无线锚索应力监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种无线锚索应力监测系统，包括：电源装置、控制器、无线锚索应力计、服务器以及终端，所述电源装置与所述控制器连接，所述控制器分别与所述服务器、所述无线锚索应力计建立无线通信连接，所述服务器与所述终端建立无线通信连接，其中，所述无线锚索应力计与所述控制器之间的第一无线通信频段的频率值不同于所述控制器与所述服务器之间的第二通信频段的频率值。本实用新型提供的无线锚索应力监测系统具有功耗低，待机时间长，无信号干扰，以及远程实时监控好的优点。
【专利说明】
无线锚索应力监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及预应力工程中的锚索应力状态监测领域，特别涉及一种无线锚索应力监测系统。
【背景技术】
[0002]在建筑行业，特别是水工建筑业中，预应力锚索的应用已经极其广泛。传统的预应力锚索一般分为拉力型预应力锚索和压力型预应力锚索:拉力型预应力锚索的锚固段前段受力为拉应力集中区，逐渐至后段并易产生剪切破坏;压力型预应力锚索的锚固段末段受力为压应力集中区，逐渐至前段并易造成压裂。
[0003]上述两种预应力锚索对锚固段的破坏方式不同，但都会严重影响预应力锚固的效果，如果不能实时监测锚索的锚固力和工作状态，将难免发生锚索锚固力不够和锚索断裂等故障，甚至导致边坡崩塌的发生。然而，传统的锚索监测都是人工实现的，因为很多施工项目所处的地理环境十分恶劣，甚至需要将锚索安装在十分危险的岩体和悬崖上，如果采用人工监测的话，将难免造成不必要的人员安全事故;还有一些锚固力监测系统，虽然采用智能监测代理了人工监测，但是锚固力的测量精度很低。
[0004]目前基坑或边坡的支护结构的锚索应力监测多采用有线式锚索应力计，存在着布线困难、线缆断裂后不便(基坑侧壁难以让人行走)修复等问题。
[0005]随着建筑业的发展和人们安全生产意识的不断提高，提供一种操作简单、监测及时的锚索应力监测系统成为当前重要的研究课题。
【发明内容】
[0006]本实用新型正是基于以上一个或多个问题，提供一种无线锚索应力监测系统，用以解决现有技术中存在的功耗高，待机时间短，信号干扰，以及实时监控差的问题。
[0007]一种无线锚索应力监测系统，包括:电源装置、控制器、无线锚索应力计、服务器以及终端，所述电源装置与所述控制器连接，所述控制器分别与所述服务器、所述无线锚索应力计建立无线通信连接，所述服务器与所述终端建立无线通信连接，其中，所述无线锚索应力计与所述控制器之间的第一无线通信频段的频率值不同于所述控制器与所述服务器之间的第二通信频段的频率值。
[0008]较佳地，第一无线通信频段为150MHz无线通信频段，所述第二无线通信频段为GPRS无线传输频段。
[0009]较佳地，所述无线锚索应力计具体包括:锚索应力探测单元、模拟采集单元、控制单元、电源单元以及无线通信单元，所述电源单元为所述无线锚索应力计提供工作电源，所述控制单元分别连接所述模拟采集单元与所述无线通信单元，所述模拟采集单元与所述锚索应力探测单元连接，将所述锚索应力探测单元探测的应力信号转换为模拟信号，所述控制单元接收所述模拟信号后通过无线通信单元发送至所述控制器。
[0010]较佳地，所述锚索应力探测单元包括处理模块、多个探测传感器以及分析模块，所述多个探测传感器处于环境的不同位置，分别产生子应力信号，所述处理模块控制所述分析模块将各探测传感器的子应力信号按危险程度的优先级排序后间隔一定时间依次发送。
[0011]较佳地，所述控制器还包括A/D信号转换单元，将所述控制器接收到的所述模拟信号转换为数字信号。
[0012]较佳地，所述控制器还包括比较单元，用于将所述数字信号的值与一报警控制参考值比较，当所述数字信号的值大于所述报警控制参考值时，则所述控制器发出一个报警信号。
[0013]较佳地，所述终端还包括报警单元，所述终端接收所述报警信号后，启动所述报警单元提示用户。
[0014]较佳地，所述报警单元为声音报警模块或振动模块，所述声音报警模块以语音形式提醒用户，所述振动模块通过振动终端的方式提醒用户。
[0015]较佳地，所述终端为移动终端或PC终端。
[0016]较佳地，所述移动终端为平板电脑或智能手机。
[0017]本实用新型提供的无线锚索应力监测系统具有功耗低，待机时间长，无信号干扰，以及远程实时监控好的优点。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型较佳实施方式的无线锚索应力监测系统的结构示意图；
[0019]图2是图1中的无线锚索应力计的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。
[0021]请一并参见图1、图2，图1是本实用新型较佳实施方式的无线锚索应力监测系统的结构示意图。图2是图1中的无线锚索应力计的结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型提供一种无线锚索应力监测系统，包括:电源装置10、控制器30、无线锚索应力计20、服务器40以及终端50，所述电源装置10与所述控制器30连接，所述控制器30分别与所述服务器40、所述无线锚索应力计20建立无线通信连接，所述服务器40与所述终端50建立无线通信连接，其中，所述无线锚索应力计20与所述控制器30之间的第一无线通信频段的频率值不同于所述控制器与所述服务器之间的第二通信频段的频率值。其中，服务器可采用云服务器。
[0022]本实用新型提供的无线锚索应力监测系统具有功耗低，待机时间长，无信号干扰，以及远程实时监控好的优点。
[0023]具体来说，第一无线通信频段为150MHz无线通信频段，所述第二无线通信频段为GPRS无线传输频段。当然，第一无线通信频段还可设置为适于短程通信的其它频段，而第二无线通信频段可设置为便于远程通信的其它频段，两者之间在信号传递上不会产生信号干扰较佳。
[0024]在具体的实施例中，所述无线锚索应力计20具体包括:锚索应力探测单元22、模拟采集单元23、控制单元24、电源单元21以及无线通信单元25，所述电源单元21为所述无线锚索应力计20提供工作电源，所述控制单元24分别连接所述模拟采集单元23与所述无线通信单元25，所述模拟采集单元23与所述锚索应力探测单元22连接，将所述锚索应力探测单元22探测的应力信号转换为模拟信号，所述控制单元24接收所述模拟信号后通过无线通信单元25发送至所述控制器30。此外，为进一步保证采集应力信号的准确性，还可以设置防止误探测单元，对所述锚索应力探测单元22探测到的应力信号进行真假甄别，防止发生误判，导致不必要的人力和物力损失。
[0025]在一个变形实施例中，所述锚索应力探测单元22包括处理模块、多个探测传感器以及分析模块，所述多个探测传感器处于环境的不同位置，分别产生子应力信号，所述处理模块控制所述分析模块将各探测传感器的子应力信号按危险程度的优先级排序后间隔一定时间依次发送。这里的优先级别可以设置A、B、C三级，当处于A级时，说明探测到非常危险的信号，需优先及时发送用户知悉，属于B级时，说明危险轻微，但需提醒用户注意，属于C级时，说明处于正常状态，则可以按系统预设的时间间隔发送。
[0026]在一个具体实施例中，所述控制器30还包括A/D信号转换单元，将所述控制器接收到的所述模拟信号转换为数字信号。然后控制器对数字信号的电信号数据进行处理，并将处理后的数据通过无线频段定时传送给控制器30，控制器30将控制单元传过来的数据打包成符合GPRS协议的数据通过无线的方式发送去云服务器，用户使用智能手机内安装的APP软件访问经云服务器分析处理后的数据。
[0027]在一个具体实施例中，所述控制器30还包括比较单元，用于将所述数字信号的值与一报警控制参考值比较，当所述数字信号的值大于所述报警控制参考值时，则所述控制器30发出一个报警信号。
[0028]在一个具体实施例中，所述终端50还包括报警单元，所述终端接收所述报警信号后，启动所述报警单元提示用户。
[0029]在一个具体实施例中，所述报警单元为声音报警模块或振动模块，所述声音报警模块以语音形式提醒用户，所述振动模块通过振动终端50的方式提醒用户。
[0030]在一个具体实施例中，所述终端50为移动终端或PC(个人计算机)终端。进一步地，所述移动终端为平板电脑或智能手机。用户使用智能手机内安装的APP客户端或PC客户端访问经服务器分析处理后的数据。该无线锚索应力监测系统不仅能够实现远距离无线传输，保证监测的实时性和灵活性，同时手机内安装的APP客户端或PC客户端可定时进行应力监控。在实际监测工作中，通常给锚索应力设定前述报警控制参考值作为预警的判据，依据《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009相关要求，可以快速、准确的对边坡或基坑锚索应力做出动态预警评价。当锚索应力达到控制值时，手机内安装的APP客户端或PC客户端将自动报警。
[0031]以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种无线锚索应力监测系统，其特征在于，包括:电源装置、控制器、无线锚索应力计、服务器以及终端，所述电源装置与所述控制器连接，所述控制器分别与所述服务器、所述无线锚索应力计建立无线通信连接，所述服务器与所述终端建立无线通信连接，其中，所述无线锚索应力计与所述控制器之间的第一无线通信频段的频率值不同于所述控制器与所述服务器之间的第二无线通信频段的频率值。2.如权利要求1所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，第一无线通信频段为150MHz无线通信频段，所述第二无线通信频段为GPRS无线传输频段。3.如权利要求1所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述无线锚索应力计具体包括:销索应力探测单元、模拟采集单元、控制单元、电源单元以及无线通信单元，所述电源单元为所述无线锚索应力计提供工作电源，所述控制单元分别连接所述模拟采集单元与所述无线通信单元，所述模拟采集单元与所述锚索应力探测单元连接，将所述锚索应力探测单元探测的应力信号转换为模拟信号，所述控制单元接收所述模拟信号后通过无线通信单元发送至所述控制器。4.如权利要求3所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述锚索应力探测单元包括处理模块、多个探测传感器以及分析模块，所述多个探测传感器处于环境的不同位置，分别产生子应力信号，所述处理模块控制所述分析模块将各探测传感器的子应力信号按危险程度的优先级排序后间隔一定时间依次发送。5.如权利要求3所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述控制器还包括A/D信号转换单元，将所述控制器接收到的所述模拟信号转换为数字信号。6.如权利要求5所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述控制器还包括比较单元，用于将所述数字信号的值与一报警控制参考值比较，当所述数字信号的值大于所述报警控制参考值时，则所述控制器发出一个报警信号。7.如权利要求6所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述终端还包括报警单元，所述终端接收所述报警信号后，启动所述报警单元提示用户。8.如权利要求7所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述报警单元为声音报警模块或振动模块，所述声音报警模块以语音形式提醒用户，所述振动模块通过振动终端的方式提醒用户。9.如权利要求1所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述终端为移动终端或PC终端。10.如权利要求9所述的无线锚索应力监测系统，其特征在于，所述移动终端为平板电脑或智能手机。
【文档编号】G08C17/02GK205451443SQ201521129831
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】廖宏, 周海波, 陈迎春, 杜光明, 曾梅, 伍鹏, 罗伟平, 廖国福, 刘勇
【申请人】湖南省宏尚检测技术股份有限公司