專(zhuān)利名稱(chēng)：基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑施工監(jiān)測(cè)，尤其涉及對(duì)大體積混凝土水化熱過(guò)程中 溫度變化狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸多通過(guò)線纜的方式傳輸，部 分采用射頻技術(shù)傳輸。上述方式的大體積混凝土測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的傳輸存在以下不
足之處
(1) 線纜傳輸方式，施工現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，模板、腳手管、鋼筋吊裝堆放 等，經(jīng)常會(huì)把大體積混凝土的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)傳輸線纜扯斷或砸斷等，在大體積混 凝土測(cè)溫實(shí)施過(guò)程中，此類(lèi)情況屢見(jiàn)不鮮，經(jīng)常會(huì)使測(cè)溫工作中斷，需要現(xiàn) 場(chǎng)人員尋找問(wèn)題所在并重新接線，會(huì)導(dǎo)致測(cè)溫過(guò)程中數(shù)據(jù)采集不全面，影響 大體積混凝土升溫和降溫階段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并增加現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作量；而 且，采用線纜傳輸方式， 一般須在現(xiàn)場(chǎng)附近布置監(jiān)測(cè)室，太遠(yuǎn)則由于能量的 衰減導(dǎo)致數(shù)據(jù)的缺失，太近則可能現(xiàn)場(chǎng)條件不允許。
(2) 無(wú)線射頻傳輸方式，雖能解決電纜的問(wèn)題。但在實(shí)施過(guò)程中也會(huì)碰 到一些困難，比如在大底板的混凝土澆筑完成后，馬上進(jìn)入搭設(shè)腳手管的上 部施工相關(guān)工作，往往會(huì)影響數(shù)據(jù)的傳輸。高層建筑的大底板埋設(shè)較深，基 坑開(kāi)挖較深，監(jiān)控室設(shè)在活動(dòng)板房?jī)?nèi)，數(shù)據(jù)傳輸距離有限，距離過(guò)大會(huì)導(dǎo)致 數(shù)據(jù)傳輸有缺失。另外，不能進(jìn)行不限距離的長(zhǎng)距離傳輸。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于公共通信網(wǎng) 絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大體積混凝土溫度的長(zhǎng)距離、異 地監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)具有實(shí)時(shí)性、完整性、準(zhǔn)確性和靈活性。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案
一種基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采集模塊和 數(shù)據(jù)控制中心，采集模塊和數(shù)據(jù)控制中心通過(guò)公共通信網(wǎng)絡(luò)相互通信，所述 采集模塊自動(dòng)采集或接收來(lái)自數(shù)據(jù)控制中心的采集指令后采集大體積混凝土 各點(diǎn)的溫度，并將該數(shù)據(jù)整理、封包并發(fā)往數(shù)據(jù)控制中心，數(shù)據(jù)控制中心對(duì) 釆集模塊發(fā)出控制指令，且接收來(lái)自采集模塊的溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)封包、 處理、儲(chǔ)存及輸出。
所述采集模塊包括相連接的溫度釆集單元和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，所述無(wú) 線數(shù)據(jù)傳輸單元將所述溫度采集單元采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、封包和發(fā)送。
所述溫度采集單元包括一處理器和分別與其連接的一存儲(chǔ)器、 一電源裝 置和若干由數(shù)個(gè)溫度傳感器接入的溫度傳感器測(cè)試電纜，所述處理器控制各 個(gè)溫度傳感器并且接收其數(shù)據(jù)，所述處理器存入和讀M儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。
所述處理器設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口 。
所述處理器還與一時(shí)間管理裝置相連接。
所述溫度傳感器測(cè)試電纜相互間并聯(lián)式連接于處理器，且每根溫度傳感 器測(cè)試電纜上的所有溫度傳感器都是并聯(lián)的。 所述電源裝置采用鋰電池。
所述數(shù)據(jù)控制中心為一電腦主機(jī)，其上裝有控制軟件。 所述數(shù)據(jù)控制中心設(shè)置在Inernet互聯(lián)網(wǎng)中，所述采集模塊和數(shù)據(jù)控制中 心通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)及Inernet互聯(lián)網(wǎng)相互通信。
所述采集模塊通過(guò)短信平臺(tái)與數(shù)據(jù)控制中心相互通信。 本實(shí)用新型的有益效果克服了以往采用電纜線傳輸?shù)姆绞胶屯ㄟ^(guò)射頻 技術(shù)無(wú)線傳輸?shù)姆绞奖O(jiān)測(cè)大體積混凝土溫度的缺陷，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、異地?zé)o線 監(jiān)測(cè)，具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性和靈活性的優(yōu)點(diǎn)，用戶可以在異地方4更 地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)大體積混凝土的溫度變化，以指導(dǎo)大體積混凝土的保溫措施。


圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖示意圖； 圖2是本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖；圖3是本實(shí)用新型采集模塊的結(jié)構(gòu)方框圖中l(wèi)-采集模塊，11-溫度采集單元，111-處理器，112-存儲(chǔ)器，113-溫 度傳感器測(cè)試電纜，114-時(shí)間管理裝置，115-電源裝置，116-現(xiàn)場(chǎng)總線接口， 12-無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元，2-數(shù)據(jù)控制中心。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作清楚、完整地說(shuō)明
如圖l和2所示這種基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 包括采集模塊1和數(shù)據(jù)控制中心2。本實(shí)施例中公共通信網(wǎng)絡(luò)采用GPRS及 Internet網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。GPRS ( General Packet Radio Service,通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)) 是在現(xiàn)有的GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。所述采集模塊1和數(shù)據(jù)控 制中心2通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)相互通信，所述采集模塊1自動(dòng)采集或接收來(lái)自數(shù) 據(jù)控制中心2的采集指令后采集大體積混凝土各點(diǎn)的溫度，并將該數(shù)據(jù)整理、 封包并發(fā)往數(shù)據(jù)控制中心2，數(shù)據(jù)控制中心2對(duì)釆集模塊l發(fā)出控制指令，且 接收來(lái)自采集模塊1的溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)封包、處理、儲(chǔ)存及輸出。所 述數(shù)據(jù)控制中心2為一電腦主機(jī)或服務(wù)器。
如圖3所示所述采集模塊1包括相連接的溫度采集單元11和無(wú)線數(shù)據(jù) 傳輸單元12，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元12將所述溫度采集單元采集到的數(shù)據(jù)進(jìn) 行整理、封包和發(fā)送。其中，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元12采用GPRS DTU， (Data Termanit unit),其作為串口數(shù)據(jù)流與TCP/IP、 SMS協(xié)議之間互相轉(zhuǎn)換 的轉(zhuǎn)換器。
所述溫度采集單元11包括一處理器111和分別與其連接的一存儲(chǔ)器112、 一時(shí)間管理裝置114、 一電源裝置115和若干由數(shù)個(gè)溫度傳感器接入的溫度傳 感器測(cè)試電纜113。所述溫度傳感器測(cè)試電纜113有六根，相互間并聯(lián)式連接 于處理器112。且每根溫度傳感器測(cè)試電纜113上的所有溫度傳感器都是并聯(lián) 的。每根溫度傳感器測(cè)試電纜113最多可并聯(lián)128個(gè)上述溫度傳感器。所述 處理器111控制各個(gè)溫度傳感器工作并且接收其傳來(lái)的數(shù)據(jù)，所述處理器111 存入和讀取存儲(chǔ)器112中的數(shù)據(jù)。其中，所述處理器111為工業(yè)級(jí)單片機(jī)，控 制和讀取各個(gè)溫度傳感器的數(shù)據(jù)，所述處理器in存入和讀取存儲(chǔ)器112中的數(shù)據(jù)。電源裝置115可以采用電池或外接電源。電池可以采用鋰電池，可以 在一次充電的情況下工作較長(zhǎng)的時(shí)間。時(shí)間管理裝置是一個(gè)時(shí)間觸發(fā)器。
設(shè)置存儲(chǔ)器112可為防止數(shù)據(jù)丟失，能夠存PJi 10多天的數(shù)據(jù)。在當(dāng)GPRS 連接因?yàn)樾盘?hào)或者數(shù)據(jù)控制中心2失效時(shí)，處理器111將當(dāng)前采樣的數(shù)據(jù)和采 樣時(shí)間保存下來(lái)，避免因?yàn)檫B接失敗引起的數(shù)據(jù)丟失，儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括 是那個(gè)溫度傳感器及其當(dāng)前采樣的時(shí)間和采樣溫度值。當(dāng)確認(rèn)GPRS連接正 常后，儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器112中的數(shù)據(jù)將通過(guò)GPRS連接被發(fā)送到數(shù)據(jù)控制中心2。 所述處理器111另備有現(xiàn)場(chǎng)總線接口 116,接口采用RS232接口，能夠保證在 GPRS連接失效的情況下，將直接將數(shù)據(jù)取出。
所述溫度傳感器采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。所述溫度傳感器相互間 并聯(lián)式連接于處理器111?？梢钥朔?lián)式一線式測(cè)溫的不足，并聯(lián)的連接方 式不僅避免了因單個(gè)傳感器損壞或者某處線路損壞而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的情 況發(fā)生，而且也解決了串聯(lián)中因線路過(guò)長(zhǎng)、信號(hào)衰減過(guò)大的問(wèn)題，以保證在 正常的情況下，所有的溫度傳感器都能正常的工作。
所述數(shù)據(jù)控制中心2設(shè)置在Inernet互聯(lián)網(wǎng)中，所述采集模塊1和數(shù)據(jù)控 制中心2通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)及Inernet互聯(lián)網(wǎng)相互通信。GPRS網(wǎng)絡(luò)及Inemet互 聯(lián)網(wǎng)通過(guò)GPRS網(wǎng)關(guān)交互凝:據(jù)。
另外，所述采集模塊1還通過(guò)短信平臺(tái)與數(shù)據(jù)控制中心2相互通信。能 夠保證在GPRS信號(hào)差的情況下，所述采集模塊1和數(shù)據(jù)控制中心2可以通 過(guò)短信平臺(tái)通信。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下
(1) 數(shù)據(jù)控制中心2開(kāi)始運(yùn)行，選定采集模式后，發(fā)送指令給采集 模塊1;
(2) 采集模塊1接收指令，進(jìn)入相應(yīng)的采集模式，開(kāi)始采集大體積 混凝土溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、封包及向數(shù)據(jù)控制中心2發(fā)送；
(3) 數(shù)據(jù)控制中心2等待接收溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的溫度數(shù)據(jù)信 息進(jìn)行解包、處理、保存和輸出。
上述采集模式包括兩種主動(dòng)模式和被動(dòng)模式，模式選擇和切換可以在 數(shù)據(jù)控制中心2通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)。
7在主動(dòng)模式下，數(shù)據(jù)控制中心2根據(jù)用戶需要隨時(shí)對(duì)采集模塊1發(fā)送采 集指令主動(dòng)獲取溫度數(shù)據(jù)；采集模塊1需要始終保持等待指令狀態(tài)。在此模 式下，系統(tǒng)耗電量大，適合對(duì)混凝土溫度監(jiān)控初期。
在被動(dòng)模式下，數(shù)據(jù)控制中心2被動(dòng)接受采集模塊1主動(dòng)發(fā)送的數(shù)據(jù)， 當(dāng)采集間隔時(shí)間超過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)，此處設(shè)定為10分鐘。當(dāng)釆集間隔時(shí)間超過(guò) 10分鐘時(shí)，在數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，采集模塊1會(huì)主動(dòng)關(guān)閉GPRS連接同時(shí)進(jìn)入 省電模式以節(jié)約電能消耗。該被動(dòng)模式適合對(duì)混凝土進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控。
本實(shí)用新型應(yīng)用在建筑施工監(jiān)測(cè)中，對(duì)大體積混凝土水化熱過(guò)程中溫度 變化狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，掌握混凝土的溫差波動(dòng)情況，以指導(dǎo)大體積混凝土的保 溫措施。在大體積混凝土溫差超限時(shí)，能夠及時(shí)提供圖形、聲音等多媒體報(bào) 警方式，以提醒工作人員及時(shí)采取相應(yīng)的保溫措施?？朔艘酝捎秒娎|線 傳輸?shù)姆绞胶屯ㄟ^(guò)射頻技術(shù)無(wú)線傳蝓的方式監(jiān)測(cè)大體積混凝土溫度的缺陷， 實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、異地監(jiān)測(cè)，具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性和靈活性的優(yōu)點(diǎn)，用 戶可以在異地方便地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)大體積混凝土的溫度變化，以指導(dǎo)大體積混凝 土的保溫措施。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新 型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精
神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)
利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括采集模塊和數(shù)據(jù)控制中心，采集模塊和數(shù)據(jù)控制中心通過(guò)公共通信網(wǎng)絡(luò)相互通信，所述采集模塊自動(dòng)采集或接收來(lái)自數(shù)據(jù)控制中心的采集指令后采集大體積混凝土各點(diǎn)的溫度，并將該數(shù)據(jù)整理、封包并發(fā)往數(shù)據(jù)控制中心，數(shù)據(jù)控制中心對(duì)采集模塊發(fā)出控制指令，且接收來(lái)自采集模塊的溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)封包、處理、儲(chǔ)存及輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述采集模塊包括相連接的溫度采集單元和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 單元，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元將所述溫度采集單元采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整 理、封包和發(fā)送。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述溫度采集單元包括一處理器和分別與其連接的一存儲(chǔ) 器、 一電源裝置和若千由數(shù)個(gè)溫度傳感器接入的溫度傳感器測(cè)試電纜， 所述處理器控制各個(gè)溫度傳感器并且接收其數(shù)據(jù)，所述處理器存入和讀 取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述處理器設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)總線接口。
5. 如權(quán)利要求3所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述處理器還與一時(shí)間管理裝置相連接。
6. 如權(quán)利要求3所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述溫度傳感器測(cè)試電纜相互間并聯(lián)式連接于處理器，且 每根溫度傳感器測(cè)試電纜上的所有溫度傳感器都是并聯(lián)的。
7. 如權(quán)利要求3所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述電源裝置采用鋰電池。
8. 如權(quán)利要求1所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述數(shù)據(jù)控制中心為一電腦主機(jī)，其上裝有控制軟件。
9. 如權(quán)利要求1所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述數(shù)據(jù)控制中心設(shè)置在Inemet互聯(lián)網(wǎng)中，所述采集模塊 和數(shù)據(jù)控制中心通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)及Inemet互聯(lián)網(wǎng)相互通信。
10.如權(quán)利要求i所述的基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 其特征在于所述采集模塊通過(guò)短信平臺(tái)與數(shù)據(jù)控制中心相互通信。
專(zhuān)利摘要公開(kāi)了一種基于公共通信網(wǎng)絡(luò)的大體積混凝土溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括采集模塊和數(shù)據(jù)控制中心，采集模塊和數(shù)據(jù)控制中心通過(guò)公共通信網(wǎng)絡(luò)相互通信，所述采集模塊自動(dòng)采集或接收來(lái)自數(shù)據(jù)控制中心的采集指令后采集大體積混凝土各點(diǎn)的溫度，并將該數(shù)據(jù)整理、封包并發(fā)往數(shù)據(jù)控制中心，數(shù)據(jù)控制中心對(duì)采集模塊發(fā)出控制指令，且接收來(lái)自采集模塊的溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)封包、處理、儲(chǔ)存及輸出?？梢詫?shí)現(xiàn)大體積混凝土測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的長(zhǎng)距離、異地監(jiān)測(cè)，具有實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性和靈活性的優(yōu)點(diǎn)，用戶可以在異地方便地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)大體積混凝土的溫度變化，以指導(dǎo)大體積混凝土的保溫措施。
文檔編號(hào)G01K13/00GK201302494SQ20082015402
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者伍小平, 康 成, 楊興富, 健 高 申請(qǐng)人:上海建工股份有限公司