低功耗便携式索力在线监测设备的制作方法
【专利摘要】低功耗便携式索力在线监测设备。传统的检测设备用无线一种传输方式，当设备遇到空间干扰时容易测量不准确。本发明其组成包括：基站（14）与无线ZigBee电路，无线ZigBee电路通过无线信号与一组节点（15）连接，基站设置有以太网控制器（8），以太网控制器与基站微控制器（12）连接，基站微控制器与触摸屏（10）及基站485总线（11）连接，基站458总线与一组节点B连接，节点B设置有索力传感器（2），索力传感器与节点AD采集电路（1）连接，A采集电路与节点微控制器（4）连接，节点微控制器与节点458总线（5）连接，基站微控制器与USB控制器（9）、内置存储器（13）连接。本发明用于索力测量。
【专利说明】低功耗便携式索力在线监测设备
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种低功耗便携式索力在线监测设备。
[0002]【背景技术】:
基于嵌入式的低功耗便携式无线索力监测设备，能过获得建筑物上索的索力值，通过多个位置索力值的共同分析计算，等出建筑物所有索的受力情况。传统的索力监测设备都是同一时刻只能测量一个根索的索力值。相对于一个拉索桥等大型结构而言，需要测量整体、同一时刻的索力情况，传统的监测设备就不能满足需要，在大型悬索桥、大型斜拉桥时就不能满足实时性的需求；大型建筑物同时测量不同索的索力值，整体的绘制出建筑物索的受力情况，对分析桥梁的安全有着重要意义；此监测系统可以用于悬索桥、斜拉桥等领域有广泛的应用。总结起来传统的索力检测设备具有以下弊端:(1)传统的检测设备用无线一种传输方式，当设备遇到空间干扰时容易测量不准确；(2)传统的设备不能根据需要来安装，拆卸麻烦；(3)传统的所里检测设备都是同一时刻只能测量一根索的索力值，不能够测出同一时刻悬索桥或大型斜拉桥拉索的索力值。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种低功耗便携式索力在线监测设备。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种低功耗便携式索力在线监测设备，包括:基站，所述的基站与无线ZigBee电路，所述的无线ZigBee电路通过无线信号与一组节点A连接，所述的基站设置有以太网控制器，所述的以太网控制器与基站微控制器连接，所述的基站微控制器与触摸屏及基站485总线连接，所述的基站458总线与一组节点B连接，所述的节点B设置有索力传感器，所述的索力传感器与节点AD采集电路连接，所述的A采集电路与节点微控制器连接，所述的节点微控制器与所述的节点458总线连接，所述的节点设置有节点电源电路，所述的基站安装有基站电源电路，所述的基站微控制器与USB控制器、内置存储器连接。
[0005]所述的低功耗便携式索力在线监测设备，所述的无线ZigBee电路的RXl与节点微控制器电路的PEO引脚连接，所述的无线ZigBee电路的TDl与节点微控制器电路的PEl引脚连接。
[0006]所述的低功耗便携式索力在线检测设备，所述的节点458总线设置有节点RS232电平转换电路，所述的节点RS232电平转换电路的RXl与所述的节点微控制器电路的PEO引脚连接，所述的节点RS232电平转化电路的TDl与所述的节点微控制器电路的PEl引脚连接，所述的节点458总线通过RS-458总线与所述的基站458总线连接。
[0007]所述的低功耗便携式索力在线检测设备，所述的节点微控制器电路的PBl引脚与节点AD采集电路的SCK引脚连接，所述的节点AD采集电路的AIN2+引脚与节点前端放大电路的AINO引脚连接，所述的节点AD采集电路的AINl+引脚与节点前端放大电路的ANl引脚连接，所述的节点AD采集电路的X2引脚与节点索力传感器电路的XOUT引脚连接。
[0008]所述的低功耗便携式索力在线监测设备，所述的节点微控制器电路的PEl引脚与节点实时时钟电路的SCLK引脚连接，所述的节点微控制器电路的PE2引脚与节点实时时钟电路的I/o引脚连接，所述的节点微控制器电路的PE2引脚与节点实时时钟电路的RST引脚连接。
[0009]所述的低功耗便携式索力在线监测设备，所述的节点微控制器电路的roo引脚与节点数据存储电路的SCL引脚连接，所述的节点微控制器电路的PDl引脚与节点数据存储电路的SDA引脚连接。
[0010]本发明的有益效果:
1、本发明能够通过多个节点(每个节点为一个索力传感器)和一个基站组成(同时接收多个索力传感器信号)的设备组成，在通信过程中能够通过两种方式进行通信连接，一种无线ZigBee电路发出的无线信号，另一种是RS485总线与节点RS232电平转换电路连接，解决了空间干扰严重时无线信号测量不准确的问题，同时也能够在利用无线信号解决布线传输问题。
[0011]2、本发明的一组节点能够同时测量大型悬索桥、大型斜拉桥所有拉索的索力通过无线信号或RS-458总线传递给基站，能够根据需要节点可以固定在拉索上，也能够根据需要决定基站是否永久安装或临时安装，实现便携式安装。
[0012]3、针对传统的索力监测设备都是同一时刻只能测量一根索的索力值的问题，本发明使用多个节点安装在大型悬索桥或大型斜拉桥各个拉索上，通过多个节点与基站连接，测出同一时刻大型悬索桥或大型斜拉桥拉索的索力值。
[0013]【专利附图】
【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图。
[0014]附图2是节点微控制器电路图。
[0015]附图3是节点前端放大电路图。
[0016]附图4是节点AD采集电路图。
[0017]附图5是节点数据存储电路图。
[0018]附图6是节点实时时钟电路图。
[0019]附图7是节点RS232电平转换电路图。
[0020]附图8是节点无限ZigBee电路图。
[0021]附图9是节点索力传感器电路图。
[0022]【具体实施方式】:
实施例1:
一种低功耗便携式索力在线监测设备，其组成包括:基站14，所述的基站与无线ZigBee电路，所述的无线ZigBee电路通过无线信号与一组节点15连接，所述的基站设置有以太网控制器8，所述的以太网控制器与基站微控制器12连接，所述的基站微控制器与触摸屏10及基站485总线11连接，所述的基站458总线与一组节点连接，所述的节点设置有索力传感器2，所述的索力传感器与节点AD采集电路I连接，所述的A采集电路与节点微控制器连接，所述的节点微控制器与所述的节点458总线5连接，所述的节点设置有节点电源电路3，所述的基站安装有基站电源电路7。所述的基站微控制器与USB控制器9、内置存储器13连接。
[0023]实施例2:
根据实施例1所述的低功耗便携式索力在线监测设备，所述的无线ZigBee电路的RXl与节点微控制器电路的PEO引脚连接，所述的无线ZigBee电路的TDl与节点微控制器电路的PEl引脚连接。
[0024]实施例3:
根据实施例2所述的低功耗便携式索力在线检测设备，所述的节点458总线设置有节点RS232电平转换电路，所述的节点RS232电平转换电路的RXl与所述的节点微控制器电路的PEO引脚连接，所述的节点RS232电平转化电路的TDl与所述的节点微控制器电路的PEl引脚连接，所述的节点458总线通过RS-458总线与所述的基站458总线连接。
[0025]实施例4:
根据实施例3所述的低功耗便携式索力在线检测设备，所述的节点微控制器电路的PB I引脚与节点AD采集电路的SCK引脚连接，所述的节点AD采集电路的AIN2+引脚与节点前端放大电路的AINO引脚连接，所述的节点AD采集电路的AINl+引脚与节点前端放大电路的ANl引脚连接，所述的节点AD采集电路的X2引脚与节点索力传感器电路的XOUT引脚连接。
[0026]实施例5:
根据实施例3所述的低功耗便携式索力在线监测设备，所述的节点微控制器电路的PEl引脚与节点实时时钟电路的SCLK引脚连接，所述的节点微控制器电路的PE2引脚与节点实时时钟电路的I/O引脚连接，所述的节点微控制器电路的PE2引脚与节点实时时钟电路的RST引脚连接。
[0027]实施例6:
根据实施例3所述的低功耗便携式索力在线监测设备，所述的节点微控制器电路的PDO弓丨脚与节点数据存储电路的SCL引脚连接，所述的节点微控制器电路的PD I引脚与节点数据存储电路的SDA引脚连接。
【权利要求】
1.一种低功耗便携式索力在线监测设备，其组成包括:基站，其特征是:所述的基站与无线ZigBee电路,所述的无线ZigBee电路通过无线信号与一组节点A连接,所述的基站设置有以太网控制器，所述的以太网控制器与基站微控制器连接，所述的基站微控制器与触摸屏及基站485总线连接，所述的基站458总线与一组节点B连接，所述的节点B设置有索力传感器，所述的索力传感器与节点AD采集电路连接，所述的A采集电路与节点微控制器连接，所述的节点微控制器与所述的节点458总线连接，所述的节点设置有节点电源电路，所述的基站安装有基站电源电路，所述的基站微控制器与USB控制器、内置存储器连接。
2.根据权利要求1所述的低功耗便携式索力在线监测设备，其特征是:所述的无线ZigBee电路的RXl与节点微控制器电路的PEO引脚连接，所述的无线ZigBee电路的TDl与节点微控制器电路的PEl引脚连接。
3.根据权利要求1或2所述的低功耗便携式索力在线检测设备，其特征是:所述的节点458总线设置有节点RS232电平转换电路，所述的节点RS232电平转换电路的RXl与所述的节点微控制器电路的PEO引脚连接，所述的节点RS232电平转化电路的TDl与所述的节点微控制器电路的PEl引脚连接，所述的节点458总线通过RS-458总线与所述的基站458总线连接。
4.根据权利要求3所述的低功耗便携式索力在线检测设备，其特征是:所述的节点微控制器电路的PBl引脚与节点AD采集电路的SCK弓丨脚连接，所述的节点AD采集电路的AIN2+引脚与节点前端放大电路的AINO引脚连接，所述的节点AD采集电路的AINl+引脚与节点前端放大电路的ANl引脚连接，所述的节点AD采集电路的X2引脚与节点索力传感器电路的XOUT引脚连接。
5.根据权利要求3或4所述的低功耗便携式索力在线监测设备，其特征是:所述的节点微控制器电路的PEl引脚与节点实时时钟电路的SCLK引脚连接，所述的节点微控制器电路的PE2引脚与节点实时时钟电路的I/O引脚连接，所述的节点微控制器电路的PE2引脚与节点实时时钟电路的RST引脚连接。
6.根据权利要求3或4所述的低功耗便携式索力在线监测设备，其特征是:所述的节点微控制器电路的PDO引脚与节点数据存储电路的SCL引脚连接，所述的节点微控制器电路的PDl引脚与节点数据存储电路的SDA引脚连接。
【文档编号】G01L5/00GK104006910SQ201410266702
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】李宏伟, 石胜飞 申请人:哈尔滨工大云帆智慧信息技术有限公司