一种桥梁监控系统的故障显示方法和故障显示系统与流程

本发明涉及桥梁
技术领域：
，尤其涉及一种桥梁监控系统的故障显示方法和故障显示系统。
背景技术：
：现有技术中，为了保证桥梁各方面平稳运行，通常在桥梁上设置各种类型的传感器，各种类型的传感器与监控系统无线连接，例如载荷传感器、压力传感器等。虽然现有桥梁上设置多种多样的传感器能够对桥梁的整体状态进行精确掌握，但是由于桥梁传感器均设置在桥梁本体上，有的甚至裸露在外，这就导致传感器的寿命较低，容易产生故障，现有技术中都是在中控室内的电脑上发出故障信号，然后去排查，然而在某些建成时间较长的桥梁上，既要后加装多种传感器，又要独立设置中控室以及相关的监控电脑，这对于建成时间较长的桥梁来说，是一笔较大的改造投资，并且还需要雇佣专门的监控室工作人员，无形中增加了桥梁的运营成本。技术实现要素：本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种桥梁监控系统故障显示方法和故障显示系统。本方法和系统适用于对现有建成时间较长的桥梁进行改造作业，通过在每段桥面（桥面是指两个伸缩缝之间的桥面）上设置一个控制装置，通过led灯珠的不同颜色和不同的闪烁方式对传感器的故障进行显示，从而使桥梁维护人员在平时巡查桥梁时能够及时发现是哪一个传感器出现了问题，省去了设置电脑监控系统的成本，降低了后期桥梁运行成本，并且led显示屏成本低廉，技术成熟，稳定性高。1.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种桥梁监控系统的故障显示方法，包括桥梁传感器和控制装置，所述故障显示方法包括如下步骤：s1、控制装置与若干个不同类型的桥梁传感器无线连接并监控桥梁传感器的传输数据，并根据传输数据的稳定性判断传感器是否出现故障，若出现故障则对该故障进行显示，其中控制装置上设置一个led灯珠，用于显示故障类型；s2、当控制装置判断传感器出现故障时，对传感器故障进行优先级划分并进行排序，不同等级的优先级对应led灯珠的不同颜色；s3、对优先级高的故障信息进行显示，并在首次显示优先级高的故障后显示下一个优先级的故障；s4、当最低优先级的故障信息显示完毕后，再从优先级高的故障进行显示，并按照优先级由高到低的顺序进行循环显示；s5、若同一个优先级的故障信息对应不同的桥梁传感器时，将优先级最高的故障信息进行循环显示，直至达到预定次数，然后显示下一优先级的故障信息。进一步地，不同等级的优先级对应led灯珠的不同颜色具体为：红色表示最高优先级，黄色表示高优先级，蓝色表示中优先级，绿色表示低优先级。进一步地，对故障信息显示具体包括：led灯珠的颜色，led灯珠的闪烁周期，led灯珠在一个周期内的闪烁次数，led灯珠闪烁周期之间的间隔时间。进一步地，步骤s5中预定次数为5次。进一步地，当控制装置在预定时间内无法接收传感器发送的检测信号时，判定传感器出现故障。此外，本发明还提出了一种桥梁监控系统的故障显示系统，其技术方案是：一种桥梁监控系统的故障显示系统，包括桥梁传感器和控制装置，其中控制装置包括信号接收模块，判断模块，故障信息生成模块，led灯珠，信号接收模块用于桥梁传感器发送的检测信息，每接收一次检测信息，信号接收模块向判断模块发送反馈信息，判断模块接收信号接收模块发送的反馈信息，其中反馈信息中包括传感器的具体型号代码，当判断模块在预定时间内接收到的反馈信息小于标准次数时，判断模块做出传感器产生故障的判断信息并将判断信息和反馈信息发送至故障信息生成模块，故障信息生成模块根据接收到的反馈信息确定故障信息的显示方式，其中包括led灯珠的显示颜色，led灯珠的闪烁周期，led灯珠在一个周期内的闪烁次数，led灯珠闪烁周期之间的间隔时间，在故障生成模块确定故障信息的显示方式后，控制装置控制led灯珠按照确定好的故障信息显示方式对桥梁传感器的故障信息进行显示。进一步地，控制装置包括壳体，信号接收模块，判断模块，故障信息生成模块均设置在壳体内，led灯珠设置在壳体的上表面。进一步地，壳体的下表面包括安装结构，控制装置通过安装结构安装在桥梁所需位置。进一步地，安装结构为安装脚，并通过螺母进行安装。进一步地，桥梁传感器类型包括载荷传感器、位移传感器、压力传感器、拉力传感器、加速度传感器、应变传感器、挠度传感器、索力传感器、倾角传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器、摄像装置、水位传感器。另外，在本发明所述技术方案中，凡未做特别说明的，均可采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。本发明具有以下优点：相比于现有技术，本发明提出的桥梁监控系统故障运行方法能够对每种传感器是否出现故障进行可视化显示，无需设置电脑监控室，可以较为方便和简单地对现有建成时间较长的桥梁进行改造，加装监控系统。此外，本申请提出的桥梁监控系统故障显示方法通过led灯珠对各种故障进行显示，并且能够对不同优先级的故障进行显示，可视化效果好，布置成本低廉，运行可靠稳定。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。附图说明图1是本发明的桥梁监控系统的传感器故障显示方法流程图；图2是本发明的桥梁监控系统的传感器故障显示系统的控制装置的结构示意图。图中：1壳体；2、led灯珠；3、安装脚；4、信号接收模块；5、判断模块；6、故障信息生成模块。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。参见图1-2，本发明的提出的桥梁监控系统的故障显示方法主要是针对桥梁监控系统的各种传感器是否出现故障进行显示的。现有技术中的桥梁传感器在发生故障时会发送故障信号给中控室，但是这种技术仅适用于新建的桥梁，对于建成时间较长的现有老旧桥梁来说，已经没有空间、人力、财力设置中控室，因此本发明针对现有技术中建成时间较长的老旧桥梁提出一种故障显示方法，可以完全避免设置中控室，不仅成本低，而且建造时间短，效率高。具体来说，在现有建成时间较长的老旧桥梁上设置若干个传感器，利用这些传感器对桥梁的状态进行监测，这些传感器有载荷传感器、位移传感器、压力传感器、拉力传感器、加速度传感器、应变传感器、挠度传感器、索力传感器、倾角传感器、温度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器、摄像装置、水位传感器，上述这些各种传感器的具体设置方式是现有技术中已知的，在此不再赘述，并且上述这些传感器的数量也是现有技术中已知的设置。当现有老旧桥梁设置好传感器后，在桥梁的两个伸缩缝之间的桥面上设置控制装置，控制装置的数量等于两个伸缩缝之间的桥面的数量，控制装置与上述多个桥梁传感器进行无线连接，例如wifi连接等，无线连接的具体形式可以根据实际需要进行选择，并且传感器与控制装置的无线连接具体方式也是现有技术中公知的，本发明在此不再赘述。通过上述设置可以看出，对于老旧桥梁来说，每一个控制装置只负责显示该控制装置对应的一个桥面上设置的传感器是否发生故障。本发明的故障显示方法具体为：s1、控制装置与若干个不同类型的桥梁传感器无线连接并监控桥梁传感器的传输数据，并根据传输数据的稳定性判断传感器是否出现故障，若出现故障则对该故障进行显示，其中控制装置上设置一个led灯珠，用于显示故障类型。在步骤s1中，首先控制装置与若干个传感器进行无线连接，此时传感器与控制装置之间可以互相通信，在正常工作时，传感器以固定时间间隔将所监测的检测信息无线传递为控制装置，例如位移传感器每30秒将桥梁的位移信息发送给控制装置，控制装置将接收到的位移信息传递给其他装置从而对位移信息进行再次利用，对于传感器的检测信息的用途，本发明并不做限制，本发明主要针对传感器发生故障时的显示。在步骤s1中，控制装置需要对传感器是否发生故障进行判定，当控制装置在预定时间内接收不到传感器发送的检测信息时，此时控制装置判断传感器出现故障，举例来说，位移传感器每30秒向控制装置发送一次检测信息，如果控制装置在2分钟内均无法接收到位移传感器发送的检测信号，则判定位移传感器出现故障，此时针对位移传感器的故障执行本方法所述的剩余步骤。可见，本发明并不需要传感器自身检测是否出现故障，这样就可以采用结构较为简单的传感器，而结构简单的传感器通常具有较高的工作稳定性，而且价格低廉，技术成熟。另外，上述预定时间可以是1分钟、2分钟、3分钟、4分钟。另外，对于判定传感器是否发生故障来说，本发明还提出了另一种方式，上述第一种方式主要是针对传感器彻底损坏的情况，在传感器无法工作，而在实际使用过程中，传感器往往会出现另一种故障情况，即传输不稳定故障，此时传感器不再以预定的发送周期向控制装置发送检测信息，而是随机地、断断续续地向控制装置发送信息，针对这种传输不稳定故障，本发明的控制装置以如下的方式解决：控制装置统计每个接收周期内接收到的传感器信息数量，若相邻两个接收周期内接收到的信息数量不一致且重复两次以上，则判定传感器出现传输不稳定故障，随后进入本发明所述的故障显示方法的剩余步骤。举例来说，如果控制装置的接收周期为5分钟，则控制装置统计统计每个5分钟内接收到的信息数量，例如位移传感器每30秒向控制装置发送一次检测信息，则控制装置在每个5分钟内接收到的检测信息应该是10次，如果在第一个5分钟内接收到的检测信息数量为8次，第二个5分钟内接收到的检测信息数量为10次，第三个5分钟内接收到的检测信息的数量为9次，即相邻两个周期内接收到的检测信息数量不一致发生了两次，此时控制装置立刻判定位移传感器出现了传输不稳定的故障，然后进入本发明所述的故障显示方法的剩余步骤（剩余步骤将在下文具体描述）。上述接收周期可以是3分钟或5分钟或6分钟。s2、当控制装置判断传感器出现故障时，对传感器故障进行优先级划分并进行排序，不同等级的优先级对应led灯珠的不同颜色。本发明的主要目的是降低对现有建成时间较长的老旧桥梁的改造费用，因此控制装置只设置简单的led灯珠，但是对于桥梁传感器来说，并不是所有的传感器都是重要的传感器，换句话说，桥梁传感器有重要程度的差别，因此对于传感器故障的显示来说，应该对重要程度高的传感器的故障信息进行优先显示。针对上述考虑，本发明对桥梁传感器进行了优先级划分，具体来说，将桥梁的传感器优先级划分为四级：一级优先级、二级优先级、三级优先级和四级优先级，一级优先级是最高优先级，二级优先级为高优先级、三级为中优先级、四级为低优先级，为了利用led灯区别显示上述四种优先级，本发明采用颜色来进行区分，现有技术中led灯珠（灯珠）根据施加电压的不同能够显示不同的颜色，这属于现有技术，本发明在此不做限制。对于上述四种不同的优先级来说，红色对应于最高优先级，黄色对应于高优先级，蓝色对应于中优先级，绿色对应于低优先级。因此在步骤s2中，当某一个传感器发生故障时，控制装置先判断该传感器的优先级，根据该传感器的优先级来确定用哪一种颜色来显示该传感器的故障。对于传感器的优先级划分来说，一级优先级的传感器包括：载荷传感器、位移传感器、压力传感器、拉力传感器，二级优先级的传感器包括：加速度传感器、应变传感器、挠度传感器，三级优先级的传感器包括索力传感器、倾角传感器，四级优先级的传感器包括温度传感器、风速传感器、风向传感器、湿度传感器、摄像装置、水位传感器。需要指出的是，上述优先级的划分并不是随便划分的，而是根据传感器对于桥梁的重要性划分的，本发明对于上述传感器的优先级分类经过了大量实践性探索得来。s3、对优先级高的故障信息进行显示，并在首次显示优先级高的故障后显示下一个优先级的故障。s4、当最低优先级的故障信息显示完毕后，再从优先级高的故障进行显示，并按照优先级由高到低的顺序进行循环显示。在步骤s2中对传感器的故障进行了优先级划分，对于故障显示来说，由于本申请的一个目的是为了减小对现有建成时间较长的老旧桥梁进行技术改造，因此在本申请随后要提出的控制装置上只设置一个led灯珠，那么对与不同优先级的故障信息的显示来说，本申请采用循环显示的方法，即首先显示优先级最高的故障信息，然后依次显示优先级较低的故障信息，当优先级最低的故障信息显示完毕后，再从优先级最高的故障信息进行显示，即重复上述过程，实现循环显示，这样的好处是仅可以通过一个led灯珠显示所有优先级的故障信息，最大程度降低对老旧桥梁的改造成本，并且一个led灯珠工作更加稳定，多个led灯珠需要考虑各个灯珠之间的协调性，如果协调性不好，则导致多个led灯珠不能在同一时刻点亮或熄灭，导致多个led灯珠的显示紊乱，无法准确且及时的对传感器的故障信息进行显示，而一个led灯珠则完全避免了多个led灯珠显示紊乱的技术问题。s5、若同一个优先级的故障信息对应不同的桥梁传感器时，将优先级最高的故障信息进行循环显示，直至达到预定次数，然后显示下一优先级的故障信息。对于循环显示来说，由于优先级最高的故障信息表示的是最重要的桥梁传感器发生了故障，而最重要的桥梁传感器是监视桥梁最关键的参数，因此对于优先级最高的故障信息来说，本发明特别提出要以最醒目的方式进行提醒，这样才能引起维护人员的高度重视，维护人员才能在第一时间对该传感器进行检修或替换，保证桥梁安全稳定运行。因此，本申请在步骤s5中详细记载“若同一个优先级的故障信息对应不同的桥梁传感器时，将优先级最高的故障信息进行循环显示，直至达到预定次数，然后显示下一优先级的故障信息”，举例来说，如果同时发生了最高优先级故障信息和高优先级故障信息，则首先对最高优先级故障信息进行预定次数的显示，例如5次，当最高优先级的故障信息被led灯珠显示三次后，再对高优先级的故障信息进行显示，这样就可以使维护人员在检查时，一眼就能够辨认出发生了最高优先级的传感器故障，则可以在第一时间对该传感器进行检修，提高了工作效率。对于故障优先级来说，由于led灯珠可以改变颜色，为了以更明显且更容易分辨的方式对故障信息进行显示，本发明采用不同的颜色来表示不同优先级的故障信息，即定义红色表示最高优先级、黄色表示高优先级，蓝色表示中优先级，绿色表示低优先，维护人员在进行日常维护检查时，可以直接以颜色来区分优先级的高低，而结合步骤s5中的循环显示，则可以更加明显的突出显示最高优先级的故障信息，显著提高了工作效率。上述步骤s1~s5中仅说明了本发明提出的故障显示方法是利用led灯珠对不同的故障进行显示，对于具体显示来说，本发明利用led灯珠的闪烁周期、led灯珠在一个周期内的闪烁次数，led灯珠闪烁周期之间的间隔时间进行详细显示，即每一个桥梁传感器都对应有唯一的闪烁周期、一个周期内的闪烁次数、闪烁周期之间的间隔时间，具体显示方法见下表，表格中闪烁周期的单位是秒，间隔时间的单位是秒：传感器类型闪烁周期一个周期内的闪烁次数间隔时间载荷传感器141位移传感器131压力传感器121拉力传感器111加速度传感器332应变传感器322挠度传感器312索力传感器423倾角传感器413温度传感器662风速传感器652风向传感器642湿度传感器632摄像装置622水位传感器612从上表可以看出，本发明提出的传感器故障显示方法可以仅使用一个led灯珠显示多个传感器的故障信息，并且可以结合led灯珠的颜色对故障信息的重要程度进行可视化显示，显著地提高了维护人员的工作效率。举例来说，若位移传感器发生故障，则led灯珠以红色进行显示，显示周期为1秒，间隔时间为1秒，一个周期内显示3次，当维护人员在实际日常巡检中，只需要将led灯珠的具体闪烁方式与上述表格中的闪烁方式对应，即通过查表的方式即可确定是哪种传感器发生了故障，而上述表格可以打印在维护人员随身携带的记事本、工作笔记上，也可以存储在手机内，可见这种方式不仅简单高效，而且造价成本极低，非常适合现有老旧桥梁的现代化改造。上述内容详细说明了本发明提出的桥梁监控系统的传感器的故障显示方法，下面将详细说明书本发明提出了一种执行上述方法的显示系统。本发明提出的故障显示系统包括控制装置，控制装置包括壳体，信号接收模块、判断模块以及故障信息生成模块均设置在壳体内，用于显示故障信息的led灯珠设置在壳体的上表面，壳体整体呈正方体形状，并且在壳体的下表面设置安装脚，通过螺母将安装脚固定在桥梁的适当位置。此外，控制装置包括信号接收模块，判断模块，故障信息生成模块，led灯珠，信号接收模块用于桥梁传感器发送的检测信息，每接收一次检测信息，信号接收模块向判断模块发送反馈信息，判断模块接收信号接收模块发送的反馈信息，其中反馈信息中包括传感器的具体型号代码，当判断模块在预定时间内接收到的反馈信息小于标准次数时，判断模块做出传感器产生故障的判断信息并将判断信息和反馈信息发送至故障信息生成模块，故障信息生成模块根据接收到的反馈信息确定故障信息的显示方式，其中包括led灯珠的显示颜色，led灯珠的闪烁周期，led灯珠在一个周期内的闪烁次数，led灯珠闪烁周期之间的间隔时间，在故障生成模块确定故障信息的显示方式后，控制装置控制led灯珠按照确定好的故障信息显示方式对桥梁传感器的故障信息进行显示。本发明提出的显示系统体积小巧，并且安装方便，可以根据需要安装在桥梁的任意部位，对于壳体结构的设置，优选地将壳体制造呈防水结构，并且对led灯珠也进行防水处理，这样可以使显示系统免受雨水的危害，即整个控制装置可以设置在桥梁的任意位置，大大提高了显示系统的适用范围。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12