一种高大支模检测装置及无线自动化监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及高速铁路测量设备及系统技术领域，具体涉及一种高大支模检测装置及无线自动化监测系统。


背景技术：

2.由于高大支模项目监测需要保证数据的真实性、实时性、可靠性，从而需要保证传感器数据输出灵敏度高、数据稳定、数据精度高。还要保证无线通信稳定、信号良好。由于高大支模监测需要提前在高支模支架安装设备和传感器，监测时间根据施工时间调整，必需要保证在施工阶段设备的电量充足，保证设备正常工作，进行监测项目的数据采集。现有的高大支模存在传感器数据不稳定，精度不达标，无线通信不稳定，数据易丢失等缺点，此外，缺少远程无线控制结构，为了保证电量充足，要监测人员提前爬上高支模安装设备处进行开机关机的操作，操作不方便，效率低。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述存在的问题，提供一种高大支模检测装置。本实用新型为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
4.一种高大支模检测装置，包括微处理器主控单元、电源单元、通信单元、数据采集单元、存储单元、输出报警单元和按键单元；所述电源单元给所述高大支模检测装置提供工作电源；所述通信单元与所述微处理器主控单元连接，用于建立所述高大支模检测装置与其他智能设备或服务平台建立无线连接，进行数据交互和远程控制；所述数据采集单元包括传感器接口和电压采集模块，所述传感器接口用于接收传感器检测数据，所述电压采集模块用于采集高大支模检测装置的系统电压，采集的数据由所述微处理器主控单元进行分析处理；所述存储单元与微处理器主控单元连接，用于存储检测数据；所述输出报警单元包含报警模块和指示模块，由所述微处理器主控单元根据检测数据进行相应的状态指示和声光报警；所述按键单元与微处理器主控单元连接，作为高大支模检测装置的硬件输入端口，可以输入用于设备的物理开关机、重启、唤醒等。
5.作为本实用新型进一步的说明，所述传感器接口包含多个传感器接口，接入采集不同的传感器检测信号。
6.更进一步地，所述存储单元为外部存储数据存储电路，采用spi接口进行数据的存储和读取。
7.更进一步地，所述电压采集模块包括分压电阻和运算放大器，分压电阻以一定的比例将系统电压降低通过运算放大器送入处理器进行处理，把采集到的系统电压换算成百分比上传至平台和指示灯做出低压警示。
8.本实用新型的另一方面，提供一种高大支模无线自动化监测系统，包含上述高大支模检测装置和传感器、智能移动设备和后台监测云平台；所述通信单元包含蓝牙模块和4g模块，所述智能移动通过所述蓝牙模块与高大支模检测装置进行数据交换，所述后台监
测云平台通过所述4g模块与所述高大支模检测装置进行数据交换。
9.更进一步地，所述传感器采用高精度的双轴倾角传感器、高精度位移传感器、高精度轴力传感器。
10.更进一步地，所述高精度位移传感器所述高精度位移传感器的延长固定线为钢丝绳。
11.更进一步地，所述高大支模检测装置的最高数据上传频率为10hz，开放使用的最高频率为1hz，以提高无线通信的稳定，减少数据丢失。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
13.本实用新型可以实现高大支模的无线智能远程监控，有利于进行监测数据的采集、入库、软件分析和展示等，同时方便监控及施工人员及时查询获取实时的监测数据和警示信号；采用高精度、高灵敏度的传感器，提高检测稳定性、精度和灵敏度，采用新式安装结构，便于安装，提高测量效果；搭载报警设备或互联网等通信方式，快速有效的给测试人员发送监测状态的信息，以达到及时处理预警、报警事件，给施工安全提供参考信息和保证施工的进度。
附图说明
14.图1为本实用新型高大支模检测装置结构框图；
15.图2为本实用新型高大支模无线自动化监测系统结构框图。
具体实施方式
16.实施例：
17.下面结合附图对本实用新型实施例详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.一种高大支模检测装置，包括微处理器主控单元、电源单元、通信单元、数据采集单元、存储单元、输出报警单元和按键单元；所述电源单元给所述高大支模检测装置提供工作电源；所述通信单元与所述微处理器主控单元连接，用于建立所述高大支模检测装置与其他智能设备或服务平台建立无线连接，进行数据交互和远程控制；所述数据采集单元包括传感器接口和电压采集模块，所述传感器接口用于接收传感器检测数据，所述电压采集模块用于采集高大支模检测装置的系统电压，采集的数据由所述微处理器主控单元进行分析处理；所述存储单元与微处理器主控单元连接，用于存储检测数据；所述输出报警单元包含报警模块和指示模块，由所述微处理器主控单元根据检测数据进行相应的状态指示和声光报警；所述按键单元与微处理器主控单元连接，作为高大支模检测装置的硬件输入端口，可以输入用于设备的物理开关机、重启、唤醒等。
20.本实施例中，所述传感器接口包含多个传感器接口，可以接入采集不同的传感器检测信号，例如接入倾角传感器、移传感器、轴力传感器等等，以满足高大支模监测需要。
21.本实施例中，存储单元为外部存储数据存储电路，采用spi接口进行数据的存储和读取
22.本实施例中，所述电压采集模块用来采集系统终端盒子内部的蓄电池的电量，它包括分压电阻和运算放大器，分压电阻以一定的比例将蓄电池的电压降低通过运算放大器送入处理器进行处理，把采集到的蓄电池的电压换算成百分比上传至平台显示当前电量百分比和终端上的电源指示灯变为红色闪烁表示电池电量少于30％，已达到电量过低的提示目的。
23.以上述高大支模检测装置构建的高大支模无线自动化监测系统，如附图2所示，还包括传感器、智能移动设备和后台监测云平台。在本实施例构建的系统中，所述通信单元包含蓝牙模块和4g模块，所述智能移动通过所述蓝牙模块与高大支模检测装置进行数据交换，所述后台监测云平台通过所述4g模块与所述高大支模检测装置进行数据交换。
24.本实施例的传感器采用高精度的双轴倾角传感器、高精度位移传感器、高精度轴力传感器，以提高传感器数据检测的稳定性，提高检测精度，精度高可达0.004
°
。在位移传感器的使用方法上，比如沉降的监测，所述高精度位移传感器的延长固定线采用了钢丝绳，避免延长线在拉伸过程中有弹性的问题，保证了沉降的真实值和精度，同时钢丝绳具有不易打折的特性，可用回收重复利用。
25.本实施例中，所述高大支模检测装置的最高数据上传频率为10hz，开放使用的最高频率为1hz，以提高无线通信的稳定，减少数据丢失。
26.本实用新型的高大支模无线自动化监测系统，通过上述结构和方法将高大支模检测装置及其相应的高精度传感器安装在需要进行监测的高大支模特定位置上，并根据需要建立智能手机与高大支模检测装置的蓝牙连接、后台监测云平台与高大支模检测装置的无线连接。在系统启动监测后，可以通过手机app或者后台监测云平台与高大支模检测装置进行数据交互，数据交互的内容包括但不限于高大支模检测装置的监测数据、远程控制指令和设置指令等。通过4g模块和后台监测云平台，可以实现远程控制和数据入库、数据软件分析、数据展示的目的；在设备初始化、设备安装传感器后检查设备和传感器是否正常工作、测点绑定和没有4g网路情况下提供了一个便利的操作途径，手机app也可实时查询监测数据。
27.在自动化监测系统运行过程中，可以设定系统电压以及监测数据的预警值、报警值，当相关的监控检测数据超过特定设定值时，可以驱动报警单元进行声光报警。
28.惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。