[发明专利]一种基于无线通讯的土木工程监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程监测系统，尤其涉及一种基于无线通讯的土木工程监测系统。

背景技术

近年来随着土木工程大面积的推进，人们对土木工程的健康安全关注越来越密切，土木工程监测成为安全行业的一大重要任务。土木工程的健康状态主要通过土木工程的物理量来反应，例如通过监测加速度、监测应变和监测温度反应出土木工程结构的健康状态。

但目前监测土木工程的加速度、应变和温度都是有线设备完成监测的，即监测出的加速度值、应变值和温度值只能通过有线方式传输至控制土木工程的设备上。这样在土木工程结构中需要布置大量的传输线路，导致监测土木工程状态的成本很高。同时，目前的土木工程监测系统技术还不够成熟，还存着着监测精度低，施工困难等缺陷和不足，还不能很好地满足实用要求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于无线通讯的土木工程监测系统，旨在解决土木工程监测成本高、监测精度低、不能满足实用要求的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于无线通讯的土木工程监测系统包括数据采集模块，数据处理模块，电源模块，第一无线数据通讯收发模块,第二无线数据通讯收发模块，中央处理单元，数据服务器和无线通信网络，所述的数据采集模块与数据处理模块及电源模块相连，起到信息采集的作用；所述的数据处理模块与数据采集模块及电源模块相连，起到数据处理及转换的作用；所述的第一无线数据通讯收发模块与数据处理模块及电源模块相连，起到无线数据收发传递的作用；所述的电源模块与采集模块、数据处理模块及第一无线数据通讯收发模块相连，起到提供电源的作用；所述的第二无线数据通讯收发模块与中央处理单元相连，起到无线数据收发传递的作用；所述的中央处理单元与第二无线数据通讯收发模块及数据服务器相连，起到数据计算的作用；所述的数据服务器与中央处理单元相连，起到数据库数据存储、数据分析的作用；所述的无线通讯网络起到第一无线数据通讯收发模块与第二无线数据通讯收发模块之间无线数据传输作用。

进一步，所述的数据采集模块具体包括温度传感器、加速度传感器及应变传感器，所述的温度传感器与数据处理模块相连，起到采集木工程结构温度数据作用；所述的加速度传感器与数据处理模块相连，起到采集木工程结构加速度物理量数据作用，所述的应变传感器与数据处理模块相连，起到采集土木工程结构的应变物理量的信号的作用。

进一步，所述的温度传感器，具体采用TMP102数字温度传感器。TMP数字温度传感器是一个两线串行I2C总线输出的数字温度传感器，并内置A/D转换器，这样数据采集模块向数据处理模块传输是数字信号，使数据处理加方便、快捷。

进一步，所述的加速度传感器，具体采用型号为ADXL335三轴加速度传感器，该传感器是一款小尺寸、薄型、低功耗、完整的三轴加速度计，提供经过信号调理的电压输出，能以±3g的满量程范围测量加速度。

进一步，所述的应变传感器具体采用型号为CL-YB-11应变传感器，该传感器抗侧向力好,结构紧凑,安装使用方便。

进一步，所述的数据处理模块具体采用型号为四核处理器3.3Gi5CPU，能够有效提高数据处理速度。

进一步，所述的电源模块具体采用不间断的UPS供电电源,型号为山特C2K2KVA 1600W，具体为数据采集模块、数据分析模块及第一无线数据通讯收发模块供电。

进一步，所述的第一无线数据通讯收发模块，第二无线数据通讯收发模块均具体采用型号为工业无线数据传输模块CDMA DTU，CDMA DTU模块内置工业级CDMA模块，内嵌TCP/IP协议，可以通过CDMA网络实现数据信息传输。

进一步，所述的中央处理单元具体采用AMD四核处理器，有利于提高运算速度。

进一步，所述的数据服务器具体采用DL180Gen9惠普服务器，该服务器搭载英特尔至强2603v3处理器，主频达1.9GHz，同时标配8GB内存，并且还有四端口前兆网卡，性能强劲。

进一步，所述的无线通讯具体采用为CDMA网络。

进一步，所述数据采集模块设置有收敛加密单元，所述收敛加密单元的收敛加密方法包括：

(1)数据拥有者首先计算数据m的哈希值h(m)，其中h(·)是密码学中的一个强哈希函数，h(m)作为加密数据m的密钥；

(2)用h(m)加密数据，假设E是一个对称密钥加密函数，则产生的密文就是E_h(m)(m)；