[实用新型]用于结构监测的无线通信系统、监测系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种用于结构监测的无线通信系统、监测系统。

【背景技术】

结构监测主要针对工程结构实施损伤检测和识别。结构监测具体关注的内容包括：材料特性改变、结构体系的几何特性改变，以及边界条件和体系的连续性。结构监测通过分析定期采集的布置在相应被监测结构区域的传感器阵列的动态响应数据来观察体系随时间推移产生的变化、损伤敏感特征值的提取等，并通过数据分析来确定结构的健康状态。对于长期结构健康监测，则通过数据定向更新来估计结构老化和恶劣工作环境对工程结构的影响，及其是否有能力继续实现设计功能。

结构监测过程中，在使用大量专业高精度的传感器获取需要监测的数据后，需要将监测数据及时有效地传输到控制后台。现有技术中，一种应用于结构监测的数据传输方案是利用ZigBee或Wi-Fi无线通信技术来进行数据传输。ZigBee或Wi-Fi无线通信技术的通信带宽窄，容易受室内复杂电磁环境及多径效应的干扰，从而影响到数据传输质量。

在实现本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有技术中用于结构监测的无线通信方式带宽窄，易受干扰，导致数据传输质量差。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种用于结构监测的无线通信系统、监测系统，用以解决现有技术中用于结构监测的无线通信方式带宽窄，易受干扰，导致数据传输质量差的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种用于结构监测的无线通信系统，所述系统包括汇聚节点和至少一个普通节点；

所述汇聚节点包括控制器、超宽带通信芯片、电源，所述控制器和所述超宽带通信芯片相连，所述电源分别与所述控制器和所述超宽带通信芯片相连，所述汇聚节点还包括串行通信接口和/或远距离无线通信接口；

所述普通节点包括控制器、超宽带通信芯片、电源，所述控制器和所述超宽带通信芯片相连，所述电源分别与所述控制器和所述超宽带通信芯片相连。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述控制器为单片机，所述单片机设置有数字输入输出接口和模数转换电路。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述超宽带通信芯片包括串联的超宽带通信电路、功率放大电路和天线。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述控制器和所述超宽带通信芯片通过串行外设接口SPI相连。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述串行通信接口为RS232接口。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述汇聚节点与所述普通节点的组织结构为星型网络拓扑结构。

第二方面，本实用新型实施例提供一种自适应无线通信方法，基于第一方面所述的用于结构监测的无线通信系统，所述方法包括：

响应于满足告警条件，发出警告信息；

统计发出警告信息的次数；

在统计到的发出警告信息的次数大于第一阈值时，调整无线信道的信道参数。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在统计到的发出警告信息的次数大于第一阈值时，调整无线信道的信道参数，包括：

在统计到的发出警告信息的次数大于第一阈值时，更改无线信道的中心频率和带宽。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述告警条件为所述无线通信系统中的汇聚节点或普通节点的数据传输失败次数与数据传输成功次数的差值大于第二阈值。

第三方面，本实用新型实施例提供一种监测系统，包括传感器和第一方面所述的无线通信系统，所述传感器与所述无线通信系统中的汇聚节点和普通节点相连。

本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型实施例采用超宽带通信技术进行数据传输，通信带宽很宽，并且能够根据通信状况实时且自动地切换无线通信信道，实现自适应通信，避免因受到干扰而无法工作，具有极强的适应性和动态抗干扰能力。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于结构监测的无线通信系统的第一结构示例图。