一體式安全監(jiān)測智能傳感終端的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，包括安裝于防水外殼中的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、通信模塊及微處理器；所述傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊及通信模塊依次相連；所述微處理器與通信模塊進(jìn)行通信連接。該終端在結(jié)構(gòu)上高度集成化、靈巧微型化，便于安裝維護(hù)；在技術(shù)指標(biāo)上，較之模塊分立結(jié)構(gòu)更高；在性能上具有低成本、低功耗及高可靠性的特點(diǎn)。
【專利說明】一體式安全監(jiān)測智能傳感終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一體式安全監(jiān)測智能傳感終端。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的公共安全中的大型土木工程安全監(jiān)測傳感終端中，安全監(jiān)測類傳感器、數(shù)采模塊、控制模塊、傳輸模塊分立，不是有機(jī)地結(jié)合在一起，這樣導(dǎo)致傳感器的生產(chǎn)、安裝、維護(hù)等出現(xiàn)較大的問題，穩(wěn)定性和抗干擾能力較差，需要耗費(fèi)大量的人力物力。而且廠家一般只能生產(chǎn)部分模塊，現(xiàn)有的應(yīng)用不能有效地將多個傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊和控制模塊集成，引起模塊之間的匹配性能下降，連線復(fù)雜，模塊數(shù)量過多等，從而導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降、成本過高、難于安裝維護(hù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳感器終端集成度低、安裝維護(hù)困難的問題。
[0004]—體式安全監(jiān)測智能傳感終端，包括外殼和安裝于防水外殼中的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、通信模塊及微處理器；
[0005]所述傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊及通信模塊依次相連；
[0006]所述微處理器與通信模塊通信連接。
[0007]所述通信模塊為有線通信模塊或無線通信模塊。
[0008]所述有線通信模塊至少包括串口、以太網(wǎng)絡(luò)接口及光纖網(wǎng)絡(luò)接口中的一種。
[0009]所述無線通信模塊至少包括Zigbee模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、短波模塊、紅外模塊、無線局域網(wǎng)模塊、nRF模塊、藍(lán)牙模塊、WiFi模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)傳電臺模塊及無線Modem模塊中的一種。
[0010]所述傳感器模塊至少包括電感調(diào)頻傳感器、振弦式傳感器、加速度計(jì)、單點(diǎn)/分層沉降計(jì)、單點(diǎn)/多點(diǎn)位移計(jì)、壓力盒、靜力水準(zhǔn)儀、滲壓計(jì)、應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、傾角計(jì)、溫度傳感器、測斜儀及錨索計(jì)中的一種。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器信號放大器及信號整形電路，信號放大器與信號整形電路相連，所述信號放大器與所述傳感器模塊相連。
[0012]有益效果
[0013]本實(shí)用新型提供的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，包括安裝于防水外殼中的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、通信模塊及微處理器；所述傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊及通信模塊依次相連；所述微處理器與通信模塊進(jìn)行通信連接。該終端在結(jié)構(gòu)上高度集成化、靈巧微型化，便于安裝維護(hù)；在技術(shù)指標(biāo)上，較之模塊分立結(jié)構(gòu)更高；在性能上具有低成本、低功耗及高可靠性的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖二。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1和圖2所示，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，包括安裝于防水外殼中的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、通信模塊及微處理器；
[0018]所述傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊及通信模塊依次相連；
[0019]所述微處理器與通信模塊通信連接。
[0020]所述通信模塊為有線通信模塊或無線通信模塊。
[0021]當(dāng)通信模塊為有線通信模塊時(shí)，有線通信模塊與微處理器采用有線通信電纜連接;
[0022]當(dāng)通信模塊為無線通信模塊時(shí)，微處理器上設(shè)有無線傳輸天線，微處理器與無線通信模塊通過無線傳輸天線進(jìn)行通信連接；
[0023]所述有線通信模塊至少包括串口、以太網(wǎng)絡(luò)接口及光纖網(wǎng)絡(luò)接口中的一種。
[0024]所述無線通信模塊至少包括Zigbee模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、短波模塊、紅外模塊、無線局域網(wǎng)模塊、nRF模塊、藍(lán)牙模塊、WiFi模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)傳電臺模塊及無線Modem模塊中的一種。
[0025]所述傳感器模塊至少包括電感調(diào)頻傳感器、振弦式傳感器、加速度計(jì)、單點(diǎn)/分層沉降計(jì)、單點(diǎn)/多點(diǎn)位移計(jì)、壓力盒、靜力水準(zhǔn)儀、滲壓計(jì)、應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、傾角計(jì)、溫度傳感器、測斜儀及錨索計(jì)中的一種。
[0026]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器信號放大器及信號整形電路，信號放大器與信號整形電路相連，所述信號放大器與所述傳感器模塊相連。
[0027]傳感器模塊中的電感調(diào)頻傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊中的信號放大器相連，電感調(diào)頻傳感器輸出的電路頻率來反應(yīng)外部物理量的變化；
[0028]傳感器模塊中的振弦式傳感器與數(shù)據(jù)采集模塊中的信號放大器相連，振弦式傳感器需要外部頻率激勵，才能產(chǎn)生與外部物理量相應(yīng)的頻率信號，因此，信號激勵單元與振弦式傳感器相連。
[0029]振弦式傳感器的信號激勵單元，其作用主要是對于傳感器的電路進(jìn)行頻率激勵，使得這些傳感器能夠產(chǎn)生與外部信號相應(yīng)的頻率信號。傳感器的金屬弦振動頻率與張力的平方根成正比，當(dāng)金屬絲內(nèi)部張力變化時(shí)，其固有振動頻率將隨之發(fā)生變化，通過測試金屬弦固有振動頻率的變化就可以確定其內(nèi)部張力的變化，而內(nèi)部張力的變化與外部結(jié)構(gòu)應(yīng)變相關(guān)聯(lián)，通過測量鋼絲弦固有頻率的變化，就可以測出外部物理量的變化。
[0030]數(shù)據(jù)采集模塊采集傳感器的頻率數(shù)據(jù)，進(jìn)行測量，然后通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送給上位機(jī)。為迫使傳感器按固有頻率振動，數(shù)據(jù)采集模塊必須對傳感器鋼弦施加一個相近似頻率的外部激勵信號，約為鋼弦固有頻率10%以內(nèi)。將振弦作為振蕩電路的一部分置于磁場中，振弦通電時(shí)受洛侖茲力作用產(chǎn)生振動，輸出信號經(jīng)放大后又反饋給振弦，使之維持連續(xù)振動，使用采集電路測量出振動的頻率。
[0031]控制模塊主要承擔(dān)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)采集模塊與傳輸模塊的任務(wù)，每個傳感終端都有自己的譯碼地址，其基本的工作過程是，接到上位機(jī)的指令，執(zhí)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集命令。計(jì)算機(jī)處于主動狀態(tài)，無線采集節(jié)點(diǎn)處于被動狀態(tài)，通信開始由計(jì)算機(jī)發(fā)出啟動命令信號，同時(shí)作好接收準(zhǔn)備，無線采集節(jié)點(diǎn)接收到呼叫信號后，與本機(jī)地址比對，若為本機(jī)地址則響應(yīng)中斷，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和無線采集節(jié)點(diǎn)的通信。無線采集節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)發(fā)送完后，再發(fā)送一結(jié)束標(biāo)志，計(jì)算機(jī)接收到此信號后，整個控制過程結(jié)束。
[0032]通過通信模塊將數(shù)據(jù)與微處理器進(jìn)行通信，完成終端對數(shù)據(jù)的采集過程。
【權(quán)利要求】
1.一種一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其特征在于，包括外殼和安裝于防水外殼中的傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、通信模塊及微處理器； 所述傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊及通信模塊依次相連； 所述微處理器與通信模塊通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其特征在于，所述通信模塊為有線通信模塊或無線通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其特征在于，所述有線通信模塊至少包括串口、以太網(wǎng)絡(luò)接口及光纖網(wǎng)絡(luò)接口中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其特征在于，所述無線通信模塊至少包括Zigbee模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、短波模塊、紅外模塊、無線局域網(wǎng)模塊、nRF模塊、藍(lán)牙模塊、WiFi模塊、衛(wèi)星通信模塊、數(shù)傳電臺模塊及無線Modem模塊中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其特征在于，所述傳感器模塊至少包括電感調(diào)頻傳感器、振弦式傳感器、加速度計(jì)、單點(diǎn)/分層沉降計(jì)、單點(diǎn)/多點(diǎn)位移計(jì)、壓力盒、靜力水準(zhǔn)儀、滲壓計(jì)、應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、傾角計(jì)、溫度傳感器、測斜儀及錨索計(jì)中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一體式安全監(jiān)測智能傳感終端，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括傳感器信號放大器及信號整形電路，信號放大器與信號整形電路相連，所述信號放大器與所述傳感器模塊相連。
【文檔編號】G08C17/02GK203503145SQ201320626720
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】莫培旺, 劉明建, 肖赤心 申請人:湖南五舟檢測科技有限公司