基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统的制作方法

本实用新型涉及梁桥形变实时监测系统技术领域，尤其涉及一种基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统。

背景技术：

在现有的梁桥形变实时监测系统中，通常利用北斗系统对桥梁的情况进行监测，并将监测数据发送给数据库，工作人员利用处理主机对监测数据进行检测，将监测数据与预先计算出的预警参数值进行对比，从而得出评估数据。

但现有的梁桥形变实时监测系统，在数据存储和数据处理过程中，笼统地将数据进行存储，监测系统的整体结构混乱，处理模块在数据处理时，运算负担较重，在存储数据以及处理数据时，出现误差概率较高，容易对最终的评估数据造成较大影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统，其结构简单，条理清晰，对数据进行分隔整理，能够解决现有技术中存在的结构混乱，处理模块运算负担重等问题，通过对原始数据进行预处理，对各项数据进行分类存储，从而对数据进行分隔整理，有效提高了工作效率，提高了运算的准确度。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统，包括：数据采集单元、数据传输单元、云计算数据单元、分析应用单元以及操作设备；

所述数据采集单元包括：北斗梁桥形变监测站、北斗地基增强站；

所述云计算数据单元包括：原始数据解算单元、检测数据存储单元；

所述原始数据解算单元包括：原始数据接收单元、原始数据预处理单元；

所述检测数据存储单元包括：原始数据存储单元、预处理数据存储单元、预警参数数据存储单元、评估数据存储单元；

所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站、所述原始数据存储单元均通过所述数据传输单元与所述原始数据接收单元连接；

所述原始数据接收单元、所述原始数据预处理单元、所述分析应用单元均通过所述数据传输单元依次连接；

所述预处理数据存储单元通过所述数据传输单元与所述原始数据预处理单元连接；

所述原始数据存储单元、所述预处理数据存储单元、所述预警参数数据存储单元、所述评估数据存储单元均通过所述数据传输单元与所述分析应用单元连接；

所述操作设备通过所述数据传输单元分别与所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站、所述预警参数数据存储单元、所述分析应用单元连接。

本实用新型借助数据采集单元采集数据，具体通过所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站获取梁桥形变数据以及桥梁基础建设的结构数据，将梁桥形变数据、桥梁基础建设的结构数据统称为原始数据；通过所述原始数据接收单元接收所述原始数据，所述原始数据预处理单元对所述原始数据进行预处理，并得到预处理数据，将所述原始数据存储至原始数据存储单元中，将所述预处理数据存储至所述预处理数据存储单元中，通过所述分析应用单元对所述预处理数据进行处理，并配合存储在所述预警参数数据存储单元中的预警参数数据进行数据分析评估，得到评估数据，并存储至所述评估数据存储单元；所述操作设备用于对本实用新型的工作状态进行监控、发送指令以及输入数据；所述数据传输单元则作为数据传输的媒介；本实用新型结构简单，条理清晰，对数据进行分隔整理，将数据进行分类存储、分类处理，合理布局，分类存储降低了数据丢失或数据出现误差的可能，而分类处理减轻数据处理时对硬件造成的运算负担，有效提高了工作效率，保证了本实用新型监测的准确性。

优选地，所述数据传输单元为光纤传输网络或无线传输网络；

所述光纤传输网络在数据传输时具有稳定性，准确度高；所述无线传输网络在数据传输时，线路不受周围建筑的限制，传输方便快捷。

具体地，所述分析应用单元包括：数据分析单元、应用传输单元；

所述原始数据存储单元、所述预处理数据存储单元、所述预警参数数据存储单元、所述评估数据存储单元均通过所述数据传输单元与所述数据分析单元连接；

所述数据分析单元通过所述数据传输单元与所述应用传输单元连接；

所述数据分析单元用于将所述预处理数据以及所述预警参数进行分析处理，获得所述评估数据；

所述应用传输单元则用于将所述评估数据发送给外部设备，所述外部设备可以是网络服务器、移动终端等具有信息发布功能的设备。

具体地，所述数据分析单元包括：实时监控单元、综合分析单元、报警单元；

所述实时监控单元通过所述数据传输单元与所述原始数据存储单元、所述预处理数据存储单元、所述报警单元连接；

所述综合分析单元通过所述数据传输单元与所述预处理数据存储单元、所述预警参数数据存储单元、所述评估数据存储单元、所述报警单元连接。

具体地，所述应用传输单元包括：无线传输模块、有线传输模块；

借助所述无线传输模块、所述有线传输模块能够根据实际情况，选择合适的传输手段与外部设备进行连接，提高了本实用新型与外部设备连接方式的多样性。

进一步地，所述跨径连续梁桥形变实时监测系统还包括：险情预警装置；

所述险情预警装置包括：警报蜂鸣器、警报爆闪灯、警报信息推送模块；

所述报警单元通过所述数据传输单元分别与所述警报蜂鸣器、所述警报爆闪灯、所述警报信息推送模块连接；

借助所述警报蜂鸣器通过声音进行报警，所述警报爆闪灯通过不停闪烁的光亮来进行警报，所述警报爆闪灯、所述警报爆闪灯配合使用，利用声光对周围区域的人员进行险情预警，而所述警报信息推送模块则向周围区域的人员，尤其是相关部门的工作人员的移动终端或工作系统发送险情预警，以便及时进行人员疏散以及抢险救援工作。

具体地，所述操作设备包括：操作面板、状态显示屏；

所述操作面板通过所述数据传输单元分别与所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站、所述预警参数数据存储单元、所述分析应用单元连接；

所述状态显示屏通过所述数据传输单元分别与所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站、所述预警参数数据存储单元、所述分析应用单元连接；

通过所述操作面板能够进行指令发送，以便操控所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站、所述预警参数数据存储单元、所述分析应用单元顺利地进行工作；

通过所述状态显示屏能够将所述北斗梁桥形变监测站、所述北斗地基增强站、所述预警参数数据存储单元、所述分析应用单元的工作状态显示出来，以便工作人员实时进行监控。

优选地，所述状态显示屏为触摸式液晶显示屏；所述触摸式液晶显示屏在具备显示功能的同时，还具备指令输入功能，使用者可直接在所述状态显示屏上进行指令发送，节省了设备成本以及设备空间。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型的原始数据预处理单元对原始数据进行预处理，将原始数据存储至原始数据存储单元中，将预处理数据存储至预处理数据存储单元中，将预警参数数据存储至预警数据存储单元中，将评估数据存储至评估数据存储单元中；本实用新型结构简单，条理清晰，对数据进行分隔整理，将数据进行分类存储、分类处理，合理布局，分类存储降低了数据丢失或数据出现误差的可能，而分类处理减轻数据处理时对硬件造成的运算负担，有效提高了工作效率，保证了本实用新型监测的准确性。

2、本实用新型的应用传输单元包括：无线传输模块、有线传输模块；可选择合适的传输手段与外部设备进行连接，提高了本实用新型与外部设备连接方式的多样性。

3、本实用新型还包括：险情预警装置；险情预警装置包括：警报蜂鸣器、警报爆闪灯、警报信息推送模块；配合使用，发送险情预警，以便及时进行人员疏散以及抢险救援工作。

4、本实用新型的操作设备包括：操作面板、状态显示屏；通过操作面板能够进行指令发送；通过状态显示屏能够将工作状态显示出来，以便工作人员实时进行监控。

附图说明

图1为实施例1的基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统的结构框图。

图2为实施例1的数据采集单元的结构框图。

图3为实施例1的云计算数据单元的结构框图。

图4为实施例1的原始数据解算单元的结构框图。

图5为实施例1的检测数据存储单元的结构框图。

图6为实施例1的操作设备的结构框图。

图7为实施例2的基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统的结构框图。

图8为实施例2的分析应用单元的结构框图。

图9为实施例2的数据分析单元的结构框图。

图10为实施例2的应用传输单元的结构框图。

图11为实施例2的险情预警装置的结构框图。

图中：1、数据采集单元；101、北斗梁桥形变监测站；102、北斗地基增强站；2、数据传输单元；3、云计算数据单元；301、原始数据解算单元；3011、原始数据接收单元；3012、原始数据预处理单元；302、检测数据存储单元；3021、原始数据存储单元；3022、预处理数据存储单元；3023、预警参数数据存储单元；3024、评估数据存储单元；4、分析应用单元；401、数据分析单元；4011、实时监控单元；4012、综合分析单元；4013、报警单元；402、应用传输单元；4021、无线传输模块；4022、有线传输模块；5、操作设备；501、操作面板；502、状态显示屏；6、险情预警装置；601、警报蜂鸣器；602、警报爆闪灯；603、警报信息推送模块。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1

如图1至6所示，一种基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统，包括：数据采集单元1、数据传输单元2、云计算数据单元3、分析应用单元4以及操作设备5；数据采集单元1包括：北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102；云计算数据单元3包括：原始数据解算单元301、检测数据存储单元302；原始数据解算单元301包括：原始数据接收单元3011、原始数据预处理单元3012；检测数据存储单元302包括：原始数据存储单元3021、预处理数据存储单元3022、预警参数数据存储单元3023、评估数据存储单元3024；北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102、原始数据存储单元3021均通过数据传输单元2与原始数据接收单元3011连接；原始数据接收单元3011、原始数据预处理单元3012、分析应用单元4均通过数据传输单元2依次连接；预处理数据存储单元3022通过数据传输单元2与原始数据预处理单元3012连接；原始数据存储单元3021、预处理数据存储单元3022、预警参数数据存储单元3023、评估数据存储单元3024均通过数据传输单元2与分析应用单元4连接；操作设备5通过数据传输单元2分别与北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102、预警参数数据存储单元3023、分析应用单元4连接；数据传输单元2为光纤传输网络或无线传输网络；具体地，操作设备5包括：操作面板501、状态显示屏502；操作面板501通过数据传输单元2分别与北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102、预警参数数据存储单元3023、分析应用单元4连接；状态显示屏502通过数据传输单元2分别与北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102、预警参数数据存储单元3023、分析应用单元4连接；状态显示屏502为触摸式液晶显示屏；

本实用新型借助数据采集单元1采集数据，具体通过北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102获取梁桥形变数据以及桥梁基础建设的结构数据，将梁桥形变数据、桥梁基础建设的结构数据统称为原始数据；通过原始数据接收单元3011接收原始数据，原始数据预处理单元3012对原始数据进行预处理，进行差分处理和滤波处理，并得到预处理数据，将原始数据存储至原始数据存储单元3021中，将预处理数据存储至预处理数据存储单元3022中，通过分析应用单元4对预处理数据进行处理，进行实时解算，并配合存储在预警参数数据存储单元3023中的预警参数数据，将预处理数据、预警参数数据进行对比，做数据分析评估，得到评估数据，并存储至评估数据存储单元3024；操作设备5用于对本实用新型的工作状态进行监控、发送指令以及输入数据；数据传输单元2则作为数据传输的媒介；本实用新型结构简单，条理清晰，对数据进行分隔整理，将数据进行分类存储、分类处理，合理布局，分类存储降低了数据丢失或数据出现误差的可能，而分类处理减轻数据处理时对硬件造成的运算负担，有效提高了工作效率，保证了本实用新型监测的准确性；后续若需要提取数据进行他用，可从原始数据存储单元3021、预处理数据存储单元3022、预警参数数据存储单元3023、评估数据存储单元3024提取数据，方便快捷；光纤传输网络在数据传输时具有稳定性，准确度高，但缺点是在铺设线路的过程中，施工成本较大，需要花费较多的人力物力；无线传输网络在数据传输时，线路不受周围建筑的限制，传输方便快捷。

操作面板501可以是有多种按键、旋钮开关、LED指示灯等元件组成的电子设备，通过操作面板501能够进行指令发送，以便操控北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102、预警参数数据存储单元3023、分析应用单元4顺利地进行工作；通过状态显示屏502能够将北斗梁桥形变监测站101、北斗地基增强站102、预警参数数据存储单元3023、分析应用单元4的工作状态显示出来，以便工作人员实时进行监控。

使用者在使用状态显示屏502时，选用触摸式液晶显示屏，触摸式液晶显示屏在具备显示功能的同时，还具备指令输入功能，使用者一方面可对本实用新型的工作状态进行查看，了解具体的工作情况，另一方面能够直接在状态显示屏502上进行指令输入，通过状态显示屏502来发送指令，替代了操作面板501，节省了设备成本以及设备空间。

实施例2

如图7至11所示，本实施例提供一种基于北斗系统的大跨径连续梁桥形变实时监测系统，与实施例1的区别在于，分析应用单元4包括：数据分析单元401、应用传输单元402；原始数据存储单元3021、预处理数据存储单元3022、预警参数数据存储单元3023、评估数据存储单元3024均通过数据传输单元2与数据分析单元401连接；数据分析单元401通过数据传输单元2与应用传输单元402连接；

数据分析单元401用于对预处理数据进行处理，进行实时解算，并配合存储在预警参数数据存储单元3023中的预警参数数据，将预处理数据、预警参数数据进行对比，做数据分析评估，得到评估数据；

应用传输单元402则用于将评估数据发送给外部设备，外部设备可以是网络服务器、移动终端等具有信息发布功能的设备。

本实施例中，数据分析单元401包括：实时监控单元4011、综合分析单元4012、报警单元4013；实时监控单元4011通过数据传输单元2与原始数据存储单元3021、预处理数据存储单元3022、报警单元4013连接；

综合分析单元4012通过数据传输单元2与预处理数据存储单元3022、预警参数数据存储单元3023、评估数据存储单元3024、报警单元4013连接。

本实施例中，应用传输单元402包括：无线传输模块4021、有线传输模块4022；

无线传输模块4021为GPRS模块、WIFI模块、蓝牙模块或者红外传输模块，借助无线传输模块4021、有线传输模块4022能够根据实际情况，选择合适的传输手段与外部设备进行连接，提高了本实用新型与外部设备连接方式的多样性。

本实施例中，本实用新型还包括：险情预警装置6；险情预警装置6包括：警报蜂鸣器601、警报爆闪灯602、警报信息推送模块603；报警单元4013通过数据传输单元2分别与警报蜂鸣器601、警报爆闪灯602、警报信息推送模块603连接；

借助警报蜂鸣器601通过声音进行报警，警报爆闪灯602通过不停闪烁的光亮来进行警报，警报爆闪灯602、警报爆闪灯602配合使用，利用声光对周围区域的人员进行险情预警，而警报信息推送模块603则向周围区域的人员，尤其是相关部门的工作人员的移动终端或工作系统发送险情预警，以便及时进行人员疏散以及抢险救援工作；

优选地，警报爆闪灯602选用红蓝两色交替闪烁的爆闪灯，爆闪灯发出的光线穿透力强，配合红蓝光在颜色上的显著性，有效地提高了警报爆闪灯602的警报范围以及警报效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。