[實用新型]應用于土木工程結構安全檢測的多通道振弦采集儀

有效

• 申請號: 201020289411.4
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN201903397U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 劉文峰;李彥斌;韓偉;王輔宋;段鴻
• 申請（專利權）人: 劉文峰
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、所屬領域

本實用新型涉及到土木工程結構檢測和監測領域，即用于對重大土木工程結構進行檢測和監測時，用于自動采集信號，對各個傳感器進行統一控制。

二、背景技術

傳統的重大土木工程結構安全檢測/監測中，采集儀還只能手動地控制傳感器采集數據，需要技術人員實時記錄采集數據，在一些需要特殊時間段采集數據的項目中，給技術人員帶來了很多麻煩和不便，在很多環境惡劣的安全監測工程中，本產品也能發揮重大作用。

本產品適合長期的安全監測，對重大工程的重要部分可以有持續的數據采集能力，全程監控工程完成質量，實時得到工程數據。

三、發明內容

本實用新型用于自動采集信號，前端可接各類單線圈振弦式傳感器，該模塊通訊接口采用通用標準RS232/485，數據接口處設有防雷保護模塊，保證了非電源線引發的瞬間過流疏通。可用于水工建筑物、高邊坡、道路、橋梁、隧道等使用環境惡劣的安全監測工程，本實用新型結構由模擬前端信號調理模塊，通道選擇模塊，MCU中央控制模塊，RS485通訊模塊，存儲模塊，供電模塊和時鐘模塊組成。如附圖所示，本實用新型通過模擬前端，信號調理模塊處理接收到的傳感器數據，再通過通道選擇模塊選擇通道和主MCU中央控制模塊一一連通，最后通過RS485通訊模塊與PC機進行實時通信控制MCU中央控制模塊，期間由供電模塊，時鐘模塊和存儲模塊配合實現數據采集功能。

下面為各組成部分的工作參數：

(1)模擬前端信號調理

電路為二階低通濾波電路有效頻率為50-3500Hz。電路功能有弦式傳感器的內阻判斷、激勵電壓的電壓控制、有效波形信號的放大、濾波。

(2)通道選擇開關電路

通過光耦繼電器的譯碼，實現各路多通道的前端模擬和MCU主控制器的一一連通。

(3)MCU控制芯片及FFT頻率運算

MCU單片機對傳感器通道的選擇、數據命令的響應、實時時鐘控制、存儲模塊的文件系統實現、供電控制。主要實現FFT頻譜分析算法。

(4)RS485工業數據傳輸

RS485通訊質量穩定，不容易受到外界干擾。

(5)供電控制

為系統提供穩定的5V和3.3V電源。

(6)實時時鐘部分

實時時鐘模塊，為系統提供精確的時鐘。

(7)存儲模塊

使用多個EEPROM，可存儲大里大里數據。實現微文件系統，實現數據插入，數據刪除，數據查找。

四、附圖說明

下面結合附圖對專利實施和技術做進一步說明：

圖1多通道振弦采集儀結構圖

五、具體實施方式

如附圖所示結構圖，本實用新型通過模擬前端，信號調理模塊處理接收到的傳感器數據，再通過通道選擇模塊選擇通道和主MCU中央控制模塊一一連通，最后通過RS485通訊模塊與PC機進行實時通信控制MCU中央控制模塊，期間由供電模塊，時鐘模塊和存儲模塊配合實現功能。