[發明專利]一種多類型多通道數據采集傳輸裝置及方法

在審

• 申請號: 202210068580.2
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114501354A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 趙亮;陳登峰;魏寧科;徐凱;雷東鋒;葛寶航
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: H04W4/18
• 分類號: H04W4/18;H04W4/38;H04W28/04;H04L1/18;H04Q9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發明公開了一種多類型多通道數據采集傳輸裝置及方法，屬于數據采集領域。本發明集合了振弦信號、模擬信號以及開關量信號，能夠有效提升信號采集效率，通用性強、靈活性高、可靠性強。本發明引進的Lora模塊有效解決了隧道內部運營商基站信號較弱對數據傳輸帶來的影響，選用的Lora+GPRS通信模塊的組合能夠實現更遠距離的數據傳輸。同時采用GPRS DTU作為數據通信的主要裝置，在通信過程中只有GPRS模塊在進行數據處理時會有損耗，整個通信過程中收到的干擾和損耗都比較小，設備只要運行在有運營商基站網絡的地方就能保證通信過程的正常進行，因此數據傳輸的傳輸速率和可靠性均能得到保障。

技術領域

本發明屬于數據采集領域，尤其是一種多類型多通道數據采集傳輸裝置及方法。

背景技術

新建隧道施工過程中，由于地質條件的復雜多變性和巖土體性質的多樣性，不可避免地會使得隧道出現結構變形、開裂、掉塊等危害，嚴重時甚至發生工程事故，影響工程質量、工程進度及施工安全。傳統監控量測的方法需監測人員進入施工現場，使用傳統測顯工具進行人工操作測量，測量完成后再對數據進行處理，然后將測量結果反饋給工程相關部門。為改善傳統隧道監控測量中存在的問題，減少人力作業量，需要從以下幾方面進行改善：提升測量數據精度；測量數據的實時、連續采集程度以及良好的可溯源性；提升數據處理效率，簡化結果上報流程，使監測預警及時，提高險情處理速率；降低量測工作量以及危險性，提升監測效率和時效性。

隧道工程的運維過程中離不開傳感器對環境信息的采集，而其中使用最多的傳感器就是振弦式壓力計、應力計以及鋼筋計等。現階段隨著科學技術的不斷發展，數字技術以其方便靈活、穩定可靠的特性，越來越廣泛地被應用于科學研究、工業生產和人類日常生活中的各個方面。作為數字技術中必不可少的部分，數據采集技術也得到了深入的研究和發展。人們通常根據采樣定理將傳感器傳送來的模擬信號轉換成數字信號，再對這些數字信號進行處理。數據采集可以說是信號處理的核心，數據采集的好壞將直接影響未來的工作。數據采集在各個領域被廣泛應用，已滲透到了工業現場、地質勘測、醫藥器械、電子通信、航空航天等各個領域，為人類更好的獲取各種信息提供了便利的條件。

隧道環境監測的測點分布比較多，監測點之間有著一定的距離，而GPRS的通信模式是基于內置的SIM卡進行數據傳輸，許多隧道都處于偏遠地區，運營商基站信號比較差，數據通信質量不穩定。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種多類型多通道數據采集傳輸裝置及方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種多類型多通道數據采集傳輸裝置，包括多通道振弦信號采集模塊、多通道模擬量信號采集模塊、多路開關量信號采集模塊、電源模塊、主控模塊、Lora模塊和DTU模塊；

所述電源模塊用于為多通道振弦信號采集模塊、多通道模擬量信號采集模塊、多路開關量信號采集模塊、主控模塊、Lora模塊和DTU模塊及存儲模塊供電；

所述主控模塊用于分時發送對應類型的通道選擇信號，接收、處理采集信號，并發送處理后的采集信號；

所述多通道振弦信號采集模塊用于接收通道選擇信號，根據所述通道選擇信號來切換通道，采集所述通道的振弦信號并發送；

所述多通道模擬量信號采集模塊用于接收通道選擇信號，根據所述通道選擇信號來切換通道，采集所述通道的模擬量信號并發送；

所述多路開關量信號采集模塊用于接收通道選擇信號，根據所述通道選擇信號來切換通道，采集所述通道的開關量信號并發送；

所述Lora模塊用于接收處理后的采集信號，并發送出去；

所述DTU模塊用于接收Lora模塊發送的采集信號，發送到云端。

進一步的，還存儲模塊，所述存儲模塊用于儲存處理后的采集信號。