[发明专利]基于智能手机的通道构建、时间同步及结构健康监测方法

说明书

本发明涉及结构健康监测领域，具体涉及基于智能手机无线局域网的通信通道构建方法、时间同步方法及结构健康监测方法。本发明为了解决现有的智能手机结构检测方法只能实现单点数据采集分析，没有实现手机间的时间同步，进而导致得到的模态检测及损伤识别的分析结果可靠度不高的缺点，而提出一种基于智能手机无线局域网的通信通道构建方法，包括：准备若干智能手机，选择一部作为控制端，构建无线局域网络，其他作为采集端，连接无线局域网络；采集端开启特定端口，等待Socket Client进行连接；获取连接到控制端无线局域网所有采集端的IP地址，并构建对应数目的Socket Client，分别与各个采集端内的Socket Server连接，构建完整的Socket通信通道。本发明适用于结构健康检测设备。

技术领域

本发明涉及结构健康监测领域，具体涉及基于智能手机无线局域网的通信通道构建方法、时间同步方法及结构健康监测方法。

背景技术

高层建筑及桥梁是现代社会重要的基础设施，对整个社会的正常运转起着重要的支撑作用。这些建筑的结构安全状况不仅直接关系到人们的生命财产安全，也影响着国民经济的正常运行。在长期使用过程中，由于环境侵蚀、材料老化、荷载长期效应和构件缺陷等因素共同作用，结构将不可避免地逐渐产生损伤积累，导致其承载力下降，甚至危及结构的安全使用。近些年来，世界各地发生了多起工程结构失稳的严重事故，造成了重大的人员伤亡和财产损失，并对社会产生了恶劣的影响。这些惨剧提醒人们，借助高效结构健康监测技术，监测结构状态，在结构出现损伤后及时识别，对保障服役结构安全至关重要。

传统的结构健康监测系统采用专用传感器，由于专用传感器造价高，导致安装数量有限，对于本身构造复杂、自由度众多的实际的建筑结构，难以准确地获取损伤大小和部位。近些年来，功能强大的智能手机广泛普及。智能手机不仅集成了加速度传感器、陀螺仪等多种高性能传感器及GPS模块，还具备强大的数据采集、处理、存储和传输能力，为采用智能手机进行结构健康监测提供了可能。智能手机里采用的一般都是压电式传感器，具有压电式传感器具有的精确度高、线性行为良好等优点，而且其中集成了大量技术先进的模块系统，可以方便的进行调用从而服务于各个领域，为人们提供便利。目前其应用方面已经较为广泛，比如人体的健康监测、汽车碰撞、家电控制、图书馆管理、运动识别等。同时，智能手机在结构健康监测方面的应用研究也渐渐起步，大连理工大学赵雪峰等人研发了猎户座云细胞(Orion CC)智能手机结构健康云监测系统。该程序实现了对智能手机传感器数据的采集、分析和上传等功能，并由韩瑞聪等人用此程序进行了桥梁拉索索力的测试，验证了数据的可用性。

而目前的智能手机在结构监测方面的研究及应用，只能实现单点的数据采集及分析，并没有实现手机间的协同工作，这使监测数据分析得到的结果较为有限，得到的模态检测及损伤识别的分析结果可靠度不高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的智能手机结构检测方面只能实现单点的数据采集及分析，并没有实现手机间的时间同步，进而导致监测数据不能进行协同分析，得到的结果较为有限，得到的模态检测及损伤识别的分析结果可靠度不高的缺点，而提出一种基于智能手机无线局域网的通信通道构建方法、时间同步方法及结构健康监测方法。

一种基于智能手机无线局域网的通信通道构建方法，包括：

步骤一、准备预定数量的智能手机，选择其中一部作为控制端，构建无线局域网络，其他作为采集端，连接所述无线局域网络；

步骤二、采集端开启特定端口，以Socket Server身份等待Socket Client进行连接；

步骤三、读取Linux内核/proc/net/arp目录，获取连接到控制端无线局域网所有采集端的IP地址，并构建对应数目的Socket Client，分别与各个采集端内的SocketServer连接，构建完整的Socket通信通道。

一种基于智能手机无线局域网的时间同步方法，包括：