括将位移传感器(15)采集的测量数据分别输出到存储器(13)和第一无线传输模块(12); 通过存储器(13)存储本节点中位移传感器(15)采集的测量数据，防止无线传输失败； 通过第一无线传输模块(12)无线发射本节点中位移传感器(15)采集的测量数据； 中继模块包括接收天线(25)、高频传输电缆(26)、第二微控制器模块(21)、第二无线传输模块(22)、第三无线传输模块(23)和发射天线(27)，第二无线传输模块(22)和第三无线传输模块(23)分别与第二微控制器模块(21)连接，接收天线(25)通过高频传输电缆(26)与第二无线传输模块(22)连接，发射天线(27)和第三无线传输模块(23)连接； 将接收天线(25)放置于穹顶中间的护栏上，接收所有无线传感器节点采集的测量数据； 通过高频传输电缆(26)在穹顶中间与女儿墙之间建立起信号链路，将接收天线(25)接收的测量数据传输到第二无线传输模块(22); 通过第二无线传输模块(22)解调测量数据并输入第二微控制器模块(21); 通过第二微控制器模块(21)控制整个中继模块的运行，包括将测量数据解码后输出到第三无线传输模块(23); 通过第三无线传输模块(23)对第二微控制器模块(21)解码后的测量数据进行调制，并发送到发射天线(27); 将发射天线(27)安置在女儿墙外，根据第三无线传输模块(23)的调制结果转发测量数据； 数据处理模块包括第四无线传输模块(31)和终端设备(32)，第四无线传输模块(31)和终端设备(32)通过数据电缆连接， 将第四无线传输模块(31)放置在能够与中继模块的发射天线(27)通视的位置，接收发射天线(27)转发的测量数据，并发送到终端设备(32); 通过终端设备(32)对收到的测量数据进行处理及存储。2.根据权利要求1所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法，其特征在于:所述位移传感器(15)采用LVDT类型的位移传感器，所述LVDT表示线性可变差动变压器。3.根据权利要求1所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法，其特征在于:高频传输电缆(26)采用50欧姆电缆，要求在433Mhz频率上一百米的衰减不大于15dB。4.根据权利要求1所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法，其特征在于:所述第一无线传输模块(12)、第二无线传输模块(22)、第三无线传输模块(23)和第四无线传输模块(31)采用芯片Si443205.根据权利要求1或2或3或4所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法，其特征在于:各无线传感器节点中设置第一电源(14)，中继模块中设置第二电源(24)，将第二无线传输模块(22)、第三无线传输模块(23)以及微控制器模块(21)和第二电源(24)集成为中继模块的主机(42)，放置在女儿墙附近。6.一种核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测装置，所述核电站安全壳包括穹顶部分和筒壁部分，穹顶外圈有一圈女儿墙，在穹顶中间设有避雷针，避雷针周围有护栏，其特征在于:包括若干无线传感器节点、中继模块和数据处理模块， 各无线传感器节点布设于穹顶的裂缝处，每个无线传感器节点包括位移传感器(15)、第一微控制器模块(11)、存储器(13)和第一无线传输模块(12)，位移传感器(15)、存储器(13)和第一无线传输模块(12)分别与第一微控制器模块(11)连接， 所述位移传感器(15)用于测量裂缝的状况，采集的测量数据输入第一微控制器模块(11); 所述第一微控制器模块(11)用于控制整个无线传感器节点的运行，包括将位移传感器(15)采集的测量数据分别输出到存储器(13)和第一无线传输模块(12); 所述存储器(13)，用于存储本节点中位移传感器(15)采集的测量数据，防止无线传输失败； 所述第一无线传输模块(12)，用于无线发射本节点中位移传感器(15)采集的测量数据； 中继模块包括接收天线(25)、高频传输电缆(26)、第二微控制器模块(21)、第二无线传输模块(22)、第三无线传输模块(23)和发射天线(27)，第二无线传输模块(22)和第三无线传输模块(23)分别与第二微控制器模块(21)连接，接收天线(25)通过高频传输电缆(26)与第二无线传输模块(22)连接，发射天线(27)和第三无线传输模块(23)连接； 所述接收天线(25)放置于穹顶中间的护栏上，用于接收所有无线传感器节点采集的测量数据； 所述高频传输电缆(26)，用于在穹顶中间与女儿墙之间建立起信号链路，将接收天线(25)接收的测量数据传输到第二无线传输模块(22); 所述第二无线传输模块(22)，用于解调测量数据并输入第二微控制器模块(21); 所述第二微控制器模块(21)，用于控制整个中继模块的运行，包括将测量数据解码后输出到第三无线传输模块(23); 所述第三无线传输模块(23)，用于对第二微控制器模块(21)解码后的测量数据进行调制，并发送到发射天线(27); 所述发射天线(27)安置在女儿墙外，用于根据第三无线传输模块(23)的调制结果转发测量数据； 数据处理模块包括第四无线传输模块(31)和终端设备(32)，第四无线传输模块(31)和终端设备(32)通过数据电缆连接， 所述第四无线传输模块(31)放置在能够与中继模块的发射天线(27)通视的位置，用于接收发射天线(27)转发的测量数据，并发送到终端设备(32); 所述终端设备(32)，用于对收到的测量数据进行处理及存储。7.根据权利要求6所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测装置，其特征在于:所述位移传感器(15)采用LVDT类型的位移传感器，所述LVDT表示线性可变差动变压器。8.根据权利要求6所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测装置，其特征在于:高频传输电缆(26)采用50欧姆电缆，要求在433Mhz频率上一百米的衰减不大于15dB。9.根据权利要求6所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测装置，其特征在于:所述第一无线传输模块(12)、第二无线传输模块(22)、第三无线传输模块(23)和第四无线传输模块(31)采用芯片Si4432010.根据权利要求6或7或8或9所述核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测装置，其特征在于:各无线传感器节点中设置第一电源(14)，中继模块中设置第二电源(24)，第二无线传输模块(22)、第三无线传输模块(23)以及微控制器模块(21)和第二电源(24)集成为中继模块的主机(42)，放置在女儿墙附近。
【专利摘要】一种核电站安全壳穹顶裂缝无线自动监测方法及装置，包括设置若干无线传感器节点、中继模块和数据处理模块，对中继模块，将接收天线放置于穹顶中间护栏上，接收所有无线传感器节点采集的测量数据，通过高频传输电缆在穹顶中间与女儿墙间建立信号链路，将发射天线安置在女儿墙外转发测量数据；数据处理模块包括第四无线传输模块和终端设备，第四无线传输模块和终端设备通过数据电缆连接，将第四无线传输模块放置在能够与中继模块的发射天线通视的位置，接收发射天线转发的测量数据，并发送到终端设备。本发明有效解决了核电站安全壳穹顶上各个无线传感器与数据处理终端之间的通信问题，成功进行实时自动监测数据采集，是核电站安全保障的重要技术。
【IPC分类】G01B7/02, G08C17/02, G08C19/00
【公开号】CN105258628
【申请号】CN201510599656
【发明人】张涛, 徐亚明
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月18日