[發明專利]一種USSN無線網絡振弦式數據采集儀

在審

• 申請號: 201310028609.5
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103824432A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 王輔宋;劉文峰;楊松遠;彭玲;許蘇煒;李松;唐國華;廖權
• 申請（專利權）人: 江西飛尚科技有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及安全健康監測行業。?

背景技術

目前振弦式傳感器的數據測試手段都還是采用集中式采集，每個傳感器都需要信號線纜與振弦數據采集設備連接，因為傳感器的布點比較分散，這樣造成現場信號線纜相對混亂，一方面不容易查找問題，另一方面復雜的現場環境也容易損壞線纜，而且大量的信號線纜的成本也不低。對于現場供電不方便的地方，只能采用蓄電池、太陽能等電源，若電源系統出現問題，整個系統都會癱瘓，隱患很大，維護成本也高。?

發明內容

本發明的目的是：提供一種USSN無線網絡振弦式數據采集儀，以克服現有技術的缺陷，通過采用目前成熟的全節能超大規模無線傳感網絡技術，省去了現場大量布線的工作量，而且每個傳感器節點都有自己的電池電源，不需現場供電，該網絡具有自組網技術，能夠自由尋找最優的數據傳輸路徑，對于在長時間監測過程中出現的”壞點”(某個節點出現異常)現象，不會影響整個監測系統，保證了系統的可靠性。?

根據上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種USSN無線網絡振弦式數據采集儀，其特征在于：它包括傳感器節點、移動通信基站、移動GPRS和監控中心，移動通信基站與傳感器節點、移動GPRS通過無線信號相連通，移動GPRS和監控中心相連接。?

所述的傳感器節點有一個以上，分別有獨立的采集電路、獨立的電池電源。?

所述的傳感器節點主要由傳感器、信號調理采集模塊和USSN節點構成。?

所述的傳感器配有為四芯線，兩根為振弦信號線，兩根為數字溫度計的信號線。?

與現有技術相比，本發明的優點和有益效果為：?

1、本發明解決了現場布線難的問題，所有傳感器全部省去了信號線纜，只需將傳感器按照對應方法安裝在構件上即可；?

2、本系統特別適合現場危險，復雜，很難布線的環境。?

附圖說明

圖1為本發明實施例原理框圖；?

圖2為本發明實施例傳感器節點構成原理框圖；?

具體實施方式

結合圖1、圖2，為本發明一種USSN無線網絡振弦式數據采集儀實施例原理框圖，它包括傳感器節點、移動通信基站、移動GPRS和監控中心，移動通信基站與傳感器節點、移動GPRS通過無線信號相連通，移動GPRS和監控中心相連接，本發明在原有振弦數據采集功能的基礎上，考慮超低功耗設計，并結合USSN超低功耗短程無線模塊，每個傳感器具有自己獨立的采集電路，獨立的電池，這樣當系統中多個傳感器點有一個出現異常時，不會影響整個系統的工作，全網節點功耗均衡是USSN模塊的特點，這樣會提升系統整體的工作時間。?

基本的系統整個網絡如圖1所示，實際中，現場的網絡結構會根據實際情況有所變化。比如可能會出現無線組網與現場RS485，CANBUS共存的現象。?

實際的數據采集節點由傳感器，信號調理采集模塊，USSN節點構成。?

其中振弦式傳感器一般為4芯線，兩根為振弦信號線，兩根為數字溫度計的信號線。?

信號調理采集模塊完成的功能為將模擬信號采集并完成轉換，運算，得到實際的頻率值。?

整個信號調理模塊的采集與數據處理運算過程小于1秒，節點的功耗控制源于USSN模塊提供的喚醒與休眠信號。?

振弦類采集設備的瞬時功耗小于100mA，峰值電流1.1A(瞬間脈沖激勵信號，為傳感器的激勵源信號)。?

整個系統的運作周期一般是每一小時進行一次采集，無同步要求。?

振弦式采集設備提供的接口：UART，SPI。?

實際操作可考慮將北京威迅紫晶科技有限公司生產的USSN模塊嵌入振弦?信號調理板，節點供電考慮單節容量3000mAH的鋰電池。整個信號調理板的供電總開關開啟關閉信號由USSN模塊提供，需要注意信號調理板上有DCDC模塊，需要在發送采集命令前，預留一個合適的啟動時間T。?