专利名称：一种风压测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风压测量装置。
背景技术：
我国有着漫长的海岸线，有数千公里处于台风直接侵袭范围，是世界上受台风影响最严重的国家之一，平均每年就有8个台风登陆。东南沿海是我国经济最为发达的地区， 而且也是台风经常登陆的地区，因此每次台风均造成大量工程结构的损坏和倒塌。为了保障结构在台风下的安全性，有必要利用风压计对结构物表面的风压及其分布情况进行准确的测量，从而对结构进行合理的抗风设计和验算，这也是结构风工程领域的关注重点之一。目前普遍使用的结构风压测试系统由数据采集器、PC机、电源三部分组成，各部分间以电缆相互连接。测试对电线长度的要求取决于测试现场环境，目前通常的情况是带很长的电线去测试现场，以免因电线长度不够而导致测试无法完成。其次，现场整理布置电线工作量巨大，电线过长导致接口过多增加信号的干扰、增大测试发生意外的概率、降低测试结果的可靠性。近年来，超大型、超高工程结构在我国不断涌现，如奥运场馆鸟巢、世界第一大跨度斜拉桥苏通大桥、广州电视塔等等，这些大型结构均耗资巨大，其正常使用功能备受关注，为了保证其抗风性能，有必要了解强风期间其表面风压及风压的分布特性。这些大型结构尺度都是几百米甚至上千米，采用现有的有线风压计进行测试，布线工作无疑是一项艰巨的任务，这也大大增加了风压测试工作的难度。在台风、洪水等极端环境下，通信线缆很容易遭到破坏，造成重要数据资料无法获取。为了设计出能够适应于不同类型、不同尺寸、不同工程环境的结构的风压计，结合无线通信技术对现有有线风压计进行改进设计是一种有效手段。目前国内外已经开始了无线传感器的设计开发，如无线加速度传感器、无线温度传感器等，并得到了广泛的应用，但是对于无线风压计的设计还未见报道。由于不需要电缆，在极端环境下也能对风压数据进行有效的采集。但无线传感技术也存在很多问题尚未得到很好地解决，例如能量供应(电源)、信号屏蔽以及信号传输时滞等问题。此外，现有的风压采集设备在实际使用过程中会受到各种复杂因素的影响，采集到的数据中存在少量的无效的、错误的数据，因此有必要通过设定适当的阈值，以及根据实际风压的连续性来去除异常数据。使得风压计具有测试数据的预处理功能，以保证风压计采集数据的有效性，便于其直接应用。综上所述，无论是有线还是无线风压计，均存在各自的优缺点，每种风压计单独采用，都难以满足各类实际工程结构风环境测试的不同需要，迫切需要开发出集合有线、无线两种风压计优点的新型风压计，并能够实现对测试数据进行一定的预处理，以满足不同类型工程结构的风压测试要求，适应我国土木工程建设蓬勃发展的需求
实用新型内容
[0008]技术问题本实用新型的目的是提供一种可根据实际工程结构测试需要和条件进行有线、无线转换的风压测量装置。技术方案本实用新型的风压测量装置，包括依次连接的风压传感器、数据处理系统、通信系统、PC机；所述数据处理系统包括低通滤波器、放大器、A/D转换器、第一微处理器和第一数据存储器，其中所述低通滤波器的输入端、输出端分别与风压传感器输出端、 放大器输入端连接，放大器的输出端与第一微处理器的第一输入端连接，第一微处理器的第二输入端与第一数据存储器的输出端连接，第一微处理器的第三输入端与有线数据收发模块第一输出端连接，第一微处理器的第四输入端与第一无线数据收发模块第一输出端连接，第一微处理器的第一输出端与风压传感器的输入端连接，第一微处理器的第二输出端与第一数据存储器的输入端连接，第一微处理器的第三输出端与有线数据收发模块第一输入端连接，第一微处理器的第四输出端与第一无线数据收发模块第一输入端连接；所述通信系统包括有线传输装置和无线传输装置，所述有线传输装置包括有线数据收发模块，所述有线数据收发模块的第二输出端和第二输入端分别与PC机的第一输入端和第一输出端连接；所述无线传输装置由第一无线数据收发模块、数据收发基站通过无线传输网络连接组成，所述数据收发基站输出端和输入端分别与PC机第二输入端和第二输出端连接。本实用新型中，第一无线数据收发模块和数据收发基站之间还可设置有多个路由节点组成的多级路由。路由节点包括无线数据收发模块、微处理器和数据存储器，所述无线数据收发模块的第一输出端与微处理器第一输入端连接，微处理器的第二输入端与数据存储器的输出端连接，微处理器的第一输出端与无线数据收发模块的第二输入端连接，微处理器的第二输出端与数据存储器的输入端连接。有益效果本实用新型能够实现有线和无线两种数据传输方式，集中了两种不同传输方式的优点，便于用户根据实际工程测试需要和不同工作环境来选取合适的传输方式，提高了工作灵活性和设备的环境适应性，克服了单一传输模式的局限。
图1是本实用新型的工作流程图，图2是本实用新型的原理框图，图3是本实用新型的路由节点原理框图。图中有风压传感器1、低通滤波器2、放大器3、A/D转换器4、第一微处理器5、第一数据存储器6、第一无线数据收发模块7、多级路由8、数据收发基站9、有线数据收发模块 10、PC机11、第一供电电路12、第一电源13、第二无线数据收发模块14，第二微处理器15、 第二数据存储器16、第二供电电路17、第二电源18。图1中N秒为微处理器进行风压异常数据剔除的时间周期；M秒为微处理器进行平均风压计算的时间周期。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明一种风压测量装置， 包括依次连接的风压传感器1、数据处理系统、通信系统、PC机；所述数据处理系统包括低通滤波器2、放大器3、A/D转换器4、第一微处理器5和第一数据存储器6，其中所述低通滤波器2的输入端、输出端分别与风压传感器1输出端、放大器3输入端连接，放大器3的输出端与第一微处理器的第一输入端连接，第一微处理器5的第二输入端与第一数据存储器6的输出端连接，第一微处理器5的第三输入端与有线数据收发模块10第一输出端连接，第一微处理器5的第四输入端与第一无线数据收发模块7第一输出端连接，第一微处理器5 的第一输出端与风压传感器1的输入端连接，第一微处理器5的第二输出端与第一数据存储器6的输入端连接，第一微处理器5的第三输出端与有线数据收发模块10第一输入端连接，第一微处理器5的第四输出端与第一无线数据收发模块7第一输入端连接；所述通信系统包括有线传输装置和无线传输装置，所述有线传输装置包括有线数据收发模块10，所述有线数据收发模块10的第二输出端和第二输入端分别与PC机11的第一输入端和第一输出端连接；所述无线传输装置由第一无线数据收发模块7、数据收发基站9通过无线传输网络连接组成，所述数据收发基站9输出端和输入端分别与PC机11第二输入端和第二输出端连接。 当第一无线数据收发模块7和数据收发基站9的距离超过无线传输有效距离时， 在第一无线数据收发模块7和数据收发基站9之间还设置有多个路由节点组成的多级路由 8。图3中以第一无线数据收发模块后的第一个路由节点为例，展示了本实用新型的路由节点原理路由节点包括无线数据收发模块、微处理器和数据存储器，无线数据收发模块的第一输出端与微处理器第一输入端连接，微处理器的第二输入端与数据存储器的输出端连接，微处理器的第一输出端与无线数据收发模块的第二输入端连接，微处理器的第二输出端与数据存储器的输入端连接。
权利要求1.一种风压测量装置，其特征在于，该装置包括依次连接的风压传感器(1)、数据处理系统、通信系统、PC机(11);所述数据处理系统包括低通滤波器(2)、放大器(3)、A/D转换器 (4)、第一微处理器(5)和第一数据存储器(6)，其中所述低通滤波器(2)的输入端、输出端分别与风压传感器(1)输出端、放大器(3)输入端连接，放大器(3)的输出端与第一微处理器的第一输入端连接，第一微处理器(5)的第二输入端与第一数据存储器(6)的输出端连接，第一微处理器(5)的第三输入端与有线数据收发模块(10)第一输出端连接，第一微处理器(5)的第四输入端与第一无线数据收发模块(7)第一输出端连接，第一微处理器(5)的第一输出端与风压传感器(1)的输入端连接，第一微处理器(5)的第二输出端与第一数据存储器(6)的输入端连接，第一微处理器(5)的第三输出端与有线数据收发模块(10)第一输入端连接，第一微处理器(5)的第四输出端与第一无线数据收发模块(7)第一输入端连接；所述通信系统包括有线传输装置和无线传输装置，所述有线传输装置包括有线数据收发模块(10)，所述有线数据收发模块(10)的第二输出端和第二输入端分别与PC机(11)的第一输入端和第一输出端连接；所述无线传输装置由第一无线数据收发模块(7)、数据收发基站(9)通过无线传输网络连接组成，所述数据收发基站(9)输出端和输入端分别与PC 机(11)第二输入端和第二输出端连接。
2.根据权利要求1所述的风压测量装置，其特征在于，所述第一无线数据收发模块(7) 和数据收发基站(9)之间还设置有多个路由节点组成的多级路由(8);所述路由节点包括无线数据收发模块、微处理器和数据存储器，所述无线数据收发模块的第一输出端与微处理器第一输入端连接，微处理器的第二输入端与数据存储器的输出端连接，微处理器的第一输出端与无线数据收发模块的第二输入端连接，微处理器的第二输出端与数据存储器的输入端连接。
专利摘要本实用新型提供一种可根据实际工程结构测试需要和条件进行有线、无线转换的风压测量装置，包括依次连接的风压传感器、数据处理系统、通信系统、PC机，数据处理系统包括低通滤波器、放大器、A/D转换器、第一微处理器和第一数据存储器，通信系统包括有线传输装置和无线传输装置。本实用新型集中了两种不同传输方式的优点，便于用户根据实际工程的测试需要和不同工作环境来选取合适的传输方式，克服了单一传输模式的局限。
文档编号G08C17/02GK202083518SQ20112013653
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者周广东, 王浩, 苏磐石 申请人:东南大学