专利名称：结构安全远程终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及远程监控终端领域，特别是涉及一种应用于公路、铁路等隧道结构的结构安全远程终端。
背景技术：
关于公路、铁路等隧道在营运期间对其主体结构的长期安全性监控，到目前为止， 世界范围内的各种研究均处于起步阶段。而引起这类研究蓬勃发展的则是隧道出现的各种病害严重影响了其使用功能。隧道建成后，其运营期间主体结构的安全性检测一直以来都是采用人工检测的方法，即定期对隧道结构进行检查或是在隧道出现特殊情况时再进行检测评估。因此，许多关于隧道安全度的检测手段及评价方法大部分都属于事后定性的分析研究。随着传感器技术、数据传输技术、计算机软硬件技术、信号分析处理技术的迅速发展，在我国土木工程的其它领域中(如桥梁领域、水工领域)逐步建立了基于计算机的能够自动、连续甚至实时监测的具有高性价比的远程监控系统。但在隧道领域，特别是公路隧道中，由于缺乏智能化的结构安全数据采集处理与传输终端，很难实现对隧道结构安全性的远程监控。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构安全远程终端，可以智能采取数据，并传输给远程控制中心计算机，从而很好地实现远程监控的作用。为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种结构安全远程终端，包括CPU模块、数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块和数据上传接口，所述数据采集模块连接有安全参数传感器，所述数据采集模块与所述预处理模块连接，所述预处理模块分别与所述数据上传接口和所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输入端连接，所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输出端与所述数据上传接口连接，所述CPU模块分别与所述数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块和数据上传接口连接。进一步技术方案，所述安全参数传感器包括压力盒、水压计、应变计和锚杆轴力计。更进一步技术方案，所述数据上传接口通过与所述CPU模块连接的RS232、RS485、 RS422、以太网或光纤与远程控制计算机连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是能够连续实时地对隧道结构安全性能进行数据采集并将采集的原始数据传输至远程控制中心计算机，实现了隧道结构安全性的实时远程监测；既实现了在隧道营运期对结构安全性的实时监控，又减轻了人为手动检测的劳动强度以及避免人为因素导致检测数据的偏差，还能够将隧道截面采集到的数据通过常规隧道结构安全性评估算法计算出该隧道截面的安全性评估数据，并将评估数据上传至远程控制中心计算机作出综合安全性评估；本实用新型的结构安全远程终端，不仅可以应用在公路、铁路隧道等领域，还可应用在其他建筑结构的安全测量领域，非常具有实用性。
图1为本实用新型结构安全远程终端的原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，一种结构安全远程终端，包括CPU模块、数据采集模块和预处理模块。 所述CPU模块分别与数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块、数据上传接口和RS232、RS485、RS422、以太网或光纤连接。所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输入端与所述预处理模块的其中一信号输出端连接，所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输出端与数据上传接口的其中一信号输入端连接。所述数据采集模块连接有安全参数传感器，所述安全参数传感器包括压力盒、水压计、应变计和锚杆轴力计，所述数据采集模块的输出端与所述预处理模块的输入端连接，数据采集模块采集到压力盒、水压计、应变计和锚杆轴力计收集到的各种数据信号，然后将信号传输给预处理模块。所述预处理模块将数据采集模块收集到数据进行数字滤波、误差修正，然后再通过预设的数字算法将其转换成原始数据，经过预处理模块输出的数据再传输给远程控制中心计算机。更进一步地， 所述压力盒采集到的数据为隧道的层间压力数据，所述水压计采集到的数据为水压的原始数据，所述锚杆轴力计采集到的数据为轴力的原始数据，所述应变计则换算成轴力和弯矩。 更进一步地，所述预处理模块输出的原始数据分为两路，一路直接通过数据上传接口以与所述CPU模块连接的RS232、RS485、RS422、以太网或光纤的方式将数据传输至远程控制中心计算机，供远程控制中心计算机对原始数据进行复杂的分析处理，另一路则通过常规隧道结构安全性评估算法模块处理后得出该隧道截面的安全评估数据，评估数据再通过数据上传接口以与所述CPU模块连接的RS232、RS485、RS422、以太网或光纤的方式传输至远程控制中心计算机。所述远程控制中心计算机中装有实时数据显示及实时数据处理的监控软件，并设有数据通信模块，该数据通信模块与预处理模块中的数据通信模块连接。上述实施例中，通常情况下公路隧道的每个截面上压力盒、水压计和应变计各有5 个，1根锚杆轴力计需要3 4个通道。每个远程监控系统的终端CPU自带有16个通道，通过DO扩展最多可以对48个数据采集模块进行监测。本实用新型的结构安全远程终端，不仅可以应用在公路、铁路隧道等领域，还可应用在其他建筑结构的安全测量领域，因此，本实用新型非常具有实用性。最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，而不是对本实用新型技术方案的限定，任何对本实用新型技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种结构安全远程终端，其特征在于包括CPU模块、数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块和数据上传接口，所述数据采集模块连接有安全参数传感器，所述数据采集模块与所述预处理模块连接，所述预处理模块分别与所述数据上传接口和所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输入端连接，所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输出端与所述数据上传接口连接，所述CPU模块分别与所述数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块和数据上传接口连接。
2.根据权利要求1所述的结构安全远程终端，其特征在于所述安全参数传感器包括压力盒、水压计、应变计和锚杆轴力计。
3.根据权利要求1所述的结构安全远程终端，其特征在于所述数据上传接口通过与所述CPU模块连接的RS232、RS485、RS422、以太网或光纤与远程控制计算机连接。
专利摘要本实用新型公开了一种结构安全远程终端，包括CPU模块、数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块和数据上传接口，所述数据采集模块连接有安全参数传感器，所述数据采集模块与所述预处理模块连接，所述预处理模块分别与所述数据上传接口和所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输入端连接，所述常规隧道结构安全性评估算法模块的输出端与所述数据上传接口连接，所述CPU模块分别与所述数据采集模块、预处理模块、常规隧道结构安全性评估算法模块和数据上传接口连接。本实用新型实现了隧道结构安全性的实时远程监测。
文档编号G05B19/418GK202075609SQ20112014431
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者何川, 倪伟, 刘荣, 宋海兵, 王茜, 罗江勇, 许雯, 邵璀华, 金朝辉, 陈睿, 黄新胡 申请人:成都金隧自动化工程有限责任公司