[發(fā)明專利]一種埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111517244.3
• 申請(qǐng)日: 2021-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114166412A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖朝昀;黃山景;孟江山;林海金;鄭聯(lián)梟;郝衛(wèi);張鄭華;劉云雷;謝洋晨;元偉喬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué);中交廣州航道局有限公司;廈門路橋工程投資發(fā)展有限公司;華土木（廈門）科技有限公司
• 主分類號(hào): G01L21/00
• 分類號(hào): G01L21/00;G08C17/02
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

1.一種埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，包括腔體、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述腔體為透氣不透水結(jié)構(gòu)，并置于真空監(jiān)測(cè)區(qū)域的砂墊層中，所述數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置在所述腔體內(nèi)用于采集監(jiān)測(cè)信號(hào)，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接用于信號(hào)的無(wú)線傳輸，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括PCB電路板以及設(shè)置在所述PCB電路板上的真空度傳感器、MCU單片機(jī)、電源模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和開(kāi)關(guān)模塊，所述電源模塊的輸出與所述MCU單片機(jī)連接，所述開(kāi)關(guān)模塊設(shè)置在所述電源模塊與所述MCU單片機(jī)的中間，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)模塊與所述MCU單片機(jī)控制所述電源模塊的開(kāi)啟或關(guān)閉，所述真空度傳感器用于檢測(cè)真空度，所述真空度傳感器的輸出和所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出與所述MCU單片機(jī)連接，通過(guò)所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，所述腔體包括內(nèi)殼、外殼以及設(shè)置在所述內(nèi)殼和外殼之間的中間層，所述內(nèi)殼和外殼為高強(qiáng)塑料層，所述中間層為透氣不透水薄膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，所述內(nèi)殼上設(shè)有多個(gè)第一開(kāi)孔，所述外殼上設(shè)有對(duì)應(yīng)于所述第一開(kāi)孔的第二開(kāi)孔，所述第二開(kāi)孔處設(shè)置有透水石。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，還包括安裝接口，所述安裝接口的一端與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述腔體上設(shè)有第三開(kāi)孔，于所述第三開(kāi)孔處所述安裝接口與所述腔體密封連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括預(yù)留信號(hào)接口、防水?dāng)?shù)據(jù)電纜和信號(hào)天線，在有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)環(huán)境下通過(guò)所述預(yù)留信號(hào)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)環(huán)境下，通過(guò)所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜和所述信號(hào)天線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜的一端與所述安裝接口的另一端固定連接并通過(guò)排線插頭與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜的另一端延伸出地面與地面的所述信號(hào)天線連接，通過(guò)所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜和所述信號(hào)天線實(shí)現(xiàn)信號(hào)的無(wú)線傳輸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜設(shè)置有金屬加強(qiáng)件內(nèi)襯。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，還包括內(nèi)部中空的鋼管，所述鋼管套接在所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜外部并與所述腔體外部連接，所述鋼管的內(nèi)徑大于所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜的外徑且小于所述腔體的外徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，所述腔體的形狀為球形。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，所述真空度傳感器包括硅壓傳感芯片。

10.一種埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量方法，采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的埋入式真空預(yù)壓真空度無(wú)線測(cè)量裝置，其特征在于，包括以下步驟：

S1，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集模塊中的電源模塊，通過(guò)USB數(shù)據(jù)接口將所述數(shù)據(jù)采集模塊與上位機(jī)連接，并且將上位機(jī)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)服務(wù)器進(jìn)行信道匹配；

S2，通過(guò)安裝接口將所述數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊的防水?dāng)?shù)據(jù)電纜進(jìn)行組裝，并通過(guò)所述安裝接口將所述數(shù)據(jù)采集模塊安裝在腔體內(nèi)，通過(guò)鋼管套在所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜外將腔體頂入砂墊層中，將所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜伸出砂墊層并拔出鋼管；

S3，在真空監(jiān)測(cè)區(qū)域的土層表面鋪設(shè)真空密封膜，所述真空密封膜與防水?dāng)?shù)據(jù)電纜接口處采用雙層防水氣密膠、塑料扎帶綁扎密封；

S4，所述防水?dāng)?shù)據(jù)電纜伸入地面后與信號(hào)天線連接；

S5，在所述數(shù)據(jù)采集模塊中，MCU單片機(jī)按照設(shè)定的采集頻率通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)服務(wù)器發(fā)送上傳數(shù)據(jù)指令，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)服務(wù)器接收到MCU單片機(jī)發(fā)送的上傳數(shù)據(jù)指令后，建立MCU單片機(jī)單元信息并下發(fā)數(shù)據(jù)采集指令，MCU單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)采集指令后按照設(shè)定的采集頻率打開(kāi)電源模塊并控制真空度傳感器測(cè)量真空度，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集工作完成后通過(guò)MCU單片機(jī)和開(kāi)關(guān)模塊控制電源模塊關(guān)閉；

S6，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)服務(wù)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、按照MODBUS協(xié)議接收測(cè)量數(shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)展示測(cè)量數(shù)據(jù)。