一种预警型多通道传感采发装置的制作方法

本实用新型涉及传感采发技术领域，具体为一种预警型多通道传感采发装置。

背景技术：

现在，在隧道开挖施工过程中，随着围岩应力的重新分布，围岩在开挖卸荷后会向隧道内部产生变形，常规监控量测包括拱顶下沉和围岩收敛，常规的视频监测及人工监测在使用时都会耗费大量的电能，所以在野外使用时，电量补给不充分时，资源的严重浪费影响监测设备的待电时长，另外目前的监控设备的监控信息通道无法兼容，无法同时监测多种隧道影响因素，导致监控量测不及时充分，严重影响安全性能。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种预警型多通道传感采发装置，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种预警型多通道传感采发装置，包括设置在被测设备整体上设有传感接口单元，以及与传感接口单元连接且控制多路传感器数据采集的中央处理器，所述中央处理器还连接有本地预警单元，所述本地预警单元通过无线单元发送预警信息，所述中央处理器还连接有控制电路电量消耗的功耗控制单元；

所述功耗控制单元包括控制传感采集电路总开关的程控定时器开关，以及对应控制传感采集电路各功能模块电源的多路电源开关，所述程控定时器开关通过定时器与中央处理器连接，所述程控定时器开关可在所述中央处理器的控制下实现定时开关编程，所述多路电源开关也分别与中央处理器连接，所述中央处理器可控制各功能模块电路在需要时接通电源。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述传感接口单元由多路振弦传感接口、电压传感接口、电流传感接口和数字接口组成，所述传感接口单元的所有接口均连接有用以防静电防雷的保护电路，并且所述传感接口单元的所有接口均为群组式继电器开关组合，所述传感接口单元的所有接口均与中央处理器连接并对多路传感器采集的数据进行接收分析。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述本地预警单元主要由音频存储卡、与音频存储卡连接的音频解码器，以及与音频解码器的输出端连接的音频功放器组成，所述音频功放器的输出端连接有报警喇叭，所述中央处理器根据传感器数据确定预警级别，并且所述报警喇叭根据预警级别播放预定的音频文件，同时所述中央处理器的输出端还连接有报警灯，所述报警喇叭和报警灯同时工作。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述无线单元由超宽带无线网络、自建区域射频网络和广域网络三种无线网络组成，所述超宽带无线网络与超宽带测距卡通过网络通讯并且测量超宽带测距卡的距离，所述自建区域射频网络和广域网络均用于无线发送监测数据以及发送周围超宽带测距卡的距离数据。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述自建区域网络同时具备数据的话音双向传输能力，广域网可以是WIFI网络或手机网络。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实施方式采用带有定时中断输出的可编程时钟控制电路，休眠时电量消耗为零，彻底解决了自动化监测设备的功耗大问题，并且采用可编程振弦传感模数转换模块和模拟信号转换技术、数字信号通讯技术，实现了多通道、多类型传感器的接入功能，另外本实施方式将本地预警和远程预警相结合，扩大报警范围，实现安全防范。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种预警型多通道传感采发装置，包括设置在被测设备整体上设有传感接口单元，以及与传感接口单元连接且控制多路传感器数据采集的中央处理器，所述传感接口单元负责接收各功能电路的所有检测信息，并且将检测信息传递到中央处理器进行分析处理。中央处理器还连接有本地预警单元，所述本地预警单元通过无线单元发送预警信息，中央处理器接收并分析信息后，如果传感信息不符合安全范围，则本地预警单元发出警报，提醒工作人员进行设备防护。

需要补充说明的是，传感接口单元还连接有供电管理单元，所述供电管理管理具体包括与蓄电池连接的蓄电池接口，或者与太阳能电池连接的太阳能接口，并且所述蓄电池接口和太阳能接口均连接有电池保护电路，电池保护电路可避免电池过充、过放、短路等对电池造成的损坏。

中央处理器连接有控制传感采集电路电量消耗的功耗控制单元，功耗控制单元控制各功能电路的电量消耗，只在电路需要时接通电路，其他的时间段内则断开电路，从而实现最大化的节能效果。

所述功耗控制单元包括控制传感采集电路总开关的程控定时器开关，以及对应控制传感采集电路各功能模块电源的多路电源开关，所述程控定时器开关通过定时器与中央处理器连接，所述程控定时器开关可在所述中央处理器的控制下实现定时开关编程，程控定时器开关控制被测设备整体的电源，并且在中央处理器的控制下，可在定时器预定的时间点自动启动本专利设备接通电源。

所述多路电源开关也分别与中央处理器连接，所述中央处理器可控制各功能模块电路在需要时接通电源，所述MCU控制传感采集电路的各功能模块电源，也就是说多路电源开关分别安装在无线单元、本地预警单元和传感接口单元的各信息测量电路内，使得各功能模块在需要时接通电源，最大限度节省电能。

同时本专利还有工作流程的控制方法来进一步节省电能，说明如下：

在中央处理器(简称MCU)控制下，设置程控定时器开关以较高频次接通电源，被测设备整体在上电启动时，传感接口单元可进行快速的传感信号采集，当传感数据无变化或变化很小时立即控制定时开关断开传感采集电路的电源，仅当传感器数据变化超限或定时器时间到时才会启动一次数据发送任务，采用带有定时中断输出的可编程时钟控制电路，休眠时电量消耗为零，彻底解决了自动化监测设备的功耗大问题。

本实施方式中的传感接口单元由多路振弦传感接口、电压传感接口、电流传感接口和数字接口组成，传感接口单元对被测设备整体进行电压、电流和振弦信息进行实时监控，实现多通道、多类型传感器的接入功能，从而可对被测设备整体进行全方面的信息监控处理。

传感接口单元的所有接口均连接有用以防静电防雷的保护电路，并且所述传感接口单元的所有接口均为群组式继电器开关组合，传感接口单元的所有接口均与中央处理器连接，接收中央处理器的控制，多通道的传感器在多路电源开关的作用下可独立工作，并且中央处理器也可对多路传感器采集的数据进行接收分析。

本实施方式的本地预警单元主要由音频存储卡、与音频存储卡连接的音频解码器，以及与音频解码器的输出端连接的音频功放器组成，所述音频功放器的输出端连接有报警喇叭，所述中央处理器根据传感器数据确定预警级别，并且控制所述报警喇叭根据预警级别播放预定的音频文件，同时所述中央处理器的输出端还连接有报警灯，所述报警喇叭和报警灯同时工作。

也就是说中央处理器接收传感接口单元的所有接口的信息，并且对传感信息进行分析处理，当传感信息不处在安全范围之内，则中央处理器根据传感器数据确定预警级别，并且音频解码器从音频存储卡内读取相应级别的音频信息，报警喇叭根据预警级别播放预定的音频文件，同时报警灯配合工作，进行报警处理。

本实施方式中的无线单元由超宽带无线网络、自建区域射频网络和广域网络三种无线网络组成，所述超宽带无线网络与超宽带测距卡通过网络通讯并且测量超宽带测距卡的距离，无线单元的主要功能就是将本地预警单元的预警信息发送到各个工作人员，从而工作人员可及时接收预警信息，便于工作人员的调动，一般来说超宽带测距卡由工作人员佩戴，超宽带无线网络与本地预警单元结合，主要实现本地预警。

所述自建区域射频网络和广域网络均用于无线发送监测数据以及发送周围超宽带测距卡的距离数据，所述自建区域网络同时具备数据的话音双向传输能力，广域网可以是WIFI网络或手机网络，自建区域射频网络和广域网络也可处于检测点周边的超宽带测距卡，并且自建区域射频网络和广域网络还可将传感数据发送到超宽带测距卡，实现与超宽带测距卡的佩戴工作人员的双向语音沟通。

需要补充说明的是，超宽带网络仅向距离监测断面一定距离范围内的卡片发送，实现本地预警；处于现场的工作人员也可通过自建区域射频网络对讲功能手动操作进行无线广播预警。本地预警单元在现场预警时可在MCU控制下实现预警音频的无线广播，此时在有效范围内的无线报警器可以同步报警，并且本地预警单元和无线单元的结合使用，使得本地预警和远程预警相结合，扩大报警范围，实现安全防范。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。