巖土工程多種信號遙測裝置的製作方法
2023-09-17 00:02:25 1
專利名稱：巖土工程多種信號遙測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信號遙測裝置，特別涉及適用於巖土工程有不同類型傳感器 時的多種信號的無線遙測。
背景技術：
巖土工程涉及土木工程建設中巖石與土的利用、整治或改造，其基本問題是巖體 或土體的穩定、變形和滲流問題。隨著國家對基礎建設的大力投資，港口、機場、水庫、鐵路、 工民建築物等項目紛紛上馬，科學、安全的施工理念對巖土的變形監測提出了更高的要求。 它將對施工過程進行全程監測，為工程科學、安全進展提供強有力的數據支持。傳統監測技術常用儀器以磁環沉降、光學儀器為主，數據採集以人工觀測、手工記 錄為主，數據處理更是耗時費力。由於巖土工程基本上是野外作業，地質條件複雜、監測條 件惡劣，人工測量無法及時準確的提供可靠數據，無法預警滑坡、塌陷等工程事故，造成人 力、財力大量損失。隨著電子技術的發展，各種傳感器應運而生，為巖土監測提供了多種選 擇。但同時因為各傳感器輸出信號的多樣化，導致集成自動測量仍難以實現，工程技術人員 不得不背負各種採集器奔波於作業現場，數據的無線遙測更是遙遙無期。
實用新型內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種巖土工程多種信號採 集遙測裝置，不僅輕鬆實現原始數據的採集、無線傳輸，而且利用計算機實現數據的海量存 儲和準確處理，為工程進展、設計完善提供及時有效的科學依據。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是一種巖土工 程多種信號遙測裝置，包括帶485信號輸出的傳感器、電流或電壓信號採集儀、振弦式頻率 信號採集儀、帶485接口的GPRS DTU和中心站帶網際網路固定IP的計算機；所述帶485信號 輸出的傳感器、電流或電壓信號採集儀和振弦式頻率信號採集儀與帶485接口的GPRS DTU 構成現場採集單元，通過GPRS無線網絡與所述中心站帶網際網路固定IP的計算機連接；所述 電流信號採集儀採集士 20mA和4 20mA的電流信號，並將其轉成485信號；所述電壓信號 採集儀採集士 IV、士 5V和士 10V的電壓信號，並將其轉成485信號；所述振弦式頻率信號採 集儀採集振弦式頻率信號並將其轉成485信號。所述帶485接口的GPRS DTU選用LQ8110GPRS-DTU數據傳輸模塊。本實用新型具有的優點和積極效果是以GPRS網絡為無線數據實時傳輸通道，實 現對現場採集儀的控制，採集儀將數據通過GPRS DTU實時上傳至中心站的計算機，通過中 心站的計算機將數據進行存儲和後處理，從而實現多種信號數據的自動實時遙測。因此，實 現了無人執守，代替繁重危險的人工作業，節約大量人力、物力資源，適用於各種惡劣的野 外作業環境；兼容多種信號傳感器，方便日後傳感器換型和系統增容。操作簡單，只需簡易 培訓，便可掌握日常維護，降低後期維護成本；實現數據自動實時遙測，為工程進展提供實 時可靠的數據，達到了保障安全施工的目的。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中1、帶485信號輸出的傳感器，2、電流或電壓信號採集儀，3、振弦式頻率信號 採集儀，4、GPRS DTU，5、GPRS無線網絡，6、網際網路固定IP，7、中心站計算機。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合 附圖詳細說明如下請參閱圖1，本實用新型是一種巖土工程多種信號採集遙測裝置，包括帶485信號 輸出的傳感器1、電流或電壓信號採集儀2、振弦式頻率信號採集儀3、帶485接口的GPRS DTU4、和中心站帶網際網路固定IP6的計算機7。其中帶485信號輸出的傳感器1、電流或電壓 信號採集儀2、振弦式頻率信號採集儀3與帶485接口的GPRS DTU4構成現場採集單元，現 場採集單元通過GPRS無線網絡5與中心站有網際網路固定IP6的計算機7進行數據採集、傳 輸、存儲、後處理。所述電流或電壓信號採集儀2是一種將電流信號士20mA、4 20mA或電 壓信號士 IV、士 5V、士 10V轉成485信號的採集儀；所述振弦式頻率信號採集儀3是一種將 振弦式頻率信號轉成485信號的採集儀；所述帶485接口的GPRS DTU4是一種帶有485串 口的基於GPRS網絡進行無線數據傳輸的數據終端設備。它以SIMCOM SIM300模塊為核心， 控制DTU自動撥號上網，穩定在線，雙向數據傳輸功能用以將計算機7的命令下達給帶485 信號輸出的傳感器1、電流或電壓信號採集儀2、振弦式頻率信號採集儀3，並將它們採集到 的數據上傳給計算機7。所述GPRS無線網絡5是一種公用的、基於GSM的無線通信網絡，由 於其分布廣泛，信號穩定，使得實時有效數據的遙測成為可能；所述網際網路固定IP(6)是經 申請的長期固定分配給一臺計算機使用的IP位址；所述中控計算機(7)是一種可攜式計算 機或臺式計算機，配有基於.net平臺的自主研發軟體。用以控制帶485信號輸出的傳感器 1、電流或電壓信號採集儀2、振弦式頻率信號採集儀3和帶485接口的GPRS DTU4，並將採 集的數據本地存儲和入資料庫處理，形成數據服務平臺，通過B/S (瀏覽器/伺服器)服務 模式，客戶可以通過IE瀏覽器進行遠程查詢；GPRS-General Packet Radio Service，通用 無線分組業務，是一種基於GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連 接。DTU-Data Terminal unit，指數據終端設備。GPRS DTU-是一種將串口數據通過GPRS 網絡進行傳送的GPRS無線設備。上述遙測裝置的技術指標如下供電，直流10 14V(額定12V)；功耗，GPRS DTU 通迅時800mA，單路帶485信號輸出的傳感器1滿負荷時彡30mA,單路採集儀2滿負荷時 彡 50mA,單路採集儀 3 滿負荷時彡 50mA,波特率 300、600，1200，2400，4800，9600，14400bps 可調；採樣間隔24小時內軟體任意設置，傳輸速度，不小於20Kbps，依賴於移動運營商；信 號測量帶485信號輸出的傳感器1採集的信號取決於所選傳感器，採集儀2採集電信號， A/D精度16位，採集儀3採集振弦式頻率信號，頻率測量解析度0. 1Hz，精度0. 2Hz ；頻率 測量範圍:400Hz到5000Hz ；工作溫度:_40°C -+70°C。上述遙測裝置的硬體a)帶485信號輸出的傳感器1是可連接485信號輸出的測 量任何參數的傳感器，在傳感器種類和數量上方便擴展；b)電流或電壓信號採集儀2是一種將電流信號士 20mA、4 20mA或電壓信號士 IV、士 5V、士 10V轉成485信號的採集儀。單 支採集儀2可連接8路電流或電壓傳感器，通過對採集儀2編碼不同地址，可實現多支採集 儀2的並聯採集；c)振弦式頻率信號採集儀3是一種將振弦式頻率信號轉成485信號的採 集儀，單支採集儀3可連接8路振弦式傳感器，通過對採集儀3編碼不同地址，可實現多支 採集儀3的並聯採集；d)帶485接口的GPRS DTU4是一種帶有485串口的基於GPRS網絡 進行無線數據傳輸的數據終端設備。它以SIMCOM SIM300模塊為核心，控制DTU自動撥號 上網，穩定在線，雙向數據傳輸功能用以將中心站計算機7的命令下達給帶485信號輸出的 傳感器1、電流或電壓信號採集儀2、振弦式頻率信號採集儀3，並將它們採集到的數據上傳 給中心站計算機7 ；e)中心站計算機7是一種可攜式計算機或臺式計算機，是數據採集、存 儲的平臺。上述遙測裝置的軟體是基於.net平臺，根據用戶需求自主研發的軟體。用以控制 帶485信號輸出的傳感器1、電流或電壓信號採集儀2、振弦式頻率信號採集儀3和帶485 接口的GPRS DTU4，並將採集的數據本地存儲和入資料庫處理，形成數據服務平臺，通過B/ S (瀏覽器/伺服器)服務模式，客戶可以通過IE瀏覽器進行遠程查詢；軟體具有「SIM卡 資費」、「具體項目應用」、「操作日誌」、「項目管理」等功能；每一路傳感器需要在軟體中做相 關屬性的配置；軟體可按設置好的觸發條件，自動將採集數據存入資料庫；軟體具有數據 的本地查詢功能，可按時間段將所查詢的某支傳感器的數據以列表和圖形的方式顯示，並 可將數據列表輸出成電子表格，同時可對圖形進行列印；軟體具有數據的IE瀏覽功能，用 戶可在任何地方登陸網絡進行數據的查詢、下載，極大方便了用戶的使用方式和場合。儘管上面結合附圖對本實用新型的優選實施例進行了描述，但是本實用新型並不 局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領 域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的 範圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種巖土工程多種信號遙測裝置，其特徵是，包括帶485信號輸出的傳感器(1)、電流或電壓信號採集儀(2)、振弦式頻率信號採集儀(3)、帶485接口的GPRS DTU(4)和中心站帶網際網路固定IP(6)的計算機(7)；所述帶485信號輸出的傳感器(1)、電流或電壓信號採集儀(2)和振弦式頻率信號採集儀(3)與帶485接口的GPRS DTU(4)構成現場採集單元，所述現場採集單元通過GPRS無線網絡(5)與所述中心站帶網際網路固定IP(6)的計算機(7)連接；所述電流信號採集儀採集±20mA和4～20mA的電流信號，並將其轉成485信號；所述電壓信號採集儀採集±1V、±5V和±10V的電壓信號，並將其轉成485信號；所述振弦式頻率信號採集儀(3)採集振弦式頻率信號並將其轉成485信號。
2.根據權利要求1所述的巖土工程多種信號遙測裝置，其特徵在於，所述帶485接口的 GPRS DTU(4)選用 LQ8110 GPRS-DTU 數據傳輸模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種巖土工程多種信號遙測裝置，包括帶485信號輸出的傳感器、電流或電壓信號採集儀、振弦式頻率信號採集儀、帶485接口的GPRS DTU和中心站帶網際網路固定IP的計算機；所述帶485信號輸出的傳感器、電流或電壓信號採集儀和振弦式頻率信號採集儀與帶485接口的GPRS DTU構成現場採集單元，通過GPRS無線網絡與所述中心站帶網際網路固定IP的計算機連接。本實用新型以GPRS網絡為無線數據實時傳輸通道，實現對現場採集儀的控制，採集儀將數據通過GPRS DTU實時上傳至中心站的計算機，通過中心站的計算機將數據進行存儲和後處理，從而實現多種信號數據的自動實時遙測。
文檔編號G08C17/00GK201607222SQ200920252169
公開日2010年10月13日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者倪文軍, 孫亮, 徐滿意, 李鐵良, 王華巒, 諶業良 申請人:天津水運工程勘察設計院