[實用新型]一種具有外同步和以太網接口的智慧支座數據采集裝置

有效

• 申請號: 201821744009.3
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN208954325U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 閆翠平;徐瑞祥;李炯;韓文濤;佟夢竹;李曉明;胡秉誼
• 申請（專利權）人: 豐澤智能裝備股份有限公司;北京交通大學
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 陳亞斌;關兆輝

本實用新型提供了一種具有外同步和以太網接口的智慧支座數據采集裝置。該裝置包括：外同步信號接收接口、數據信號處理器、數據存儲單元、多選一復用器、片選譯碼器、第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊、第三模數轉換模塊、第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器和TCP/IP協議芯片。應用本實用新型可以實現多通道、高采樣率、大容量數據采集的功能，解決大數據量的傳輸問題，實現與相關聯的其它裝置進行同步數據采集，并提高所采集的數據的完整性和準確性。

技術領域

本申請涉及數據采集與分析技術領域，尤其涉及一種具有外同步和以太網接口的智慧支座數據采集裝置。

背景技術

橋梁支座是連接橋梁上下部結構的重要部件，一旦橋梁支座出現病害，將會直接影響到橋梁上部結構的承載能力，進而威脅到橋上行人和車輛行車安全，因此，對橋梁動、靜態荷載進行快速準確地監測，具有十分重要的意義。

隨著傳感器技術、無線通訊技術以及互聯網技術的發展，在線監測應用越來越廣泛，橋梁支座的監測裝置也逐步涉及到該領域。目前，現有技術中的橋梁支座數據采集技術是運用各種傳感器以及橋梁的數據采集設備將采集的信號送至橋梁的主控制單元，因為需要測量位移、受力等多個參數的采樣，支座一般需要9～12個差分的采樣信號進行同步采集。由于采樣精度高、頻率高，采集的數據量大，如果使用普通的RS232通訊線和RS485通訊線，雖然穩定性高，但是隨著傳輸距離的增加，RS485通訊線的傳輸速率也將隨之降低至幾kbps或者幾十kbps，這并不能滿足實時采樣傳輸數據的要求。另外，采集節點數量多且分布距離遠，數據傳輸線越長信號越容易受到干擾，這樣就很難保證數據傳輸的準確性。此外，由于橋梁支座的兩個采集單元分布在橋梁的兩端，為了分析橋梁數據，需要兩個支座同步進行采集，即同時采集橋梁兩端的數據；但是，由于采集節點之間是相互獨立的，因此難以保證橋梁兩端的同步采集，而如果用線纜兩端傳輸同步信號，則會因為長距離鋪設而加大屏蔽與施工等技術難度。

綜上可知，由于現有技術中的橋梁支座數據采集技術具有如上所述的缺點，因此，提出一種可以采集和傳輸大量支座信息以及實現和其他采集裝置同步采集數據的數據采集裝置，是本領域中亟需解決的技術問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種具有外同步和以太網接口的智慧支座數據采集裝置，從而可以實現多通道、高采樣率、大容量數據采集的功能，解決大數據量的傳輸問題，實現與相關聯的其它裝置進行同步數據采集，并提高所采集的數據的完整性和準確性。

本實用新型的技術方案具體是這樣實現的：

一種具有外同步和以太網接口的智慧支座數據采集裝置，該裝置包括：外同步信號接收接口、數據信號處理器、數據存儲單元、多選一復用器、片選譯碼器、第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊、第三模數轉換模塊、第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器和TCP/IP協議芯片；

其中，所述外同步信號接收接口用于接收外部輸入的控制信號和同步信號，并將所述控制信號和同步信號發送給數據信號處理器；

當接收到同步信號時，所述數據信號處理器用于通過片選譯碼器選擇一個或多個與所述第一差分放大器、第二差分放大器或第三差分放大器連接的采集裝置，并驅動第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊、第三模數轉換模塊以及第一差分放大器、第二差分放大器、第三差分放大器，向所選擇的采集裝置發送采集指令，使得所選擇的采集裝置按照指定的采樣頻率進行數據采集；

所述第一差分放大器、第二差分放大器和第三差分放大器分別用于接收所連接的采集裝置所采集的采樣數據，并將接收到的采樣數據分別發送給第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊和第三模數轉換模塊；

所述第一模數轉換模塊、第二模數轉換模塊和第三模數轉換模塊分別用于將接收到的采樣數據轉換為數字信號后通過所述多選一復用器發送給數據信號處理器；