[發明專利]一種用于土木工程結構健康監測的傳感器系統

有效

• 申請號: 201210056339.4
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103308096A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 柳成蔭;許春川
• 申請（專利權）人: 柳成蔭;許春川
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及數據監測領域，具體涉及一種用于土木工程結構健康監測的傳感器系統。?

背景技術

應用于土木工程結構健康監測的無線智能傳感器系統是一種全新的數據獲取系統，該傳感器系統主要通過監測土木工程結構的溫度、加速度和應變三個物理量，來監測土木工程結構的環境、振動和變形物理量場，以實現對土木工程結構的健康監測。目前應用于監測土木工程結構健康監測的無線智能傳感器系統，都只能單獨監測土木工程結構的某一物理量，若需要成功監測土木工程結構的溫度、加速度和應變三個物理量就需要三個不同的傳感器系統。這樣土木工程結構的健康監測成本高，且實用性差。

發明內容

本發明實施例提供了一種用于土木工程結構健康監測的傳感器系統，可以實現一個傳感器系統同時監測土木工程結構的溫度、加速度和應變三個物理量，降低了土木工程結構的健康監測成本，且實用性好。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供的一種用于土木工程結構健康監測的傳感器系統，包括：采集模塊、濾波放大電路、數據處理模塊、通訊模塊和電源模塊，其中，采集模塊包括：

用于采集土木工程結構的加速度物理量的加速度傳感器；

用于采集土木工程結構的溫度物理量的溫度傳感器；

以及用于接收包含外部應變傳感器采集的土木工程結構的應變物理量的信號的轉換接口。

本發明實施例，包括采集模塊、濾波放大電路、數據處理模塊、通訊模塊和電源模塊，其中，采集模塊包括：用于采集土木工程結構的加速度物理量的加速度傳感器，用于采集土木工程結構的溫度物理量的溫度傳感器，以及用于接收包含外部應變傳感器采集的土木工程結構的應變物理量的信號的轉換接口。這樣可以實現一個傳感器系統同時監測土木工程結構的溫度、加速度和應變三個物理量，降低了土木工程結構的健康監測成本，且實用性好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一種用于土木工程結構健康監測的傳感器系統的結構示意圖

圖2是本發明傳感器系統內采集模塊的三軸加速度傳感器的電路圖；

圖3是本發明傳感器系統內采集模塊的A/D轉換器的電路圖；

圖4是本發明傳感器系統內采集模塊的數字溫度傳感器的電路圖；

圖5是本發明傳感器系統內采集模塊的總線擴展器的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

圖1是本發明一種用于土木工程結構健康監測的傳感器系統的結構示意圖，如圖1所示，包括：數據采集模塊11、濾波放大電路12、數據處理模塊13、通訊模塊14和電源模塊15，其中，數據采集模塊11包括：

用于采集土木工程結構的加速度物理量的加速度傳感器111；

用于采集土木工程結構的溫度物理量的溫度傳感器112；

以及用于接收包含外部應變傳感器采集的土木工程結構的應變物理量的信號的轉換接口113。

需要說明的是，轉換接口113可以為至少一個通道的開放式模數轉換接口，這樣轉換接口113可以接收包含多個外部應變傳感器采集的土木工程結構的應變物理量的信號，同時還可以將包含外部應變傳感器采集的土木工程結構的應變物理量信號轉換成數字信號，這樣使得傳感器系統的數據處理模塊處理數據時更加方便、快捷。

需要說明的是，加速度傳感器111可以為三軸加速度傳感器，該三軸加速度傳感器采集的加速度物理量精度高。同時，該采集模塊還可以包括用于將三軸加速度傳感器采集的土木工程結構的加速度物理量信息轉換成數字信號的模擬/數字（A/D，Analog-to-Digital）轉換器114，這樣可以實現采集模塊向無線傳感器的數據處理模塊傳輸是數字信號這樣使得無線傳感器的數據處理模塊處理數據時更加方便、快捷。