[实用新型]一种基于边缘计算的桥梁监测数据清洗系统

说明书

本实用新型公开了一种基于边缘计算的桥梁监测数据清洗系统，该系统主要实现桥梁结构监测数据的采集，并且机行数据的清洗，所述的数据清洗由边缘计算服务器实现。该系统由数据采集单元、数据处理单元和监测终端组成，数据采集包括风力风速检测仪、温度传感器、降水量观测仪和桥梁应力检测设备，各类传感器为电子设备，将数据在边缘计算服务器汇聚，经过传输模块实现将各个桥梁监测数据传输至监测服务器，监测服务器包括进行数据展示，连接有显示屏。本实用新型并且采用一体的布置方式，适用于各类桥梁监测，并且据此系统实现数据的可视化分析。

技术领域

本实用新型涉及桥梁安全监测技术领域，具体涉及一种基于边缘计算的桥梁监测数据清洗系统。

背景技术

桥梁结构在内外部因素的作用下，其抗力都是随着时间增长而逐步下降的。这种劣化通常是缓慢和渐进的，但随着劣化的积累和偶然极端荷载的共同作用,结构可能会发生突然的失效，从而诱发严重事故。

随着传感技术、物联网技术、云计算技术的不断快速发展，桥梁安全监测系统应运而生。然而，桥梁安全监测系统利用的桥梁安全监测数据不可避免地存在大量异常与无效数据，然而这些大量异常与无效数据对桥梁安全监测系统自动化运行和实时预警分析造成巨大障碍，因此桥梁安全监测系统必须先将监测数据进行数据清洗，在进行后期的自动化运行和实时预警分析。

本实用新型主要解决大量冗余数据的定时采集、处理汇聚传输问题。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型目的是提供一种基于边缘计算的桥梁监测数据清洗系统，解决了现有的桥梁安全监测数据存在大量异常与无效数据，其对桥梁安全监测系统自动化运行和实时预警分析造成巨大障碍的问题。

技术方案：一种基于边缘计算的桥梁监测数据清洗系统，该系统由数据采集单元、数据处理单元和监测终端组成，所述的数据采集单元包括风力风速检测仪、温湿度传感器、降水量观测仪和桥梁应力检测设备，数据采集单元采集的数据汇聚到边缘计算服务器，所述的边缘计算服务器用于数据处理，包括数据清洗，边缘计算服务器将处理后的数据传输至监测服务器，所述的监测服务器与显示装置电气连接。

进一步的，该系统中的风力风速检测仪、温湿度传感器、降水观测仪和桥梁应力检测设备通过一体化装置布置于桥梁上，所述一体化装置顶部为风力风速检测仪，风力风速检测仪的下部为一空腔，所述的空腔外侧为镂空的网格结构，其内部用于设置温湿度传感器，在空腔的下部为配重，配重的底部布设桥梁应力检测设备，在配重的两侧为降水量观测仪。

更进一步的，所述的桥梁应力检测设备为电阻应变片，设置于一体化装置的底部，且一体化装置布置与桥梁后，电阻应变片粘接桥体。

该系统的采集单元与数据处理单元为有线传输方式连接，数据处理单元还包括通讯网关、LORA低功耗数据采集器和远程控制器，边缘计算服务器通过远程控制器控制数据采集单元的工作状态，通过通讯网关与监测终端无线连接。

更进一步的，所述的远程控制器连接数据采集单元的各类检测仪器，且独立控制。

有益效果：与现有的数据采集系统相比，各类现有的监测系统硬上和系统组成上存在大同小异，但是对于监测数据的传输上存在大量的冗余数据，一是长时间工作能耗比较高，二是对于算分析的运算量巨大。对此，本实用新型一是简化系统的布置结构，采用一体化的布置，有助于将该系统应用在各类桥梁监测上，现有的大部分桥梁对于监测能力还是不足的，原因包括系统构成的复杂性，监测网络、数据采集系统的复杂性，造成大量的人力物力损耗，本实用新型相对比较简单，另外是通过采集单元这个开始步骤就进行必要的数据清洗，清洗方式包括定时采集，不需要各类传感器一直工作，并且包括了边缘计算服务器进行数据处理，减轻了终端服务器的运算能力。

附图说明

图1是本实用新型所述的系统结构图；

图2是本实用新型中数据采集单元的一体化布置装置结构图；