[发明专利]基于工业以太网的跨海悬索桥结构监测系统

摘要

本系统的研发公布了一种基于工业以太网的跨海悬索桥结构监测系统，本系统包括硬件和软件两大体系。系统硬件体系包括大桥现场设备，监控中心设备以及大桥现场到监控中心的通讯光缆设备等。软件体系除了必要的操作系统、办公软件以及结构计算分析ANSYS、MATLAB、ARTEMIS、QJX等工具软件支撑外，更重要的是针对桥梁结构监测及预警特定需求开发的用户定制软件。本系统通过软硬件体系的协同工作，通过外场传感器在现场的数据采集以及数据实时监测软件对数据的接收、处理分析实现对大桥结构信息的监测。本系统集大桥日常养护管理工作与大桥结构数据采集为一体，随时为跨海悬索桥管养单位提供一个可视的数字化和信息化平台，提高管养科技水平，可以随时为其提供桥梁结构安全状态信息。

主权项

一种基于工业以太网的跨海悬索桥结构监测系统，用于跨海悬索桥，该桥梁监测系统是基于工业以太网构建，由大桥现场设备、监控中心设备以及大桥现场到监控中心的通讯光缆设备组成，其特征在于，所述大桥现场设备包括：传感器设备、数据采集设备、供电设备以及通信设备；所述监控中心设备包括：数据传输处理与控制模块、实时显示、预警功能模块、视频服务模块、结构安全评估模块、3D动画模型设备管理模块、巡检管理模块、病害模块、结构预警前台用户界面模块和监测和分析数据库、资料数据库、系统操作记录数据库、分析结果和报告报表数据库；其中，所述的基于工业以太网的跨海悬索桥结构监测系统通过现场设备对桥梁结构数据进行实时采集、数据采集后通过通讯光缆设备传送到所述监控中心，由所述数据传输处理与控制模块进行数据的解算、传输控制操作后上传到数据实时显示、预警模块进行实时展示，并在实时展示的过程中实现实时数据预警功能；经过处理的实时监测数据存入监测和分析数据库存储，所述3D动画模型设备管理模块生成桥梁的3D模型，并接收上传的处理过的GPS数据，实现大桥GPS位移监测以及大桥3D模型的位移变化展示，GPS位移数据也会被发送到监测和分析数据库存储；大桥现场设备上传的视频监测信号经过处理后传送到视频服务模块进行处理、展示工作；结构实时监测数据被上传进监测和分析数据库中后，结构安全评估模块根据具体功能要求从其中读取数据库并根据数据及其预先设定的桥梁常用算法进行解算完成对大桥状况的评估工作，并将结果发送到分析结果和报告报表数据库，并且从数据库中读取历史评估结果；巡检管理模块用于辅助管养单位以人工方式进行日常巡检工作，其采集到的信息以及巡检任务相关数据被存储在资料数据库中；病害管理模块用于对巡检过程中发现病害的管理工作；系统所有数据经过整合后在结构预警前台用户界面模块中进行显示，包括报警信息和系统错误信息的系统的管理系统人员信息、系统日志被发送到系统操作记录数据库进行记录。