1、桥梁综合处理主机产品说明书安徽辰控智能科技有限公司桥梁综合处理主机-产品说明书1重要提示在本说明书中，我们将尽最大的努力保证文中所含信息可靠精确。但由于产品或软件升级等原因，有可能造成本文的部分内容失效，请注意版本变化，并及时更新。 版权本说明书包含的所有内容均受版权法的保护，未经安徽辰控智能科技有限公司的书面授权，任何组织和个人不得以任何形式或手段对整个说明书和部分内容进行复制和转载。目录桥梁综合处理主机-产品说明书2第 1 章 产品概述 .3第二章 技术规格 .9第三章 产品应用 .9第 1 章 产品概述1.1 产品简介 .31.2 技术原理 .41.3 产品功能 .5桥梁综合处理主机-产
2、品说明书31.1 产品简介桥梁综合处理主机是应用于桥梁建筑监测的前端数据采集处理中心设备；公路桥梁作为城市大型基础建设，是城市生命线工程的重要组成部分，其安全稳定是确保交通畅通的基础，对于国民经济的持续、稳定发展起着重要作用；一旦出现安全事故，不但对人民的生命和财产安全造成重大损失，还可能导致部分交通网络瘫痪，造成巨大社会影响。对桥梁的监测包括大量的传感器，需要一台桥梁综合处理主机将所有传感器数据收集、预处理作为桥梁健康状态的分析基础。桥梁综合处理主机按照一定的策略采集、存储、上传桥梁监测传感器数据；实现数据的初步筛选，做相应的算法运算；用于桥梁安全健康监测，实时监测桥梁的静态和动态特性，进行
3、动态数据计算分析和报警；它可存储一年的桥梁健康安全数据，具备 4G 及有线网络传输能力，可将数据实时传输到后台监测系统，实现了桥梁监测前端监测的标准化信息采集、分析和传输，解决了以往数据采集不标准、数据本地化计算分析困难及远传数据量大等问题。 本主机采用英特尔 ATOM 低功耗处理器、Linux 系统作为平台、数据库存储系统，上行、下行通信为以太网线路，大容量的硬盘保证数据备份有足够的空间，内部 DSP分析模块可实时对桥梁系统的动态特性进行计算分析。 桥梁综合处理主机采用工业级标准设计，可适用于室外安装环境。 图 1 桥梁综合处理主机正面桥梁综合处理主机-产品说明书4图 2 桥梁综合处理主机背
4、面图 3 桥梁综合处理主机侧面1.2 技术原理传感器经过前端各厂家采集箱进行 AD 信号转换处理，桥梁综合处理主机负责汇总各种采集箱数据，经过计算得出带量纲测量值，实时数据分析提供实时数据报警；利用快速傅立叶变换可以实时计算桥梁的动态特性值用于桥梁频域分析；基于 linux系统设计及大容量固态硬盘，能够保存桥梁长期监测数据。桥梁综合处理主机-产品说明书5系统采集接口采集 、 计算模块傅立叶计算模块存储模块数据远传接口状态显示交互拉线位移传感器挠度传感器A 厂家采集器B 厂家采集器. . .数据源桥梁综合处理主机后台系统图 4 主机系统原理1.3 产品功能1.3.1 功能列表功能类别 子功能以太
5、网、RS485 外采接口数据采集采集箱数据采集周期上报时间段上报异常上报查询上报数据上报历史数据上报桥梁综合处理主机-产品说明书6快速傅里叶变换异常分析数据分析计算数据抽稀本地参数设置参数配置远程参数设置主机运行状态显示状态显示监测桥梁状态显示系统参数存储传感器数据存储数据管理传感器数据清理ssh、ftp 服务启动、重启自检自恢复管理维护远程升级安全认证运行日志1.3.2 功能描述1） 数据采集数据采集是桥梁综合处理主机的基本功能，采用以太网的方式保持与多台采集箱并行通信，采集加速度传感器、位移传感器、应变计及温湿度传感器等原始数据。2） 数据上报主机向服务端传输的数据方式分为主动上报和被动查
6、询。 周期上报按照预定设置的上报周期，主动上传所有传感器的数据,支持周期可设。 时间段上报桥梁综合处理主机-产品说明书7只在预先设定的每天开始时间和结束时间内上传指定传感器的数据动态信号频谱数据及实施数据，一天可设置两个时间段。 异常上报当主机检测到传感器数据异常，如位移传感器超出了设定的阈值，立即将异常值传输到服务端；异常模式可选，如采样值超上下限、采样值斜率超限. 查询上报查询属于被动上报，主机实时接收服务端下发的查询指令，上传指定传感器输出的实时数据，包括单个查询和批量查询两种方式。 断网历史数据上传主机恢复与服务端通信时，网络空闲时及时上传主机离线时保存的传感器数据。3） 数据分析计算
7、主机根据人工配置的各通道传感器阈值，对采集的传感器数据进行异常分析判断；对于加速度传感器、应变传感器等采样频率较高的传感器，所以采集的数据量较大，在保证数据完整性的情况下，主机可以对数据进行删减和抽稀，来达到压缩数量的目的。主机同时还要对一些传感器原始数据进行快速傅里叶变换等算法，提取特征值减少上传数量。4） 参数配置包括配置主机设备参数的配置和传感器参数的配置两大部分。类别 配置主机时间主机 IP 地址采集周期上报时间段主机设备参数桥梁 ID桥梁综合处理主机-产品说明书8桥梁名称服务器地址信息名称阈值抽稀间隔传感器参数上传周期5） 状态显示及状态上报 主机运作状态显示采用硬件的方式显示主机的
8、工作状态，包括电源指示、运行正常、设备故障、通信状态等基本信息；协议里定义设备状态代码及故障状态详细描述信息，可查询，可主动上报，可配置。 监测桥梁状态显示采用显示屏的方式实时显示监测桥梁的关键状态信息。6） 数据管理、存储及传输数据管理包括设备参数、传感器参数及传感器数据存储，主机定期清理过期传感器数据释放硬盘空间；当主机发现传感器异常数据，自动存储异常值前后一段时间内的数据，时间为分钟级，存储数据的内容及格式，历史文件数据块,按时间段，目前暂定 15 分钟到 1 小时。7） 安全认证主机与服务端具备认证机制，防止非法主机接入系统。8） 运行日志主机保存运行信息、人为操作记录及故障等信息，并
9、可上传。9) 远程维护支持 SSH、Telent 等协议，可实现主机的远程升级和维护。桥梁综合处理主机-产品说明书9第二章 技术规格主机配置信息供电电压 AC180AC24050HzCPU Atom N2550显示 7 寸工业级，分辨率 1024*600，支持触控接入容量 静态传感器 100 个、动态传感器 100固态存储 240G通信接口 RJ45 网口10，RS4852，USB4,移动 4G 通信(选配) 功率 150W工作环境 温度-2070，湿度 5%-95%RH外形尺寸 3U 标准机箱， （438）*高（133.5）*宽（482）cm第三章 产品应用桥梁综合处理主机目前可以兼容国内外主要厂商（基康、东华测试等）的动静态传感器数据采集和处理，实现数据采集的标准化，同时可扩展；如下桥梁综合处理主机在公路桥梁监测系统中的应用。
