[發明專利]灌漿記錄儀傳感器信號數字化傳輸方法及裝置

有效

• 申請號: 201110240242.4
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102394748A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 蔣小春;李果
• 申請（專利權）人: 成都中大華瑞科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;H04L9/06
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 劉冰心

(一)技術領域：本發明是一種傳感器信號數字化傳輸方法及裝置。主要用于灌漿記錄儀的傳感器，屬信號傳輸類(F04B)。

(二)背景技術：

灌漿工程是隱蔽工程，一般用在電站水壩施工中。灌漿是指向電站水壩的堤案、地基等灌入水泥、沙漿等物質，以加強牢固性。因此，灌漿質量將決定電站水壩的整體質量。壓水是對灌漿后的堤案、地基進行檢測性試驗。

目前，灌漿自動記錄儀行業傳感器信號傳輸方式主要采用模擬傳送，具體工作流程是壓力、密度、流量、抬動及相關傳感器檢測施工現場的灌漿參數，同時將這些參數轉換成模擬信號如：電流信號、電壓信號、頻率信號等，通過信號線纜將信號傳送給記錄儀，而記錄儀則對這些監測數據數字化、顯示以及存儲打印。

灌漿自動記錄儀用于工程計量和質量監控，它能對灌漿施工過程中的灌漿或壓水流量、壓力、密度等進行記錄，并將記錄的數據打印成灌漿施工記錄表供業主直接觀看，使業主了解和掌握灌漿施工質量。但是目前，采用模擬方式傳送傳感器數據有以下問題：1)傳感器輸出的信號是模擬電流信號，容易受到人為的線路干擾，如：針對電流信號并聯分流電阻、電位器，針對電壓信號串聯分壓電阻、電位器，對頻率信號進行分頻、倍頻等改變頻率的裝置。2)記錄儀的傳感器接口也都是標準的電流輸入口，容易進行數據作假，如：采用能夠提供傳感器信號的各種模擬器代替實際傳感器信號，達到弄虛作假的目的。由于施工方提供不真實參數數據，不僅使業主利益受損，更嚴重的是使工程質量出問題造成重大安全事故。

(三)發明內容：

本發明提供的灌漿記錄儀傳感器信號數字化傳輸方法及裝置，就是解決現有灌漿傳感器信號以摸擬信號傳輸至記錄儀存在作弊機會，使傳輸數據不真實，影響灌漿工程質量及安全等問題。

其技術方案如下：灌漿記錄儀傳感器信號數字化傳輸方法，其特征是包括：

1)使各傳感器輸出端模擬電信號獲得取樣，再順次連接增設的模數轉換電路和從機微處理器，或者取樣后直接與含模數轉換電路的從機微處理器相聯，使模擬電信號轉換為數字化加密AD數據；從機微處理器信號端口與增設的傳輸通道C₁連接；2)在遠端的原有灌漿記錄儀輸入端增設與傳輸通道C₂連接的主機微處理器，由主機微處理器接收數字數據傳輸至灌漿記錄儀；3)在傳感器將模擬電信號送入從機微處理器后，使主機微處理器與從機微處理器間相互傳輸數據，用程控方法自動進行傳感器真偽詢問應答后，主機微處理器再按結果將解密數據傳入原有灌漿記錄儀。

上述方法中，所述詢問應答程序的具體步驟，在實施例1中結合附圖說明。上述傳輸方法中還可采用在分別在主機從機內設微處理器外的加密芯片，對應的詢問應答程序步驟在實施例2中結合附圖說明。上述傳輸通道可選為有線方式的485、232、以太網、光纖通信方式，或者無線方式的wifi、無線電、GPRS、藍牙、紅外、3G、zigbee通信方式。本實施例1和2中傳輸通道均選為有線方式的485通信方式，通訊協議中每臺從機都有撥碼開關來設置自己的總線地址，主機通過發送目的從機地址來建立鏈路連接。

按上述灌漿記錄儀傳感器信號數字化傳輸方法所需的裝置，其特征是：

1)在各傳感器輸出端分別增設信號端口順次連接的按模擬電信號類型選取的取樣電路2、模數轉換電路3、從機微處理器4和傳輸通道C₁；由此形成附在傳感器上的在當地的從機B₁；2)在遠端的灌漿記錄儀輸入端增設與傳輸通道C₂連接的主機微處理器9；由此形成附在灌漿記錄儀上的主機A₁；3)所述主機微處理器和從機微處理器內設有用于相互傳輸數據，自動進行傳感器真偽詢問應答的加密軟件和詢問應答軟件。

上述裝置中還可以采用在主、從機內微處理機外均增設加密芯片，均選用現場可編程邏輯陣列FPGA或專用集成電路ASIC。上述傳輸通道選用的有線方式的485通信方式，包括RS485收發器和485總線。其中RS485收發器設有與微處理器信號端口順次連接的光耦隔離、上電抑制、RS485芯片、電路保護電路。上述所有的主機微處理器和從機微處理器均選用單片機。

本發明有益效果：