一种土木工程结构健康监测方法及系统与流程

文档序号:12009357阅读:216来源:国知局
一种土木工程结构健康监测方法及系统与流程
本发明涉及土木工程领域,尤其涉及一种土木工程结构健康监测方法及系统。

背景技术:
土木工程结构的健康状态主要通过土木工程结构的物理量来反应,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结构的加速度、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结构的设备上。这样在土木工程结构中需要布置大量的传输线路,导致监测土木工程结构的健康状态的成本很高。

技术实现要素:
本发明实施例提供了一种土木工程结构健康监测方法及系统,可以实现降低监测土木工程结构的健康状态的成本。为了解决上述技术问题,本发明实施例提供的一种土木工程结构健康监测方法,包括:至少一个采集节点以时间节点发送的时间信息为基准分别对土木工程结构的物理量进行采集;所述至少一个采集节点生成包含采集的物理量值和时间戳的数据包,所述时间戳用于表示发送该数据包的时间,并通过无线方式将所述数据包发送至监控平台;所述监控平台将接收到的物理量值以时间戳为依据进行对齐,采用对齐后的物理量值以及对齐后的物理量值对应的时间戳生成每个所述采集节点的数据曲线;其中,所述采集节点的数据曲线包含该采集节点采集的物理量值和该物理量值对应的时间戳信息,且每个所述数据曲线包含的时间戳信息都是相同的。相应地,本发明实施例还提供了一种土木工程结构健康监测系统,包括: 至少一个采集节点、时间节点和监控平台,其中:所述采集节点,用于以所述时间节点发送的时间信息为基准对土木工程结构的物理量进行采集;所述采集节点,用于生成包含采集的物理量值和时间戳的数据包,所述时间戳用于表示发送该数据包的时间,并通过无线将所述数据包发送至监控平台;所述监控平台,用于将接收到的物理量值以时间戳为依据进行对齐,采用对齐后的物理量值以及对齐后的物理量值对应的时间戳生成每个所述采集节点的数据曲线;其中,所述采集节点的数据曲线包含该采集节点采集的物理量值和该物理量值对应的时间戳信息,且每个所述数据曲线包含的时间戳信息都是相同的。上述技术方案中,采集节点是通过无线方式向监控平台发送数据包的,且该监控平台是可以收到多个采集节点发送的数据包,监控平台根据这多个采集节点发送的数据包内的物理量值以及时间戳,生成包含多个采集节点的数据曲线的所述土木工程结构的健康示意图,从而得到土木工程结构的健康状态。这样在土木工程结构中不需要布置线路,且可以对多个采集节点采集的数据进行分析,从而实现降低监测土木工程结构的健康状态的成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的一种土木工程结构健康监测方法的流程示意图;图2是本发明实施例提供的另一种土木工程结构健康监测方法的流程示意图;图3是本发明实施例提供的一种可选的物理量值对齐的示意图;图4是本发明实施例提供的一种可选的数据曲线图表的示意图;图5是本发明实施例提供的另一种土木工程结构健康监测方法的流程示意图;图6是本发明实施例提供的一种土木工程结构健康监测系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。图1是本发明实施例提供的一种土木工程结构健康监测方法的流程示意图,如图1所示,包括:101、至少一个采集节点以时间节点发送的时间信息为基准分别对土木工程结构的物理量进行采集。上述至少一个采集节点可以是分布于土木工程结构的不同的位置,以全面监测到土木工程结构的健康状态。上述以时间节点发送的时间信息为基准对土木工程结构的物理量进行采集可以是,每个采集节点对木工程结构的物理量进行采集的起始时间和采集频率都是一样的。即每个采集节点根据时间节点发送的信息调整各自的时钟,这样实现每个采集节点的时钟都是相同的,每个采集节点再以预先设置的时间点开始对木工程结构的物理量进行采集,从而达到每个采集节点对木工程结构的物理量进行采集的起始时间相同,采集频率可以是统一预先设置的。102、至少一个采集节点生成包含采集的物理量值和时间戳的数据包,所述时间戳用于表示发送该数据包的时间,并通过无线将所述数据包发送至监控平台。其中,上述通过无线方式将所述数据包发送至监控平台具体可以是通过无线网络将所述数据包发送至监控平台。具体可以是每个采集节点为采集到的每个物理量值生成一个数据包,再将生成的数据包发送至监控平台。当采集节点将数据包发送至监控平台可以直接通过无线网络发送至监控平台,还可以是通过其它中转采集节点利用无线网络发送至监控平台。例如:采集节点A将采集节点A的数据包A发送至采集节点B,采集节点B再将数据A和采集节点B的数据包B发送至监控平台。或者还可以是通过多个采集节点发送至监控平台。103、监控平台将接收到的物理量值以时间戳为依据进行对齐,采用对齐后的物理量值以及对齐后的物理量值对应的时间戳生成每个所述采集节点的数据 曲线;其中,所述采集节点的数据曲线包含该采集节点采集的物理量值和该物理量值对应的时间戳信息,且每个所述数据曲线包含的时间戳信息都是相同的。监控平台接收到上述至少一个采集节点发送的数据包后,对这些数据包进行解析得到每个数据包包含的物理量值和时间戳,再将这些物理量值以时间戳对齐,再取每个采集节点的相同时间戳的物理量生成每个采集节点的数据曲线。例如:监控平台接收到的每个采集节点发送的数据包都是以时间戳A对齐,即在时间戳A这个时间点,每个采集节点都向监控平台发送了数据包,则监控平台为每个采集节点生成的数据曲线就以这个时间点为起点进行绘制,而监控平台为每个采集节点绘制的数据曲线可以是实时更新的,这样就可以保证每个采集节点的数据曲线包含的时间戳都是相同的。上述技术方案中,采集节点是通过无线方式向监控平台发送数据包的,且该监控平台是可以收到多个采集节点发送的数据包,监控平台根据这多个采集节点发送的数据包内的物理量值以及时间戳,生成包含多个采集节点的数据曲线的所述土木工程结构的健康示意图,从而得到土木工程结构的健康状态。这样在土木工程结构中不需要布置线路,且可以对多个采集节点采集的数据进行分析,从而实现降低监测土木工程结构的健康状态的成本。图2是本发明实施例提供的另一种土木工程结构健康监测方法的流程示意图,如图2所示,包括:201、至少一个采集节点接收所述时间节点发送的时间信息,每个所述采集节点根据该时间信息调整该采集节点的时钟。时间节点可以通过无线网络向上述至少一个采集节点发送时间信息,每个采集节点接收到该时间信息时,就可以调整该采集节点的时钟,以达到每个采集节点的时钟都是一致的。其中,上述时间信息具体可以是多个时间戳,即时间节点给上述每个采集节点发送多个时间戳。每个采集节点再根据时间节点发送的多个时间戳更新该采集节点的时钟,以实现每个采集节点的时钟与时间节点的时钟是一致的。通过实验证明上述时间信息包含3个时间戳时,每个采集节点调整后的时钟与时间节点的时钟最为吻合。202、至少一个采集节点在预先设置的时间点,以预先设置的采集频率分别对土木工程结构的物理量进行采集。对土木工程结构的物理量进行采集可以是,对土木工程结构的如下至少一项物理量进行采集:加速度、应变和温度进行采集,其中,加速度包含第一方向的加速度、第二方向的加速度和第三方向的加速度;例如:X轴方向的加速度、Y方向的加速度和Z方向的加速度。即每个采集节点可以对上述物理量中的一项或者多项进行采集。203、至少一个采集节点生成包含采集的物理量值和时间戳的数据包,所述时间戳用于表示发送该数据包的时间,并通过无线将所述数据包发送至监控平台。其中,上述通过无线方式将所述数据包发送至监控平台具体可以是通过无线网络将所述数据包发送至监控平台。采集节点可以是将采集的物理量值和时间戳进行压缩得到上述数据包,当然该数据包还可以采集节点的标识信息和监控平台的标识信息,这样该数据包在无线网络传输中就可以顺利到达监控平台,且监控平台接收数据包时,还可以通过该数据包包含的采集节点的标识信息得到该数据包由哪个采集节点生成的。采集节点还可以是将数据包发送至基站,再由基站发送至监控平台。204、监控平台将接收到的物理量值以时间戳进行对齐,采用对齐后的物理量值以及对齐后的物理量值对应的时间戳生成每个所述采集节点的数据曲线;其中,所述采集节点的数据曲线包含该采集节点采集的物理量值和该物理量值对应的时间戳信息,且每个所述数据曲线包含的时间戳信息都是相同的。监控平台接收到数据包后会根据发送生成该数据包的采集节点进行区分,即将数据包进行分类,以得到每个采集节点生成的数据包,再解析数据包得到数据包包含的物理量值和时间戳,再将物理量值根据时间戳进行对齐,根据对齐后的物理量值和时间戳生成每个采集节点的数据曲线。具体可以是为每个采集节点建立一个表项,每个表项存储该采集节点的物理量值和时间戳,再将每个表项内的物理量值根据时间戳进行对齐。可以如图3所示,图3仅以两个采集节点的物理量进行举例说明,图3中箭头上面的两行表示监控平台接收到采集节点A和采集节点B的数据包,其中,采集节点A的物理量值对应的时间戳为2000至2100,而采集节点B的物理量值的对应的时间戳为2050至2150,虽然这两个采集节点的物理量值的数量是相同的,但这些物理量值对应的时间戳 是不同的,如果不考虑物理量值对应的时间戳,这样生成的数据曲线无法准确地表示土木工程结构的健康状态。监控平台可以将这两个采集节点的物理量值根据时间戳进行对齐,即得到图3中箭头下面的两行所示物理量值和对应的时间戳,由于两个采集节点的物理量值对应的时间戳都包含时间戳2050,这样就可以时间戳2050进行对齐,而由于采集节点A只包含时间戳2100对应的物理量值,而采集节点B包含时间戳2050至时间戳2150对应的物理量值,即采集节点A和采集节点B包含的相同的物理量值为时间戳2050至时间戳2100对应的物理量值,这样监控平台就利用采集节点A和采集节点B的时间戳2050至时间戳2100对应的物理量值生成采集节点A和采集节点B的数据曲线。作为一种可选的实施方式,所述物理量的类型可以包含如下至少一项:加速度、应变和温度;其中,加速度包含第一方向的加速度、第二方向的加速度和第三方向的加速度;例如:X轴方向的加速度、Y方向的加速度和Z方向的加速度。即每个采集节点可以对上述物理量中的一项或者多项进行采集。上述至少一个采集节点生成包含采集的物理量值和时间戳的数据包,可以包括:至少一个采集节点生成包含采集的物理量值、该物理值的类型信息和时间戳的数据包;即每个数据包都包含该数据包内的物理量值的类型信息。具体可以是在物理量值的前面加上该物理量值的类型信息,例如:在物理量值的前面的两个字节用于表示该物理量值的类型信息,如字符“A”表示应变,字符“B”表示温度,字符“C1”表示第一方向的加速度,字符“C2”表示第二方向的加速度,字符“C3”表示第三方向的加速度。这样当监控平台接收对数据包进行解析时就可以得到物理量值的类型,以区分每个采集节点采集的物理量值的类型,即得到每个采集节点采集的不同的类型的物理量值,例如在每个采集节点的表项中生成五个子表项,每个子表项用于存储一个类型的物理量值。这样监控平台生成的每个采集节点的数据曲线就可以包含如下至少一项:第一方向的加速度的数据曲线、第二方向的加速度的数据曲线、第三方向的加速度的数据曲线、应变的数据曲线和温度的数据曲线。其中,所有采集节点的同一类型的数据曲线位于同一图表内显示。这样可以更加清楚地表示土木工程结构的健康状态。例如:可以绘制图4所示的图表,其中,图4所示的图表中包含X轴加速度数据曲线图表,该X轴加速度数据曲线图表包含所有采集 节点的X轴加速度数据曲线,这样就可以清楚地显示出整个土木工程结构的X轴方向的加速度,图4所示的图表还可以包含Y轴加速度数据曲线图表、Z轴加速度数据曲线图表、温度数据曲线图表和应变数据曲线图表,其中,Y轴加速度数据曲线图表、Z轴加速度数据曲线图表、温度数据曲线图表和应变数据曲线图表可以是和X轴加速度数据曲线一样可以包含所有采集节点的数据曲线。从而可以清楚地显示出整个土木工程结构的健康状态。作为一种可选的实施方式,上述数据包还可以包括:生成所述数据包的采集节点传输至监控平台的传输路径信息。所述至少一个采集节点通过无线将所述数据包发送至监控平台之后,所述方法还可以包括:所述监控平台根据每个数据包包含的传输路径信息计算出所述至少一个采集节点的拓扑结构。即数据包还可以包含生成所述数据包的采集节点的标识信息、监控平台的标识信息,当生成所述数据包的采集节点将数据包发送给监控平台还得经过其它采集节点转发时,该数据包还可以包含这些转发该数据包的采集节点的标识信息。例如:采集节点A生成的数据包需要经过采集节点B和采集节点C的转发才可以发送至监控平台时,采集节点A生成的数据包包含采集节点A的标识信息和监控平台的标识信息,即源标识信息和目的标识信息,当采集节点B接收到该数据包时,通过该数据包包含的A的标识信息和监控平台的标识信息,就可以知道该数据包是发送给监控平台的,采集节点B就可以在该数据包增加采集节点B的标识信息和采集节点C的标识信息,再将该数据包发送至采集节点C,采集节点C就可以将该数据包发送至监控平台,监控平台接收到该数据包后通过上述标识信息就可以得到采集节点A至监控平台的传输路径,以及采集节点B和采集节点C到监控平台的路径,从而可以计算出采集节点A、采集节点B和采集节点C的拓扑结构。同理,监控平台还可以得到其它采集节点的拓扑结构,这样就可以得到所有监测土木工程结构的采集节点的拓扑结构。这样监控平台通过计算出的拓扑结构更好地管理采集节点,以及通过该拓结构更加清楚地反应出土木工程结构的局部健康状态。例如:当哪一个采集节点未能将数据包发送至监控平台时,监控平台通过计算出的拓扑结构找到故障采集节点。上述技术方案中,在上面实施例的基础上实现了多种可选的实施方式,且都可以实现土降低监测土木工程结构的健康状态的成本。下面以一个具体的实现实例进行举例说明:上述采集节点可以是无线传感器节点,该无线传输器节点可以包括无线发射节点和数据采集板组成。采集节点能同时采集加速度、应变、温度。并达到了土木工程健康监测所需的采样频率的要求。采集节点可以采用嵌入式编程设计,编程语言采用TinyOS2.x。采集节点程序流程如图5所示,其中图5中的节点表示采集节点。采集节点接收时间节点发送的时间信息后,更新数据采集节点内的时钟,所有的采集节点的时钟都相同,所有的采集节点都可以设定为:采集节点的时钟第30秒时,开始对土木工程结构进行物理量采集。采集节点生成的数据包的结构为头部是采集的物理量值对应的时间戳,后面是采集的物理量值。时间戳表示该包内的物理量值是以时间戳的时刻开始采集。采集节点将数据包通过无线2.4GHz的无线装置发送至mib520基站。基站通过串口与计算机相连。计算机运行的监控平台可以监控数据采集节节点之间的拓扑结构,即采集节点数据的传输路径。能够监测各个采集节点采集的物理量值波形。并可将数据分类存入结构化查询语言(StructuredQueryLanguage,SQL)SQL数据库,供日后查询使用。监控平台具体方案可以为:程序使用VC++编写,串口数据经串口传入后,触发程序内的OnComm()事件(该事件为计算机领域中公知的事件,没有具体的中文意思),监控平台开始处理数据,因串口内每个字符都会触发OnComm()事件,换言之,在收到基站发送的下一个数据包之前,必须将上次收到的数据包处理完成。为保证处理速度,将收到的串口字符统一存入m_plistCSReceiveData链表(该链表为计算机领域中公知的链表,没有具体的中文意思)。监控平台内还可以设定定时器,定时器每1ms触发一次,触发后的事件为检测m_plistCSReceiveData链表内有无新存入的数据包。采集节点发送的每个数据包都作为一条数据来处理,里面包含的内容有数据包发送者节点标识信息、目的节点标识信息、数据包的时间戳、数据包内采集的物理量值。每一条数据处理流程如下:一、监控平台根据发送者节点标识信息和目的节点标识信息,将2个数据传入m_pTopologyView(为计算机领域中公知的处理软件,没有具体的中文意 思)处理,显示出的拓扑结构以美观为原则,拓扑结构图内,节点之间的垂直距离与水平距离都有最小距离规定。由以上2个数据可获得2个采集节点间的逻辑关系,推广开来,监控平台由收到的数据包可确定无线传感网络所有节点的逻辑关系,根据原则规定绘制拓扑结构图像。二、监控平台处理时间戳以各类监测数据中加速度X轴为例,在每一条数据中,其中有2个字节设定为数据标示位,用以标示数据类型。加速度X轴数据标示设定为C1,当收到C1数据标示位时,将时间戳存入m_plistTimestampx链表(该链表为计算机领域中公知的链表,没有具体的中文意思),链表格式如下:表1:采集节点1采集节点2采集节点3采集节点4采集节点5时间戳1时间戳1时间戳1时间戳1时间戳1时间戳2时间戳2时间戳2时间戳2时间戳2……………三、监控平台将采集节点采集的物理量值存入m_plistNodeDataAccx链表(该链表为计算机领域中公知的链表,没有具体的中文意思),该链表与m_plistTimestamp形式相同。四、在监控平台内设定1ms触发一次的定时器,读取DrawDataChartTickAccx()函数(该函数为计算机领域中公知的函数,没有具体的中文意思)的返回值,如返回值为1,则表示可以绘制数据曲线。绘制曲线所需的数据存储在m_plistSampleDataAccx。DrawDataChartTickAccx()函数(该函数为计算机领域中公知的函数,没有具体的中文意思)内,首先取得m_plistNodeDataAccx链表头部指针,然后检测链表的下一个节点是否为空,循环检测。循环内的算法为:首先获得m_plistTimestampx头部的时间戳结构体,继续检测时间戳结构体内的narrTimestamp数组是否存足96个数据即3个数据包。因每个数据包都是通过时间戳而对齐的。如图保证有充足的数据进行对齐。后按照对齐的数据存入m_plistSampleDataAccx等待绘制。同时也存入数据库内对应的表项中,用于查询。流程图可以如图3所示。下面为本发明装置实施例,本发明装置实施例用于执行本发明方法实施例 一至二实现的方法,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,具体技术细节未揭示的,请参照本发明实施例一和实施例二。图6是本发明实施例提供的一种土木工程结构健康监测系统的结构示意图,如图6所示,包括:至少一个采集节点61、时间节点62和监控平台63,其中:采集节点61,用于以所述时间节点62发送的时间信息为基准对土木工程结构的物理量进行采集。上述至少一个采集节点61可以是分布于土木工程结构的不同的位置,以全面监测到土木工程结构的健康状态。上述以时间节点62发送的时间信息为基准对土木工程结构的物理量进行采集,每个采集节点61对木工程结构的物理量进行采集的起始时间和采集频率都是一样的。即每个采集节点61根据时间节点62发送的信息调整各自的时钟,这样实现每个采集节点61的时钟都是相同的,每个采集节点61再以预先设置的时间点开始对木工程结构的物理量进行采集,从而达到每个采集节点61对木工程结构的物理量进行采集的起始时间相同,采集频率可以是统一预先设置的。采集节点61,用于生成包含采集的物理量值和时间戳的数据包,所述时间戳用于表示发送该数据包的时间,并通过无线将所述数据包发送至监控平台63。其中,上述通过无线将所述数据包发送至监控平台63具体可以是通过无线网络将所述数据包发送至监控平台63。具体可以是每个采集节点61为采集到的每个物理量值生成一个数据包,再将生成的数据包发送至监控平台63。当采集节点61将数据包发送至监控平台63可以直接通过无线网络发送至监控平台63,还可以是通过其它中转采集节点61利用无线网络发送至监控平台63。例如:采集节点A将采集节点A的数据包A发送至采集节点B,采集节点B再将数据A和采集节点B的数据包B发送至监控平台63。或者还可以是通过多个采集节点61发送至监控平台63。采集节点61可以是将采集的物理量值和时间戳进行压缩得到上述数据包,当然该数据包还可以采集节点61的标识信息和监控平台63的标识信息,这样该数据包在无线网络传输中就可以顺利到达监控平台63,且监控平台63接收的数据包时,还可以通过该数据包包含的采集节点61的标识信息得到该数据包由哪个采集节点61生成的。采集节点61还可以是将数据包发送至基站,再由基站发送至监控平台63。即所述系统还可以包括基站。监控平台63,用于将接收到的物理量值以时间戳进行对齐,采用对齐后的物理量值以及对齐后的物理量值对应的时间戳生成每个所述采集节点61的数据曲线;其中,所述采集节点61的数据曲线包含该采集节点采集的物理量值和该物理量值对应的时间戳信息,且每个所述数据曲线包含的时间戳信息都是相同的。监控平台63接收到上述至少一个采集节点61发送的数据包后,对这些数据包进行解析得到每个数据包包含的物理量值和时间戳,再将这些物理量值以时间戳为依据对齐,再取每个采集节点61的相同时间戳的物理量生成每个采集节点61的数据曲线。例如:监控平台63接收到的每个采集节点61发送的数据包都是以时间戳A对齐,即在时间戳A这个时间点,每个采集节点61都向监控平台63发送了数据包,则监控平台63为每个采集节点61生成的数据曲线就以这个时间点为起点进行绘制,而监控平台63为每个采集节点61绘制的数据曲线可以是实时更新的,这样就可以保证每个采集节点61的数据曲线包含的时间戳都是相同的。监控平台63接收到数据包后会根据发送生成该数据包的采集节点61进行区分,即将数据包进行分类,以得到每个采集节点61生成的数据包,再解析数据包得到数据包包含的物理量值和时间戳,再将物理量值根据时间戳进行对齐,根据对齐后的物理量值和时间戳生成每个采集节点61的数据曲线。具体可以是为每个采集节点61建立一个表项,每个表项存储该采集节点61的物理量值和时间戳,再将每个表项内的物理量值根据时间戳进行对齐。可以如图3所示,图3仅以两个采集节点61的物理量进行举例说明,图3中箭头上面的两行表示监控平台63接收到采集节点A和采集节点B的数据包,其中,采集节点A的物理量值对应的时间戳为2000至2100,而采集节点B的物理量值的对应的时间戳为2050至2150,虽然这两个采集节点61的物理量值的数量是相同的,但这些物理量值对应的时间戳是不同的,如果不考虑物理量值对应的时间戳,这样生成的数据曲线无法准确地表示土木工程结构的健康状态。监控平台63就可以将这两个采集节点61的物理量值根据时间戳进行对齐,即得到图3中箭头下面的两行所示物理量值和对应的时间戳,由于两个采集节点61的物理量值对应的 时间戳都包含时间戳2050,这样就可以时间戳2050进行对齐,而由于采集节点A只包含时间戳2100对应的物理量值,而采集节点B包含时间戳2050至时间戳2150对应的物理量值,即采集节点A和采集节点B包含的相同的物理量值为时间戳2050至时间戳2100对应的物理量值,这样监控平台63就利用采集节点A和采集节点B的时间戳2050至时间戳2100对应的物理量值生成采集节点A和采集节点B的数据曲线。作为一种可选的实施方式,采集节点61还可以用于接收所述时间节点62发送的时间信息,并根据该时间信息调整该采集节点61的时钟;采集节点61还可以用于在预先设置的时间点,以预先设置的采集频率对土木工程结构的物理量进行采集。所述时间信息可以包含多个时间戳,所述采集节点61还用于根据该时间信息包含的多个时间戳调整该采集节点61的时钟,以使该采集节点61的时钟与所述时间节点62的时钟保持一致。时间节点62可以通过无线网络向上述至少一个采集节点61发送时间信息,每个采集节点61接收到该时间信息时,就可以调整该采集节点61的时钟,以达到每个采集节点61的时钟都是一致的。其中,上述时间信息具体可以是多个时间戳,即时间节点62给上述每个采集节点61发送多个时间戳。每个采集节点61再根据时间节点62发送的多个时间戳更新该采集节点61的时钟,以实现每个采集节点61的时钟与时间节点62的时钟是一致的。通过实验证明上述时间信息包含3个时间戳时,每个采集节点61调整后的时钟与时间节点62的时钟最为吻合。作为一种可选的实施方式,所述物理量的类型可以包含如下至少一项:加速度、应变和温度;其中,加速度包含第一方向的加速度、第二方向的加速度和第三方向的加速度;所述采集节点61还用于生成包含采集的物理量值、该物理值的类型信息和时间戳的数据包。即每个数据包都包含该数据包内的物理量值的类型信息。具体可以是在物理量值的前面加上该物理量值的类型信息,例如:在物理量值的前面的两个字节用于表示该物理量值的类型信息,如字符“A”表示应变,字符“B”表示温度,字符“C1”表示第一方向的加速度,字符“C2”表示第二方向的加速度,字符“C3”表示第三方向的加速度。这样当监控平台63接收对数 据包进行解析时就可以得到物理量值的类型,以区分每个采集节点61的采集的物理量值的类型,即得到每个采集节点61采集的不同的类型的物理量值,例如在每个采集节点61的表项中生成五个子表项,每个子表项用于存储一个类型的物理量值。这样监控平台63生成的每个采集节点61的数据曲线就可以包含如下至少一项:第一方向的加速度的数据曲线、第二方向的加速度的数据曲线、第三方向的加速度的数据曲线、应变的数据曲线和温度的数据曲线。其中,所有采集节点的同一类型的数据曲线位于同一图表内显示。这样可以更加清楚地表示土木工程结构的健康状态。例如:可以绘制图4所示的图表,其中,图4所示的图表中包含X轴加速度数据曲线图表,该X轴加速度数据曲线图表包含所有采集节点61的X轴加速度数据曲线,这样就可以清楚地显示出整个土木工程结构的X轴方向的加速度,图4所示的图表还可以包含Y轴加速度数据曲线图表、Z轴加速度数据曲线图表、温度数据曲线图表和应变数据曲线图表,其中,Y轴加速度数据曲线图表、Z轴加速度数据曲线图表、温度数据曲线图表和应变数据曲线图表可以是和X轴加速度数据曲线一样可以包含所有采集节点61的数据曲线。从而可以清楚地显示出整个土木工程结构的健康状态。作为一种可选的实施方式,上述数据包还可以包括:生成所述数据包的采集节点61传输至监控平台63的传输路径信息。监控平台63还可以用于根据每个数据包包含的传输路径信息计算出所述至少一个采集节点61的拓扑结构。即数据包还可以包含生成所述数据包的采集节点61的标识信息、监控平台63的标识信息,当生成所述数据包的采集节点61将数据包发送给监控平台63还得经过其它采集节点61转发时,该数据包还可以包含这些转发该数据包的采集节点61的标识信息。例如:采集节点A生成的数据包需要经过采集节点B和采集节点C的转发才可以发送至监控平台63时,采集节点A生成的数据包包含采集节点A的标识信息和监控平台63的标识信息,即源标识信息和目的标识信息,当采集节点B接收到该数据包时,通过该数据包包含的A的标识信息和监控平台63的标识信息,就可以知道该数据包是发送给监控平台63的,采集节点B就可以在该数据包增加采集节点B的标识信息和采集节点C的标识信息,再将该数据包发送至采集节点C,采集节点C就可以将该数据包发送至监控平 台63,监控平台63接收到该数据包后通过上述标识信息就可以得到采集节点A至监控平台63的传输路径,以及采集节点B和采集节点C到监控平台63的路径,从而可以计算出采集节点A、采集节点B和采集节点C的拓扑结构。同理,监控平台63还可以得到其它采集节点61的拓扑结构,这样就可以得到所有监测土木工程结构的采集节点61的拓扑结构。这样监控平台63通过计算出的拓扑结构更好地管理采集节点61,以及通过该拓结构更加清楚地反应出土木工程结构的局部健康状态。例如:当哪一个采集节点61未能将数据包发送至监控平台63时,监控平台63通过计算出的拓扑结构找到故障采集节点61。上述土木工程结构健康监测系统与传统的有线监测系统相比无线监测系统便于安装。采集节点61(例如:无线传感器监控节点)属于智能传感器节点,相比传统的有线传感器在监测方案、数据分析上有更加自由性。例如可以设计传感器程序指定部分区域内的传感器节点组成小型网络,对采集的数据在其局部区域运算分析后将最终结果发送至监控平台。并可以长期安置无线传感器于被测结构中,并不影响结构的正常使用。随着电子产品的不断发展,无线传感器体积越来越小,一个无线传感器上可测量多个参量,例如:应变、温度、光照、位移、加速度等。以上都是有线健康监测技术所不能比拟的。上述技术方案中,采集节点是通过无线方式向监控平台发送数据包的,且该监控平台是可以收到多个采集节点发送的数据包,监控平台根据这多个采集节点发送的数据包内的物理量值以及时间戳,生成包含多个采集节点的数据曲线的所述土木工程结构的健康示意图,从而得到土木工程结构的健康状态。这样在土木工程结构中不需要布置线路,且可以对多个采集节点采集的数据进行分析,从而实现降低监测土木工程结构的健康状态的成本。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)或随机存取存储器(RandomAccessMemory,简称RAM)等。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
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