[发明专利]一种可实时分析索道支架结构变形的物联网系统

说明书

本发明公开了一种可实时分析索道支架结构变形的物联网系统，所述物联网实时分析系统由物联网感知层、通讯传输层、实时分析层和应用层共同组成，所述物联网感知层用于对结构的变化进行实时监测，所述通讯传输层用于基于有线或无线数据的传输网络，所述实时分析层用于结构整体的应力和变形状态的计算。该可实时分析索道支架结构变形的物联网系统，传感器系统会按照设定的采样频率，持续不断地监测结构系统，每一组监测到的结构状态数据经过转换后都会作为算法的边界条件或载荷数据，所以，结构分析算法模块的边界条件和载荷数据也是在实时地、动态更新，每更新一次数据，就调动算法模块进行一次分析计算，对结构整体进行一次分析。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体为一种可实时分析索道支架结构变形的物联网系统。

背景技术

物联网技术的发展为结构安全监控带来了巨大发展机遇，目前传统的结构变形监控系统通常由三部分组成，分别为物联网感知层、通信传输层和应用层，物联网感知层通常是各种传感器，这些传感器实时监测到结构发生的变化；通讯传输层基于有线或无线数据传输网络，将监测到的各种物理量信号传回系统服务器，最终在上位机应用层显示出来，呈现给用户；应用层目前多是各种组态软件或用户基于各中编程语言编制的桌面程序，利用曲线、图表等形式将监控到的结构状态数据呈现给使用者，供使用者做出分析判断，对结构运行状态进行调节。

但目前市场上的结构监测系统存在很大局限性，首先传感器的布置往往会受到结构具体几何形状或空间限制，在一些关键结构点无法布置传感器；此外，监测到的结构状态数据仅仅用于在应用层展示，缺少进一步分析利用，造成数据浪费，同时上述系统通过散点式监测，只能得到传感器所在位置处的相关物理量，而对其他未布置传感器的部位，其结构状态未知，无法形成对结构整体状态的描述，并且不能实时和连续地反应结构整体的变形、内应力分布状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实时分析索道支架结构变形的物联网系统，以解决上述背景技术中提出的造成数据浪费、无法形成对结构整体状态进行描述和不具有实时性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可实时分析索道支架结构变形的物联网系统，所述物联网实时分析系统由物联网感知层、通讯传输层、实时分析层和应用层共同组成，所述物联网感知层用于对结构的变化进行实时监测，所述通讯传输层用于基于有线或无线数据的传输网络，所述实时分析层用于结构整体的应力和变形状态的计算，所述应用层用于将监控到的结构状态数据呈现给用户。

优选的，所述物联网感知层由传感器为核心构成。

优选的，所述通讯传输层包括信号变送模块和串口通讯模块，信号变送模块用于接收传感器采集的结构变化，串口通讯模块用于传输数据。

优选的，所述实时分析层包括格式转换模块、结构分析计算模块和数据提取模块。

优选的，所述格式转换模块用于对数据进行换算处理，且转换成固定格式和结构系统模型的边界条件或负载数据，并传给结构分析计算模块。

优选的，所述结构分析计算模块用于分析计算得到的边界条件或负载数据，且在后续通过数据提取模块对整体状态数据进行提取，并传输至应用层的显示终端进行呈现。

本发明提供另一种技术方案是提供一种可实时分析索道支架结构变形的物联网系统的方法，包括如下步骤：

S1：首先在索道支架上进行传感器布置；

S2：感知层内传感器系统会按照设定的采样频率，对结构变化进行监测，并将监测到的结构状态数据传输至信号变送模块；

S3：通讯传输层将接收到的数据通过串口通讯模块传输至格式转换模块；

S4：格式转换模块将得到的数据经过换算处理后，转换成固定的格式和结构系统模型的边界条件或负载数据，并传给结构分析计算模块；