[发明专利]一种基于窄带物联技术的交安物联监管系统及方法

权利要求书

1.一种基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，包括安装在交安设施上的交通安全设施监测装置，所述交通安全设施监测装置包括：主控模块，以及均与主控模块连接的电源模块、窄带物联网模块、定位模块和传感器模块；

所述定位模块，用于定位交安设施的位置；

所述传感器模块，用于获取监测数据；

所述主控模块，用于控制定位模块和传感器模块工作，并接收定位模块和传感器模块采集的信息；所述主控模块通过窄带物联网模块将定位模块和传感器模块采集的信息发送至后台；

所述后台，用于根据定位模块和传感器模块采集的信息进行撞击监测、位移监测、倾角监测和倾倒预警监测。

2.根据权利要求1所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，所述电源模块用于为主控模块、窄带物联网模块、定位模块和传感器模块供电。

3.根据权利要求1所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，所述定位模块包括GPS定位模块和北斗定位模块。

4.根据权利要求1所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，所述传感器模块包括加速度传感器模块和位移传感器模块；所述加速度传感器模块，用于监测交安设施的倾角数据变化；所述位移传感器模块，用于监测交安设施的位移数据变化。

5.根据权利要求1所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，所述交安物联监管系统还包括安装在交安设施附件道路上的地磁传感器模块，所述地磁传感器模块用于检测车辆的存在和车型的识别。

6.根据权利要求5所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，所述地磁传感器通过窄带物联网模块与后台通信。

7.根据权利要求1所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，其特征在于，所述后台通过无线通信模块分别与移动终端和高速公路上的可变情报板通信。

8.一种基于窄带物联技术的交安物联监管方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的基于窄带物联技术的交安物联监管系统，包括：

获取定位模块采集的交安设施的位置信息、传感器模块采集的交安设施角度变化数据以及位移变化数据；

根据所述交安设施的位置信息、交安设施角度变化数据和位移变化数据，对交安设施进行撞击监测、位移监测、倾角监测和倾倒预警监测。

9.根据权利要求8所述的基于窄带物联技术的交安物联监管方法，其特征在于，所述对交安设施进行撞击监测、位移监测、倾角监测和倾倒预警监测的过程包括：

去除监测数据的高频噪声；

利用快速傅里叶变换峰值拾取法对去除高频噪声后的数据进行频谱分析，以得到交安设施的动力响应；

对交安设施的动力响应进行经验模态分解，得到每个内涵模态分量；

根据希尔伯特-黄变换对每个内涵模态分量进行黄变换，以获得瞬时频谱特征，将内涵模态分量的希尔伯特频率能量谱进行汇总，得到信号的频率能量谱，以此得到交安设施的动态响应；

根据交安设施的动态响应，分析风载荷及车辆载荷不同因素下的交安设施结构振动情况，得到去除环境干扰的加速度数据。

10.根据权利要求8所述的基于窄带物联技术的交安物联监管方法，其特征在于，所述撞击监测具体包括：

根据去除环境干扰的加速度数据得到交安设施振动数据与倾倒数据；

先将去除环境干扰的加速度数据经过二次积分和去除线性趋势处理，重构高频动态位移数据；

根据振动数据、倾倒数据与高频动态位移数据分析撞击情况。