低功耗可攜式索力在線監測設備的製作方法
2023-06-06 02:43:01
低功耗可攜式索力在線監測設備的製作方法
【專利摘要】低功耗可攜式索力在線監測設備。傳統的檢測設備用無線一種傳輸方式，當設備遇到空間幹擾時容易測量不準確。本發明其組成包括：基站（14）與無線ZigBee電路，無線ZigBee電路通過無線信號與一組節點（15）連接，基站設置有乙太網控制器（8），乙太網控制器與基站微控制器（12）連接，基站微控制器與觸控螢幕（10）及基站485總線（11）連接，基站458總線與一組節點B連接，節點B設置有索力傳感器（2），索力傳感器與節點AD採集電路（1）連接，A採集電路與節點微控制器（4）連接，節點微控制器與節點458總線（5）連接，基站微控制器與USB控制器（9）、內置存儲器（13）連接。本發明用於索力測量。
【專利說明】低功耗可攜式索力在線監測設備
[0001]【技術領域】:
本發明涉及一種低功耗可攜式索力在線監測設備。
[0002]【背景技術】:
基於嵌入式的低功耗可攜式無線索力監測設備，能過獲得建築物上索的索力值，通過多個位置索力值的共同分析計算，等出建築物所有索的受力情況。傳統的索力監測設備都是同一時刻只能測量一個根索的索力值。相對於一個拉索橋等大型結構而言，需要測量整體、同一時刻的索力情況，傳統的監測設備就不能滿足需要，在大型懸索橋、大型斜拉橋時就不能滿足實時性的需求；大型建築物同時測量不同索的索力值，整體的繪製出建築物索的受力情況，對分析橋梁的安全有著重要意義；此監測系統可以用於懸索橋、斜拉橋等領域有廣泛的應用。總結起來傳統的索力檢測設備具有以下弊端:(1)傳統的檢測設備用無線一種傳輸方式，當設備遇到空間幹擾時容易測量不準確；(2)傳統的設備不能根據需要來安裝，拆卸麻煩；(3)傳統的所裡檢測設備都是同一時刻只能測量一根索的索力值，不能夠測出同一時刻懸索橋或大型斜拉橋拉索的索力值。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種低功耗可攜式索力在線監測設備。
[0004]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種低功耗可攜式索力在線監測設備，包括:基站，所述的基站與無線ZigBee電路，所述的無線ZigBee電路通過無線信號與一組節點A連接，所述的基站設置有乙太網控制器，所述的乙太網控制器與基站微控制器連接，所述的基站微控制器與觸控螢幕及基站485總線連接，所述的基站458總線與一組節點B連接，所述的節點B設置有索力傳感器，所述的索力傳感器與節點AD採集電路連接，所述的A採集電路與節點微控制器連接，所述的節點微控制器與所述的節點458總線連接，所述的節點設置有節點電源電路，所述的基站安裝有基站電源電路，所述的基站微控制器與USB控制器、內置存儲器連接。
[0005]所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，所述的無線ZigBee電路的RXl與節點微控制器電路的PEO引腳連接，所述的無線ZigBee電路的TDl與節點微控制器電路的PEl引腳連接。
[0006]所述的低功耗可攜式索力在線檢測設備，所述的節點458總線設置有節點RS232電平轉換電路，所述的節點RS232電平轉換電路的RXl與所述的節點微控制器電路的PEO引腳連接，所述的節點RS232電平轉化電路的TDl與所述的節點微控制器電路的PEl引腳連接，所述的節點458總線通過RS-458總線與所述的基站458總線連接。
[0007]所述的低功耗可攜式索力在線檢測設備，所述的節點微控制器電路的PBl引腳與節點AD採集電路的SCK引腳連接，所述的節點AD採集電路的AIN2+引腳與節點前端放大電路的AINO引腳連接，所述的節點AD採集電路的AINl+引腳與節點前端放大電路的ANl引腳連接，所述的節點AD採集電路的X2引腳與節點索力傳感器電路的XOUT引腳連接。
[0008]所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，所述的節點微控制器電路的PEl引腳與節點實時時鐘電路的SCLK引腳連接，所述的節點微控制器電路的PE2引腳與節點實時時鐘電路的I/o引腳連接，所述的節點微控制器電路的PE2引腳與節點實時時鐘電路的RST引腳連接。
[0009]所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，所述的節點微控制器電路的roo引腳與節點數據存儲電路的SCL引腳連接，所述的節點微控制器電路的PDl引腳與節點數據存儲電路的SDA引腳連接。
[0010]本發明的有益效果:
1、本發明能夠通過多個節點(每個節點為一個索力傳感器)和一個基站組成(同時接收多個索力傳感器信號)的設備組成，在通信過程中能夠通過兩種方式進行通信連接，一種無線ZigBee電路發出的無線信號，另一種是RS485總線與節點RS232電平轉換電路連接，解決了空間幹擾嚴重時無線信號測量不準確的問題，同時也能夠在利用無線信號解決布線傳輸問題。
[0011]2、本發明的一組節點能夠同時測量大型懸索橋、大型斜拉橋所有拉索的索力通過無線信號或RS-458總線傳遞給基站，能夠根據需要節點可以固定在拉索上，也能夠根據需要決定基站是否永久安裝或臨時安裝，實現可攜式安裝。
[0012]3、針對傳統的索力監測設備都是同一時刻只能測量一根索的索力值的問題，本發明使用多個節點安裝在大型懸索橋或大型斜拉橋各個拉索上，通過多個節點與基站連接，測出同一時刻大型懸索橋或大型斜拉橋拉索的索力值。
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是本發明的結構示意圖。
[0014]附圖2是節點微控制器電路圖。
[0015]附圖3是節點前端放大電路圖。
[0016]附圖4是節點AD採集電路圖。
[0017]附圖5是節點數據存儲電路圖。
[0018]附圖6是節點實時時鐘電路圖。
[0019]附圖7是節點RS232電平轉換電路圖。
[0020]附圖8是節點無限ZigBee電路圖。
[0021]附圖9是節點索力傳感器電路圖。
[0022]【具體實施方式】:
實施例1:
一種低功耗可攜式索力在線監測設備，其組成包括:基站14，所述的基站與無線ZigBee電路，所述的無線ZigBee電路通過無線信號與一組節點15連接，所述的基站設置有乙太網控制器8，所述的乙太網控制器與基站微控制器12連接，所述的基站微控制器與觸控螢幕10及基站485總線11連接，所述的基站458總線與一組節點連接，所述的節點設置有索力傳感器2，所述的索力傳感器與節點AD採集電路I連接，所述的A採集電路與節點微控制器連接，所述的節點微控制器與所述的節點458總線5連接，所述的節點設置有節點電源電路3，所述的基站安裝有基站電源電路7。所述的基站微控制器與USB控制器9、內置存儲器13連接。
[0023]實施例2:
根據實施例1所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，所述的無線ZigBee電路的RXl與節點微控制器電路的PEO引腳連接，所述的無線ZigBee電路的TDl與節點微控制器電路的PEl引腳連接。
[0024]實施例3:
根據實施例2所述的低功耗可攜式索力在線檢測設備，所述的節點458總線設置有節點RS232電平轉換電路，所述的節點RS232電平轉換電路的RXl與所述的節點微控制器電路的PEO引腳連接，所述的節點RS232電平轉化電路的TDl與所述的節點微控制器電路的PEl引腳連接，所述的節點458總線通過RS-458總線與所述的基站458總線連接。
[0025]實施例4:
根據實施例3所述的低功耗可攜式索力在線檢測設備，所述的節點微控制器電路的PB I引腳與節點AD採集電路的SCK引腳連接，所述的節點AD採集電路的AIN2+引腳與節點前端放大電路的AINO引腳連接，所述的節點AD採集電路的AINl+引腳與節點前端放大電路的ANl引腳連接，所述的節點AD採集電路的X2引腳與節點索力傳感器電路的XOUT引腳連接。
[0026]實施例5:
根據實施例3所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，所述的節點微控制器電路的PEl引腳與節點實時時鐘電路的SCLK引腳連接，所述的節點微控制器電路的PE2引腳與節點實時時鐘電路的I/O引腳連接，所述的節點微控制器電路的PE2引腳與節點實時時鐘電路的RST引腳連接。
[0027]實施例6:
根據實施例3所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，所述的節點微控制器電路的PDO弓丨腳與節點數據存儲電路的SCL引腳連接，所述的節點微控制器電路的PD I引腳與節點數據存儲電路的SDA引腳連接。
【權利要求】
1.一種低功耗可攜式索力在線監測設備，其組成包括:基站，其特徵是:所述的基站與無線ZigBee電路,所述的無線ZigBee電路通過無線信號與一組節點A連接,所述的基站設置有乙太網控制器，所述的乙太網控制器與基站微控制器連接，所述的基站微控制器與觸控螢幕及基站485總線連接，所述的基站458總線與一組節點B連接，所述的節點B設置有索力傳感器，所述的索力傳感器與節點AD採集電路連接，所述的A採集電路與節點微控制器連接，所述的節點微控制器與所述的節點458總線連接，所述的節點設置有節點電源電路，所述的基站安裝有基站電源電路，所述的基站微控制器與USB控制器、內置存儲器連接。
2.根據權利要求1所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，其特徵是:所述的無線ZigBee電路的RXl與節點微控制器電路的PEO引腳連接，所述的無線ZigBee電路的TDl與節點微控制器電路的PEl引腳連接。
3.根據權利要求1或2所述的低功耗可攜式索力在線檢測設備，其特徵是:所述的節點458總線設置有節點RS232電平轉換電路，所述的節點RS232電平轉換電路的RXl與所述的節點微控制器電路的PEO引腳連接，所述的節點RS232電平轉化電路的TDl與所述的節點微控制器電路的PEl引腳連接，所述的節點458總線通過RS-458總線與所述的基站458總線連接。
4.根據權利要求3所述的低功耗可攜式索力在線檢測設備，其特徵是:所述的節點微控制器電路的PBl引腳與節點AD採集電路的SCK弓丨腳連接，所述的節點AD採集電路的AIN2+引腳與節點前端放大電路的AINO引腳連接，所述的節點AD採集電路的AINl+引腳與節點前端放大電路的ANl引腳連接，所述的節點AD採集電路的X2引腳與節點索力傳感器電路的XOUT引腳連接。
5.根據權利要求3或4所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，其特徵是:所述的節點微控制器電路的PEl引腳與節點實時時鐘電路的SCLK引腳連接，所述的節點微控制器電路的PE2引腳與節點實時時鐘電路的I/O引腳連接，所述的節點微控制器電路的PE2引腳與節點實時時鐘電路的RST引腳連接。
6.根據權利要求3或4所述的低功耗可攜式索力在線監測設備，其特徵是:所述的節點微控制器電路的PDO引腳與節點數據存儲電路的SCL引腳連接，所述的節點微控制器電路的PDl引腳與節點數據存儲電路的SDA引腳連接。
【文檔編號】G01L5/00GK104006910SQ201410266702
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】李宏偉, 石勝飛 申請人:哈爾濱工大雲帆智慧信息技術有限公司