土木工程结构健康状态远程监控系统的制作方法

本实用新型涉及土木工程结构监控领域，特别地，涉及一种土木工程结构健康状态远程监控系统。

背景技术：

近年来计算机网络技术的发展，特别是物联网的火热，给人们的生活带来了极大的便利和舒适性，也激发着人们借助物联网思维解决传统领域里存在瓶颈和弊端的问题。传统桥梁健康监测以人工方式为主，由于人工检测主观性强、整体性差、时效性弱和危险性高，制约了桥梁健康监测的进一步发展。

利用物联网技术可使桥梁健康监测系统向实时性、自动化、集成化和网络化的方向发展。在桥梁上建立基于物联网的桥梁健康监测系统，可连续、实时、在线地对桥梁结构健康状态进行监测和评估，确保行车安全和提高桥梁运营管理水平。

参考图1，现有的远程监控系统中包括摄像机照片采集系统，环境温度采集系统，桥梁电力监控系统。关于摄像机照片采集系统是利用在桥梁上搭建摄像机，并通过摄像机对桥梁拍照，并将照片传送给服务器，服务器后台进行数据分析。关于环境温度采集系统，即在桥梁上搭建温度传感器，实时反馈桥梁的环境温度，并将数据也传送给服务器。而电力是为了提供给桥梁上的设备以及摄像机、温度传感器工作用的。目前，温度过高则容易影响摄像机的使用寿命，则直接容易影响到此监控系统，长期保持摄像工作也对摄像机的使用寿命大大降低。因此需要对此结构进行改造。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，提供一种土木工程结构健康状态远程监控系统，以达到提高系统工作稳定性和可靠性的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种土木工程结构健康状态远程监控系统，包括用于安装桥梁监测位置上的摄像机、用于提供工作电源的电源模块、用于将摄像机数据进行处理的图像拍摄采集模块、数据处理单元、以及服务器；其中摄像机、图像拍摄采集模块、数据处理单元以及服务器依次通讯连接，还包括温度传感器以及控制器，所述控制器连接温度传感器以及电源模块的供电输出上，控制器根据环境温度，并在安全工作温度范围内延迟导通电源模块的供电输出。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述控制器包括第一比较器、第二比较器、范围调整电路、“与”逻辑门电路、以及延时开关电路；第一比较器的同相输入端连接范围调整电路以获得上限设定值，第二比较器的反相输入端连接范围调整电路以获得下限设定值，温度传感器连接第一比较器的反相输入端和第二比较器的同相输入端，第一比较器和第二比较器的输出端连接“与”逻辑门电路，“与”逻辑门电路连接延时开关电路，延时开关电路受控并延时闭合。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述范围调整电路包括电压源、第一调压电阻、第二调压电阻，电压源、第一调压电阻、第二调压电阻依次串接后接地，第一调压电阻的调节端提供上限电压，第二调压电阻的调节端提供下限电压。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述延时开关电路包括延时开关线圈、电压源、三极管、延时开关触点，电压源连接延时开关线圈一端，延时开关线圈的另一端连接三极管的集电极，三极管的基极连接“与”逻辑门电路，三极管的发射极接地，延时开关触点串联在电源模块的供电路径上。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述延时开关线圈上并联有反向二极管。

本实用新型技术效果主要体现在以下方面：利用温度传感器的探测，提供温度检测数据的同时，环境温度也决定了摄像机的工作，当温度在一个比较合适的范围内时，此时会延时一段时间后，电源模块给摄像机供电，开始探测桥梁的岩土画面。如果温度过高，温度超出或低于合适的范围时，此时电源模块就立即停止对摄像机的供电，从而避免摄像机长期工作，另外也避免了摄像机工作在高温环境中，从而能够提供系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为背景技术系统方框图；

图2为实施例系统改造方框图；

图3为实施例中延时开关电路原理图；

图4为实施例中控制器的部分电路原理图。

附图标记：1、摄像机；2、电源模块；3、图像拍摄采集模块；4、数据处理单元；5、服务器；6、温度传感器；7、控制器；71、第一比较器；72、第二比较器；73、范围调整电路；74、“与”逻辑门电路；75、延时开关电路。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

一种土木工程结构健康状态远程监控系统，参考图1所示，包括用于安装桥梁监测位置上的摄像机1、用于提供工作电源的电源模块2、用于将摄像机1数据进行处理的图像拍摄采集模块3、数据处理单元4、以及服务器5。摄像机1的作用是可以固定在桥梁的探测位置上，并对桥梁的一些位置进行拍照。桥梁的探测位置不是本方案的重点，是根据实际需要进行定位固定或设置。电源模块2是现有的供电装置，用于提供摄像机1的工作电源。其中摄像机1、图像拍摄采集模块3、数据处理单元4以及服务器5依次通讯连接。图像拍摄采集模块3可以是图像处理装置，是现有的图像处理设备，用于将照片进行初步处理，数据处理单元4可以是现场主机或计算机设备。通过网络通信，可以实现各个设备之间的无线传输或有线传输，近程传输和远程传输。上述结构都已实现，在此基础上涉及下述方案的改进。

改进后的方案可以参考图2所示。具体的是控制器7和温度传感器6的连接，控制器7连接温度传感器6以及电源模块2的供电输出上，控制器7根据环境温度，并在安全工作温度范围内延迟导通电源模块2的供电输出。

具体的，参考图3和图4所示，控制器7包括第一比较器71、第二比较器72、范围调整电路73、“与”逻辑门电路74、以及延时开关电路75。图4中，第一比较器71的同相输入端连接范围调整电路73以获得上限设定值，第二比较器72的反相输入端连接范围调整电路73以获得下限设定值，温度传感器6连接第一比较器71的反相输入端和第二比较器72的同相输入端，第一比较器71和第二比较器72的输出端连接“与”逻辑门电路74，“与”逻辑门电路74连接延时开关电路75，延时开关电路75受控并延时闭合。

图4中，范围调整电路73包括电压源vcc、第一调压电阻vr1、第二调压电阻vr2，电压源vcc、第一调压电阻vr1、第二调压电阻vr2依次串接后接地，第一调压电阻vr1的调节端提供上限电压，第二调压电阻vr2的调节端提供下限电压。

参考图3所示，延时开关电路75包括延时开关线圈kt、电压源v1、三极管q、延时开关触点kt-1，电压源v1连接延时开关线圈kt一端，延时开关线圈kt的另一端连接三极管q的集电极，三极管q的基极连接“与”逻辑门电路74，三极管q的发射极接地，延时开关触kt-1点串联在电源模块2的供电路径上。

延时开关线圈kt上并联有反向二极管d。此二极管d可以有效防止电流反向，可以提高延时开关线圈kt的可靠性。

上述方案的整体工作过程为：第一调压电阻vr1、第二调压电阻vr2通过电阻分压的方式在各自的控制端形成电压，此时第一调压电阻vr1提供的电压值要大于第二调压电阻vr2提供的电压值。第一调压电阻vr1、第二调压电阻vr2为电位器。电压值时设置的上限温度和下限温度。举例来说，可以将其设定在10-30摄氏度的范围。当环境温度处于此温度范围的时候，第一比较器71和第二比较器72同时输出高电平信号，即s1和s2为高电平，s3信号也为高电平，则三极管q导通，延时开关线圈kt得电，延时开关动作，即常开的开关触点kt-1延时一段时间闭合，这样的好处在于可以有一个缓冲时间，摄像机1工作更加可靠稳定。然后如果温度变化，过高或过低，不再此合适的温度范围的时候，此时，信号s3为低电平，此时延时开关线圈kt断电，即电源模块2断电复位。

由此可见，通过上述方案的设计，利用温度传感器6的探测，提供温度检测数据的同时，环境温度也决定了摄像机1的工作，从而避免摄像机1长期工作，另外也避免了摄像机1工作在高温环境中，从而能够提供系统的稳定性和可靠性。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。