一体式安全监测智能传感终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一体式安全监测智能传感终端，包括安装于防水外壳中的传感器模块、数据采集模块、控制模块、通信模块及微处理器；所述传感器模块、数据采集模块、控制模块及通信模块依次相连；所述微处理器与通信模块进行通信连接。该终端在结构上高度集成化、灵巧微型化，便于安装维护；在技术指标上，较之模块分立结构更高；在性能上具有低成本、低功耗及高可靠性的特点。
【专利说明】一体式安全监测智能传感终端
【技术领域】
[0001]本实用新型属于传感器【技术领域】，特别涉及一体式安全监测智能传感终端。
【背景技术】
[0002]现有的公共安全中的大型土木工程安全监测传感终端中，安全监测类传感器、数采模块、控制模块、传输模块分立，不是有机地结合在一起，这样导致传感器的生产、安装、维护等出现较大的问题，稳定性和抗干扰能力较差，需要耗费大量的人力物力。而且厂家一般只能生产部分模块，现有的应用不能有效地将多个传感器、数据采集模块和控制模块集成，引起模块之间的匹配性能下降，连线复杂，模块数量过多等，从而导致产品性能下降、成本过高、难于安装维护问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供的一体式安全监测智能传感终端，其的目的在于克服上述现有技术中存在的传感器终端集成度低、安装维护困难的问题。
[0004]—体式安全监测智能传感终端，包括外壳和安装于防水外壳中的传感器模块、数据采集模块、控制模块、通信模块及微处理器；
[0005]所述传感器模块、数据采集模块、控制模块及通信模块依次相连；
[0006]所述微处理器与通信模块通信连接。
[0007]所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
[0008]所述有线通信模块至少包括串口、以太网络接口及光纤网络接口中的一种。
[0009]所述无线通信模块至少包括Zigbee模块、GPRS模块、CDMA模块、短波模块、红外模块、无线局域网模块、nRF模块、蓝牙模块、WiFi模块、卫星通信模块、数传电台模块及无线Modem模块中的一种。
[0010]所述传感器模块至少包括电感调频传感器、振弦式传感器、加速度计、单点/分层沉降计、单点/多点位移计、压力盒、静力水准仪、渗压计、应变计、钢筋计、倾角计、温度传感器、测斜仪及锚索计中的一种。
[0011]所述数据采集模块包括传感器信号放大器及信号整形电路，信号放大器与信号整形电路相连，所述信号放大器与所述传感器模块相连。
[0012]有益效果
[0013]本实用新型提供的一体式安全监测智能传感终端，包括安装于防水外壳中的传感器模块、数据采集模块、控制模块、通信模块及微处理器；所述传感器模块、数据采集模块、控制模块及通信模块依次相连；所述微处理器与通信模块进行通信连接。该终端在结构上高度集成化、灵巧微型化，便于安装维护；在技术指标上，较之模块分立结构更高；在性能上具有低成本、低功耗及高可靠性的特点。
【专利附图】
【附图说明】[0014]图1为本实用新型的结构示意图一；
[0015]图2为本实用新型的结构示意图二。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0017]如图1和图2所示，为本实用新型的结构示意图，一体式安全监测智能传感终端，包括安装于防水外壳中的传感器模块、数据采集模块、控制模块、通信模块及微处理器；
[0018]所述传感器模块、数据采集模块、控制模块及通信模块依次相连；
[0019]所述微处理器与通信模块通信连接。
[0020]所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
[0021]当通信模块为有线通信模块时，有线通信模块与微处理器采用有线通信电缆连接;
[0022]当通信模块为无线通信模块时，微处理器上设有无线传输天线，微处理器与无线通信模块通过无线传输天线进行通信连接；
[0023]所述有线通信模块至少包括串口、以太网络接口及光纤网络接口中的一种。
[0024]所述无线通信模块至少包括Zigbee模块、GPRS模块、CDMA模块、短波模块、红外模块、无线局域网模块、nRF模块、蓝牙模块、WiFi模块、卫星通信模块、数传电台模块及无线Modem模块中的一种。
[0025]所述传感器模块至少包括电感调频传感器、振弦式传感器、加速度计、单点/分层沉降计、单点/多点位移计、压力盒、静力水准仪、渗压计、应变计、钢筋计、倾角计、温度传感器、测斜仪及锚索计中的一种。
[0026]所述数据采集模块包括传感器信号放大器及信号整形电路，信号放大器与信号整形电路相连，所述信号放大器与所述传感器模块相连。
[0027]传感器模块中的电感调频传感器与数据采集模块中的信号放大器相连，电感调频传感器输出的电路频率来反应外部物理量的变化；
[0028]传感器模块中的振弦式传感器与数据采集模块中的信号放大器相连，振弦式传感器需要外部频率激励，才能产生与外部物理量相应的频率信号，因此，信号激励单元与振弦式传感器相连。
[0029]振弦式传感器的信号激励单元，其作用主要是对于传感器的电路进行频率激励，使得这些传感器能够产生与外部信号相应的频率信号。传感器的金属弦振动频率与张力的平方根成正比，当金属丝内部张力变化时，其固有振动频率将随之发生变化，通过测试金属弦固有振动频率的变化就可以确定其内部张力的变化，而内部张力的变化与外部结构应变相关联，通过测量钢丝弦固有频率的变化，就可以测出外部物理量的变化。
[0030]数据采集模块采集传感器的频率数据，进行测量，然后通过数据传输模块发送给上位机。为迫使传感器按固有频率振动，数据采集模块必须对传感器钢弦施加一个相近似频率的外部激励信号，约为钢弦固有频率10%以内。将振弦作为振荡电路的一部分置于磁场中，振弦通电时受洛仑兹力作用产生振动，输出信号经放大后又反馈给振弦，使之维持连续振动，使用采集电路测量出振动的频率。
[0031]控制模块主要承担协调数据采集模块与传输模块的任务，每个传感终端都有自己的译码地址，其基本的工作过程是，接到上位机的指令，执行相应的数据采集命令。计算机处于主动状态，无线采集节点处于被动状态，通信开始由计算机发出启动命令信号，同时作好接收准备，无线采集节点接收到呼叫信号后，与本机地址比对，若为本机地址则响应中断，并转入相应的中断服务程序，实现上位机和无线采集节点的通信。无线采集节点在数据发送完后，再发送一结束标志，计算机接收到此信号后，整个控制过程结束。
[0032]通过通信模块将数据与微处理器进行通信，完成终端对数据的采集过程。
【权利要求】
1.一种一体式安全监测智能传感终端，其特征在于，包括外壳和安装于防水外壳中的传感器模块、数据采集模块、控制模块、通信模块及微处理器； 所述传感器模块、数据采集模块、控制模块及通信模块依次相连； 所述微处理器与通信模块通信连接。
2.根据权利要求1所述的一体式安全监测智能传感终端，其特征在于，所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
3.根据权利要求2所述的一体式安全监测智能传感终端，其特征在于，所述有线通信模块至少包括串口、以太网络接口及光纤网络接口中的一种。
4.根据权利要求2所述的一体式安全监测智能传感终端，其特征在于，所述无线通信模块至少包括Zigbee模块、GPRS模块、CDMA模块、短波模块、红外模块、无线局域网模块、nRF模块、蓝牙模块、WiFi模块、卫星通信模块、数传电台模块及无线Modem模块中的一种。
5.根据权利要求1所述的一体式安全监测智能传感终端，其特征在于，所述传感器模块至少包括电感调频传感器、振弦式传感器、加速度计、单点/分层沉降计、单点/多点位移计、压力盒、静力水准仪、渗压计、应变计、钢筋计、倾角计、温度传感器、测斜仪及锚索计中的一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一体式安全监测智能传感终端，其特征在于，所述数据采集模块包括传感器信号放大器及信号整形电路，信号放大器与信号整形电路相连，所述信号放大器与所述传感器模块相连。
【文档编号】G08C17/02GK203503145SQ201320626720
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】莫培旺, 刘明建, 肖赤心 申请人:湖南五舟检测科技有限公司