一種用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁、涵洞、礦山尾礦庫、大壩等建筑體健康安全監(jiān)測領域，具體是一種用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁、涵洞、礦山尾礦庫、大壩等建筑體建好后(以下簡稱建筑體)，由于受到氣候、腐蝕、材料老化等因素影響，以及長期在靜動載作用下受到的損壞，其強度和剛度相應地會隨時間的增加而降低。這不僅會影響安全，也縮短了建筑體的使用壽命。為保證建筑體的安全與使用，加強其相關監(jiān)測、監(jiān)護管理工作極為重要。
[0003]建筑體健康安全監(jiān)測系統(tǒng)是一種綜合了現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(shù)、信號分析與處理技術(shù)、數(shù)據(jù)管理方法、知識挖掘、預測技術(shù)及建筑體結(jié)構(gòu)分析理論等多個領域的知識，采用實時在線監(jiān)測方式進行實時診斷、趨勢預測的監(jiān)測、預警、維護平臺。
[0004]目前建筑體健康安全監(jiān)測系統(tǒng)基本采用傳感器信號集中接入工作站(或采集器)，再由工作站通過無線/有線網(wǎng)絡級聯(lián)上傳至上位機的集散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不支持自由拓撲，工程實施及擴充相對困難;而且由于工作站成本相對較高，致使對一些中小型建筑體進行健康安全監(jiān)測的投資性價比不高。
[0005]此外，針對建筑體振動數(shù)據(jù)的高速實時采集，目前尚未有性價比較好的解決方案。【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，通過LonWorks現(xiàn)場總線特有的自由拓撲結(jié)構(gòu)能力，以及該總線式智能傳感器的高速采集能力，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0008]—種用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，包括微處理器、存儲單元、譯碼單元、緩沖隔離單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、調(diào)理單元和現(xiàn)場總線通訊接口，所述調(diào)理單元包括低通濾波電路和程控增益電路;所述存儲單元與微處理器交互式連接，所述譯碼單元的輸入端與微處理器的地址輸出端連接;所述譯碼單元的第一片選輸出端與存儲單元的片選輸入端連接，所述譯碼單元的第二片選輸出端通過緩沖隔離單元與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的片選輸入端連接，所述譯碼單元的第三片選輸出端通過緩沖隔離單元與程控增益電路的片選輸入端連接；
[0009]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的信號輸出端通過緩沖隔離單元與微處理器的信號輸入端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的信號輸入端與程控增益電路的信號輸出端連接，所述程控增益電路的信號輸入端與低通濾波電路的信號輸出端連接，所述低通濾波電路的信號輸入端與外部傳感器組的信號輸出端連接;所述程控增益電路的控制輸入端通過緩沖隔離單元與微處理器的信號輸出端連接，所述微處理器的通信端口與現(xiàn)場總線通訊接口交互式連接，所述現(xiàn)場總線通訊接口與外部通信電纜連接。
[0010]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述微處理器包括神經(jīng)元芯片和啟動復位電路。
[0011]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述譯碼單元包括一片GAL20V8 芯片。
[0012]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述緩沖隔離單元包括多片光電隔離及驅(qū)動芯片。
[0013]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括A/D轉(zhuǎn)換及精密基準穩(wěn)壓源電路。
[0014]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述現(xiàn)場總線通訊接口采用符合LonWorks協(xié)議、支持自由拓撲結(jié)構(gòu)的變壓器隔離收發(fā)模塊FTT-10。
[0015]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述存儲單元與微處理器通過并行數(shù)據(jù)總線交互式連接。
[0016]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述現(xiàn)場總線通訊接口通過差分雙絞線與外部通信電纜連接。
[0017]所述的用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，所述外部傳感器組包括頻率檢測傳感器、電壓檢測傳感器、應力檢測傳感器和溫度檢測傳感器。
[0018]本實用新型的有益效果為:
[0019]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型通過設置頻率、電壓、應力、溫度等信號檢測通道，可以監(jiān)測建筑體變形、位移、振動、滲壓、溫度等物理量，具有檢測信號種類、檢測量程靈活調(diào)配功能，極大地提升了對建筑體變形、位移、振動、滲壓、溫度等物理量檢測的性價比；同時，本實用新型的現(xiàn)場總線通訊接口具有符合LonWorks協(xié)議、支持自由拓撲結(jié)構(gòu)的變壓器隔離收發(fā)能力，極大地提升了工程實施及擴充靈活度、性價比;本實用新型具備對高速頻率信號的檢測采集能力，解決了針對建筑體振動信號等相關快速變化信號的采集問題;本實用新型通過設置存儲單元，實時存儲接收到的標簽數(shù)據(jù)，避免斷電或向上通訊中斷時丟失檢測數(shù)據(jù)，保證對建筑體在監(jiān)測時間上的完整性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型。
[0022]如圖1所示，一種用于建筑體健康安全監(jiān)測的總線式智能傳感器，包括微處理器1、存儲單元2、譯碼單元3、緩沖隔離單元4、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元5、調(diào)理單元6和現(xiàn)場總線通訊接口 7。
[0023]微處理器1包括神經(jīng)元芯片和啟動復位電路，譯碼單元3包括一片GAL20V8芯片，緩沖隔離單元4包括多片光電隔離及驅(qū)動芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元5包括A/D轉(zhuǎn)換及精密基準穩(wěn)壓源電路，調(diào)理單元6包括低通濾波電路和程控增益電路，現(xiàn)場總線通訊接口 7采用符合LonWorks協(xié)議、支持自由拓撲結(jié)構(gòu)的變壓器隔離收發(fā)模塊FTT-10。
[0024]存儲單元2與微處理器1通過并行數(shù)據(jù)總線進行數(shù)據(jù)交互，存儲單元2的片選輸入端與譯碼單元3的第一片選輸出端CS2連接。
[0025]譯碼單元3的輸入端與微處理器1的地址輸出端連接，譯碼單元3的第二片選輸出端CS5