时间内无线传输模块信号强度的平均值X；

电源模块状态属性的指标为周期时间内电源模块电压强度的平均值V。

所述硬件系统包括传感器、物联模块、物联网关和云服务器以及电源模块；

所述电源模块为所述硬件系统提供工作电源，所述传感器与所述物联模块通过线路相连，所述物联模块通过其LoRa无线通信模块与所述物联网关相连，并通过所述物联网关与所述云服务器通过4G/5G移动通信网络相连。

所述指标经归一化处理后显示在所述雷达图上，所述雷达图的最外圈数值为1，中心数值为0，三指标的归一化处理方式分别如下：