專利名稱：具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及橋梁健康檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及ー種具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀。
背景技術(shù)：
隨著建設(shè)橋梁大面積的推進(jìn)和覆蓋，人們對橋梁建成后的健康安全關(guān)注越來越密切。而影響橋梁安全的ー些重要指標(biāo)是我們重點關(guān)心的。主要表現(xiàn)橋梁的各種參數(shù)，應(yīng)カ(應(yīng)變)、變形(撓度)、裂縫、傾角、溫度、風(fēng)速、位移等。近年來，遠(yuǎn)程參數(shù)配置的橋梁監(jiān)測越來越受到人們的重視，國內(nèi)外的眾多企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)在各類橋梁參數(shù)傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步，而且各傳感器正向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展。但是目前的無線監(jiān)測模塊與主機(jī)模塊之間通信只是單向的即從數(shù)據(jù)采集模塊傳輸?shù)街鳈C(jī)上，而從主機(jī)到數(shù)據(jù)采集裝置的遠(yuǎn)程調(diào)控則很少，這就為人工干預(yù)各參數(shù)的穩(wěn)定控制帶來了不便，如 果可以人工的設(shè)定數(shù)據(jù)采集頻率和遠(yuǎn)程參數(shù)配置結(jié)合，那將會有廣泛的應(yīng)用前景。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供ー種具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，可以實現(xiàn)人工干預(yù)數(shù)據(jù)采集的頻率，人工遠(yuǎn)程參數(shù)配置等功能，切實地滿足了橋梁環(huán)境監(jiān)測的需要，供電方式靈活，適用于不同的環(huán)境中，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是ー種具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在干包括給系統(tǒng)中各用電單元供電的電源模塊、MCU模塊以及與MCU模塊相接的用于與紅外手掌機(jī)配合使用的紅外通信模塊、用于建立與服務(wù)中心通信的遠(yuǎn)程通信模塊、用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)存儲模塊、用于連接以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接ロ電路模塊和用干與當(dāng)?shù)赜脩暨M(jìn)行通信的用戶接ロ電路模塊，所述MCU模塊的輸入端接有用于采集橋梁健康數(shù)據(jù)并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的信號采集處理模塊，所述信號采集處理模塊的輸入端接有用于采集橋梁健康數(shù)據(jù)的傳感器組，所述傳感器組包括風(fēng)速傳感器、稱重傳感器、溫度傳感器、應(yīng)カ傳感器、加速度傳感器和位移傳感器，所述MCU模塊的輸出端接有用于對外部設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制的繼電器組；所述電源模塊包括交直流轉(zhuǎn)換電路模塊、太陽能電池板、與太陽能電池板相接的充電控制電路模塊以及與充電控制電路模塊相接的蓄電池和充放電保護(hù)電路模塊。上述的具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于所述MCU模塊為32位高速ARM7芯片SEP4020。上述的具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于所述遠(yuǎn)程通信模塊為光端機(jī)、GPRS模塊，TD-SCDMA模塊、WCDMA模塊和EVDO模塊中的ー個或多個。上述的具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于所述用戶接ロ電路模塊為USB接ロ電路模塊、MMC卡接ロ電路模塊或SD卡接ロ電路模塊。[0008]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、本實用新型采用模塊化、集成化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡単，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便。2、本實用新型是將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技木、自動控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等有機(jī)地運(yùn)用于橋梁而建立起的一種實時的、準(zhǔn)確的、高效的橋梁自身環(huán)境健康監(jiān)測系統(tǒng)，整個技術(shù)方案的規(guī)劃即可方便的在現(xiàn)場單橋部署使用，也可大規(guī)模部署，即適應(yīng)短期的監(jiān)測，也適應(yīng)長期的監(jiān)測，無論是從技術(shù)路線上，還是在設(shè)備及實施上都能夠支持建立ー個區(qū)域性或者國家性的橋梁健康監(jiān)測中心。3、本實用新型設(shè)計實現(xiàn)了市電供電和太陽能供電兩種供電方式，可以根據(jù)本實用新型使用的地方自由選擇，是采用市電供電還是太陽能供電，供電方式靈活，適用于不同的環(huán)境中，而且采用太陽能供電能夠有效地節(jié)約能源。4、本實用新型可以實現(xiàn)人工干預(yù)數(shù)據(jù)采集的頻率，人工遠(yuǎn)程參數(shù)配置等功能，切實地滿足了橋梁環(huán)境監(jiān)測的需要，為應(yīng)對突發(fā)狀況提供了有力的技術(shù)保證，而將這些參數(shù)通過橋上無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和傳輸子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端結(jié)構(gòu)安全評價 與智能健康診斷子系統(tǒng)(遠(yuǎn)端專家及現(xiàn)場使用者)將變得十分方便。5、本實用新型的實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，可以實現(xiàn)人工干預(yù)數(shù)據(jù)采集的頻率，人工遠(yuǎn)程參數(shù)配置等功能，切實地滿足了橋梁環(huán)境監(jiān)測的需要，供電方式靈活，適用于不同的環(huán)境中，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。

圖I為本實用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明I-電源模塊； 2-MCU模塊；3-紅外通信模塊；4-遠(yuǎn)程通信模塊； 5-數(shù)據(jù)存儲模塊；6-以太網(wǎng)接ロ電路模塊；7-用戶接ロ電路模塊；8_信號采集處理模塊；9-1_風(fēng)速傳感器；9_2_稱重傳感器； 9_3_溫度傳感器；9_4_應(yīng)カ傳感器；9-5-加速度傳感器；9-6-位移傳感器；10_繼電器組。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型包括給系統(tǒng)中各用電單元供電的電源模塊I、MCU模塊2以及與MCU模塊2相接的用于與紅外手掌機(jī)配合使用的紅外通信模塊3、用于建立與服務(wù)中心通信的遠(yuǎn)程通信模塊4、用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)存儲模塊5、用于連接以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接ロ電路模塊6和用干與當(dāng)?shù)赜脩暨M(jìn)行通信的用戶接ロ電路模塊7，所述MCU模塊2的輸入端接有用于采集橋梁健康數(shù)據(jù)并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的信號采集處理模塊8，所述信號采集處理模塊8的輸入端接有用于采集橋梁健康數(shù)據(jù)的傳感器組，所述傳感器組包括風(fēng)速傳感器9-1、稱重傳感器9-2、溫度傳感器9-3、應(yīng)カ傳感器9-4、加速度傳感器9_5和位移傳感器9-6，所述MCU模塊2的輸出端接有用于對外部設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制的繼電器組10 ；所述電源模塊I包括交直流轉(zhuǎn)換電路模塊1-1、太陽能電池板1-2、與太陽能電池板1-2相接的充電控制電路模塊1-3以及與充電控制電路模塊1-3相接的蓄電池1-4和充放電保護(hù)電路模塊1-5。如圖I所示，本實施例中，所述MCU模塊2為32位高速ARM7芯片SEP4020，該MCU模塊2 —般運(yùn)行速率可達(dá)86M左右，數(shù)據(jù)處理速度快，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。所述遠(yuǎn)程通信模塊4為光端機(jī)、GPRS模塊，TD-SCDMA模塊、WCDMA模塊和EVDO模塊中的ー個或多個，可根據(jù)用戶當(dāng)?shù)氐那闆r，可選擇不同的模塊，是建立用戶與服務(wù)中心通信的橋梁。所述用戶接ロ電路模塊7為USB接ロ電路模塊、MMC卡接ロ電路模塊或SD卡接ロ電路模塊。本實用新型的工作原理及工作過程是風(fēng)速傳感器9-1、稱重傳感器9-2、溫度傳感器9-3、應(yīng)カ傳感器9-4、加速度傳感器9-5和位移傳感器9-6實時地采集橋梁信息，并將所檢測到的數(shù)據(jù)輸出給信號采集處理模塊8，信號采集處理模塊8采集各傳感器所輸出的數(shù)據(jù)并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸出給MCU模塊2，MCU模塊2對其接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并將處理結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)存儲模塊5予以暫時存儲，根據(jù)需求將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包標(biāo)記，在特定的時間通過遠(yuǎn)程通信模塊4或以太網(wǎng)接ロ電路模塊6傳輸?shù)椒?wù)中心，控制管理人員可以根 據(jù)需要調(diào)節(jié)信號采集處理模塊8采集數(shù)據(jù)的頻率，傳輸時機(jī)和加密情況，并對異常那個數(shù)據(jù)進(jìn)行特別的標(biāo)記。管理員可以將編好的程序通過遠(yuǎn)程通信模塊4或以太網(wǎng)接ロ電路模塊6傳輸給信號采集處理模塊8，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能，信號采集處理模塊8可以根據(jù)設(shè)定的控制指令來獨立完成控制。本實用新型設(shè)計實現(xiàn)了市電供電和太陽能供電兩種供電方式，可以根據(jù)本實用新型使用的地方自由選擇，是采用市電供電還是太陽能供電，采用太陽能供電時，蓄電池1-4能夠?qū)滋焯柲茈姵匕?-2產(chǎn)生的電量存儲起來，以備無陽光時使用。充電控制電路模塊1-3負(fù)責(zé)給蓄電池1-4充電，充放電保護(hù)電路模塊1-5保護(hù)蓄電池1-4的充放電，蓄電池1-4選用合適的容量，在外部失電的情況下，負(fù)責(zé)整個數(shù)據(jù)采集儀的運(yùn)行，選型的時候要注意蓄電池1-4的持久性，及充電的穩(wěn)定性。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于包括給系統(tǒng)中各用電單元供電的電源模塊(1)、MCU模塊⑵以及與MCU模塊⑵相接的用于與紅外手掌機(jī)配合使用的紅外通信模塊(3)、用于建立與服務(wù)中心通信的遠(yuǎn)程通信模塊(4)、用于數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)存儲模塊(5)、用于連接以太網(wǎng)的以太網(wǎng)接ロ電路模塊(6)和用干與當(dāng)?shù)赜脩暨M(jìn)行通信的用戶接ロ電路模塊(7)，所述MCU模塊(2)的輸入端接有用于采集橋梁健康數(shù)據(jù)并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的信號采集處理模塊(8)，所述信號采集處理模塊(8)的輸入端接有用于采集橋梁健康數(shù)據(jù)的傳感器組，所述傳感器組包括風(fēng)速傳感器(9-1)、稱重傳感器(9-2)、溫度傳感器(9-3)、應(yīng)カ傳感器(9-4)、加速度傳感器(9-5)和位移傳感器(9-6)，所述MCU模塊(2)的輸出端接有用于對外部設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制的繼電器組(10)；所述電源模塊(I)包括交直流轉(zhuǎn)換電路模塊(1-1)、太陽能電池板(1-2)、與太陽能電池板(1-2)相接的充電控制電路模塊(1-3)以及與充電控制電路模塊(1-3)相接的蓄電池(1-4)和充放電保護(hù)電路模塊(1-5)。
2.按照權(quán)利要求I所述的具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于所述MCU模塊⑵為32位高速ARM7芯片SEP4020。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于所述遠(yuǎn)程通信模塊(4)為光端機(jī)、GPRS模塊，TD-SCDMA模塊、WCDMA模塊和EVDO模塊中的ー個或多個。
4.按照權(quán)利要求3所述的具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于所述用戶接ロ電路模塊(7)為USB接ロ電路模塊、MMC卡接ロ電路模塊或SD卡接ロ電路模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種具有遠(yuǎn)程參數(shù)配置功能的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集儀，包括電源模塊、MCU模塊以及與MCU模塊相接的紅外通信模塊、遠(yuǎn)程通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、以太網(wǎng)接口電路模塊和用戶接口電路模塊，MCU模塊的輸入端接有信號采集處理模塊，信號采集處理模塊的輸入端接有傳感器組，MCU模塊的輸出端接有繼電器組；電源模塊包括交直流轉(zhuǎn)換電路模塊、太陽能電池板、與太陽能電池板相接的充電控制電路模塊以及與充電控制電路模塊相接的蓄電池和充放電保護(hù)電路模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，可以實現(xiàn)人工干預(yù)數(shù)據(jù)采集的頻率，人工遠(yuǎn)程參數(shù)配置等功能，供電方式靈活，適用于不同的環(huán)境中，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號G01D21/02GK202433035SQ20112056978
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者高濤 申請人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司