[发明专利]工程结构监测装置、系统和工程结构监测数据收集方法

权利要求书

1.一种工程结构监测装置，其特征在于：

所述工程结构监测装置(100)包括多个测量单元(110)；多个所述测量单元(110)用于间隔地设置于工程结构(10)；

每个所述测量单元(110)均包括传感器(111)、储能模块(112)、发电模块(113)及通信模块(114)；

所述储能模块(112)及所述发电模块(113)均用于向所述传感器(111)及所述通信模块(114)提供电能；所述传感器(111)用于对所述工程结构(10)进行监测；所述通信模块(114)与所述传感器(111)电连接，且所述通信模块(114)用于传送所述传感器(111)的监测数据。

2.根据权利要求1所述的工程结构监测装置，其特征在于：

所述发电模块(113)为太阳能发电模块、结构振动发电模块或风致振动发电模块。

3.根据权利要求1或2所述的工程结构监测装置，其特征在于：

每个所述测量单元(110)均包括速度计、陀螺仪、应变传感器、温度计、雨量计和裂缝计中的一个或多个。

4.根据权利要求3所述的工程结构监测装置，其特征在于：

每个所述测量单元(110)均包括WIFI通信模块和LoRa通信模块中的一个或多个；

所述WIFI通信模块与所述速度计、所述陀螺仪及所述应变传感器中的一个或多个电连接，所述WIFI通信模块用于与无人机(210)无线连接，并向所述无人机(210)传输所述速度计、所述陀螺仪及所述应变传感器中的一个或多个采集的监测数据；

所述LoRa通信模块与所述温度计、所述雨量计和所述裂缝计中的一个或多个电连接，所述LoRa通信模块用于采用物联网数据传输协议LoRa与数据收集单元无线连接，并向所述数据收集单元传输所述温度计、所述雨量计和所述裂缝计中的一个或多个采集的监测数据。

5.一种工程结构监测系统，其特征在于：

所述工程结构监测系统(200)包括无人机(210)、中央处理单元(220)、数据接收单元以及如权利要求1-4中任意一项所述的工程结构监测装置(100)；

所述无人机(210)用于沿规划的飞行路径飞行，以沿飞行路径依次与多个所述测量单元(110)的WIFI通信模块无线连接，并接收所述WIFI通信模块输出的监测数据；

所述数据接收单元与所有的LoRa通信模块无线连接，并接收所述LoRa通信模块输出的所述监测数据；

所述无人机(210)及所述数据接收单元均与所述中央处理单元(220)通信连接，所述无人机(210)及所述数据接收单元均用于向所述中央处理单元(220)传送收集的监测数据；所述中央处理单元(220)用于接收所述监测数据，并根据所述监测数据分析所述工程结构(10)的健康状态。

6.根据权利要求5所述的工程结构监测系统，其特征在于：

每个所述测量单元(110)均按预设频率间歇式的对所述工程结构(10)进行测量；

所述中央处理单元(220)用于在其中一个或多个所述测量单元(110)的所述监测数据异常时，缩短与其相邻的所述测量单元(110)的唤醒频率。

7.根据权利要求5所述的工程结构监测系统，其特征在于：

所述工程结构监测系统(200)还包括与所述无人机(210)连接的图像采集单元，所述图像采集单元用于采集所述工程结构(10)的图像数据；

所述中央处理单元(220)用于接收所述图像数据并根据收集的图像数据，分析所述工程结构(10)的外表面损伤状态。