一种多传感器数据采集及实时远程传送装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种传感器数据采集装置，特别涉及一种多传感器数据采集及实时远程传送装置。
【背景技术】
[0002]桥梁、码头等在几十年、甚至上百年的使用过程中，结构长期承受交通荷载的作用，严酷自然环境的侵蚀，自然灾害和人为因素等的祸合作用，不可避免地导致桥梁、码头等建筑物结构出现各种损伤现象，抗力衰减，使得结构承受力与安全性降低，引发灾难性突发事故。所以对桥梁、码头等建筑物进行定期维护和检修，对其健康状况进行监测和评价，掌握其健康状况是有重要意义的。桥梁、码头等建筑物结构的检测、监测也就成为桥梁、码头等建筑物结构安全养护和保障正常使用的主要技术手段。应力、挠度、振动、温度等参数是对桥梁、码头等建筑物进行长期健康监测和健康评估的主要指标，对桥梁、码头等建筑物重点部位的这些指标进行实时监测有助于了解桥面系的受力状况，桥梁、码头等建筑物的刚度性能，间接反映桥梁、码头等建筑物的稳定性，并及时准确地提供桥梁、码头等建筑物结构的实际状态数据。目前，对桥梁、码头等建筑物进行长期健康监测的传感器包括:应力测量通常使用箔式电阻应变片、动态振动采集使用内建有电荷放大器的压电加速度计，以及结构监测系统中的其它传感器，包括用于测量位移的线性电压差分变换器(LVDT)和弦线电位计、倾斜和裂缝传感器、用于温度测量的热电偶和热电阻(RTD)及其它用于湿度、风速和方向的环境传感器等等，这些传感器的输出信号有频率信号、模拟信号和数字信号等等，且输出模拟信号有不同电压等级，针对不同的信号需采用不同的采集及传输装置，使得传感器数据采集和发送装置配置数量多且配置系统复杂，增加了成本和人工检修工时。
【发明内容】
[0003]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适用于桥梁、码头等建筑物结构健康监测的多传感器数据采集及实时远程传送装置。
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种多传感器数据采集及实时远程传送装置，包括信号采集单元、微处理器单元和远程发射单元；所述微处理器单元设有多组频率信号输入端、模拟信号输入端和数字信号输入端；所述信号采集单元对应地设有多组信号分选电路和频率信号处理器；每组所述信号分选电路设有频率信号输出端、模拟信号输出端和数字信号输出端，其对应输入一个传感器信号，将输入信号分选为频率信号、模拟信号或数字信号，将模拟信号或数字信号对应地通过所述模拟信号输出端或所述数字信号输出端，输出至所述微处理器单元的所述模拟信号输入端或所述数字信号输入端，其将频率信号对应地通过所述频率信号输出端输出至所述频率信号处理器，所述频率信号处理器处理后输出脉冲信号至所述微处理器单元的所述频率信号输入端；所述微处理器单元对输入信号处理后输出数字信号至所述远程发射单元，所述远程发射单元发送信号至外部远程装置。
[0005]本实用新型还可以采用如下技术方案:
[0006]所述远程发射单元包括基于SIM900的四频GSM/GPRS数据传输模块，其通过GSM/GPRS网络发送信号至外部远程装置。
[0007]所述微处理器单元包括STM32微处理器，所述STM32微处理器的外围电路包括复位电路，时钟电路和JTAG调试电路。
[0008]每组所述信号分选电路包括信号识别电路和三个开关，所述三个开关分别串接在所述频率信号输出端、所述模拟信号输出端和所述数字信号输出端，所述信号识别电路输入来自传感器的身份识别信号，通过内设比较器进行比较，并输出信号控制所述开关的通断。
[0009]所述频率信号处理器包括激振电路、第一二极管、第二二极管以及滤波整形电路；所述第一二极管负极端和所述第二二极管负极端均与频率输出类传感器电连接；所述微处理器单元输出脉冲信号至所述激振电路；所述激振电路与所述第一二极管正极端电连接，通过所述第一二极管输出激励信号至频率输出类传感器；所述滤波整形电路与所述第二二极管正极端电连接，通过所述第二二极管输入来自频率输出类传感器的信号，处理后输出方波信号至所述微处理器单元。
[0010]所述激振电路包括升压电路和驱动器，所述升压电路向所述驱动器提供电压，所述驱动器接收来自所述微处理器单元的脉冲信号并进行功率放大，输出激励信号至频率输出类传感器对其进行激振。
[0011]所述滤波整形电路包括依次连接的滤波电路、多级放大电路、半波整流电路以及施密特整形电路。
[0012]所述滤波电路包括有源LC谐振放大器电路，所述有源LC谐振放大器电路包括LM324四路运算放大器。
[0013]所述施密特整形电路包括⑶4093四输入端施密特触发器。
[0014]还包括多个传感器接口和天线，所述每个传感器接口与一组信号分选电路电连接，所述远程发射单元通过所述天线发送信号。
[0015]本实用新型具有的优点和积极效果是:该装置可以同时采集多个传感器的数据，且传感器输出信号类型可以是频率信号、模拟信号和数字信号，通过信号分选电路进行分选以及对频率信号进一步处理，使相应的信号输入至微处理器单元的对应输入端，本实用新型能够同时处理传输多种传感器信号，传感器数据采集和发送装置配置数量少且配置系统简化，替换性好，降低了成本，且维护方便。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的外部结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的内部结构示意图；
[0018]图3是本实用新型的信号分选电路工作原理图；
[0019]图4是本实用新型的频率信号处理器工作原理图；
[0020]图5是本实用新型的有源LC谐振放大器电路工作原理图；
[0021]图6是本实用新型的多级放大电路工作原理图；
[0022]图7是本实用新型的半波整流电路工作原理图；
[0023]图8是本实用新型的施密特整形电路工作原理图；
[0024]图9是本实用新型的5V电源工作原理图；
[0025]图10是本实用新型的3.3V电源工作原理图；
[0026]图11是本实用新型的SM900模块的电源工作原理图；
[0027]图12是本实用新型的STM32微处理器工作原理图；
[0028]图13是本实用新型的SM900模块工作原理图。
[0029]图1中:1、天线；2、第一传感器接口 ；3、第二传感器接口 ；4、第三传感器接口 ；5、外部电源接口；
[0030]图3中:sl、频率信号选通开关；s2、模拟信号选通开关；s3、数字信号选通开关；
[0031]图4中:D1、第一二极管；D2、第二二极管。
【具体实施方式】
[0032]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0033]请参见图1?图13，一种多传感器数据采集及实时远程传送装置，包括信号采集单元、微处理器单元和远程发射单元；所述微处理器单元设有多组频率信号输入端、模拟信号输入端和数字信号输入端；所述信号采集单元对应地设有多组信号分选电路和频率信号处理器；每组所述信号分选电路，对应所述微处理器单元的一组频率信号输入端、模拟信号输入端和数字信号输入端，设有相应的频率信号输出端、模拟信号输出端和数字信号输出端，每组所述信号分选电路对应输入一个传感器信号，然后将输入信号分选为频率信号、模拟信号或数字信号，再将模拟信号或数字信号对应地通过所述模拟信号输出端或所述数字信号输出端，输出至所述微处理器单元的所述模拟信号输入端或所述数字信号输入端，每组所述信号分