建築結構健康監測系統的製作方法
2023-05-17 11:33:26
專利名稱：建築結構健康監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築安全領域，具體涉及一種建築結構健康監測系統。
背景技術：
作為城市標誌性建築的建築物與廣大人民群眾生活密切相關，且具有使用功能要求高、結構受力性能複雜等特點，因此其施工技術複雜、安全性能必須得到保障。重大建築工程健康與安全的事故往往是由多方面的原因造成的，如施工階段未進行施工監測或施工監測數據不可靠，施工過程安全性分析與控制不當，導致施工階段缺陷；運營使用階段火災或地震等突發性災害下結構失效，長期使用造成的累積損失或者結構使用不當等因素。在工程實踐中，傳統的監測監控技術出現了一些問題，主要表現為:1、採集速度慢、精度差、誤差較大，布線較為複雜。2、信號調製、數據接口、系統整合等技術性問題還有待進一步研究，以提高系統的工作效率和抗幹擾能力，降低成本。3、如何在含噪聲的環境中利用儘可能少的傳感器獲取全面、精確、靈敏的結構參數信息，並使所測結果具有良好的實用性和代表性。4、數據採集系統在實時性、自動化、智能化方面等有待進一步發展。5、已有的採集系統中，往往存在監測項目種類不足，而個別項目的規模又過於龐大等問題，尤其在數據的管理方面，海量數據的存儲與處理還未得到有效解決。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種檢測準確可靠、數據檢測實時、自動化程度高、使用方便、結構簡單、成本低廉的建築結構健康監測系統。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為:一種建築結構健康監測系統，包括監控計算機和多個監測單元，所述監測單元包括傳感器單元、按鍵模塊、控制器，所述控制器的輸入端分別與傳感器單元、按鍵模塊相連，各個監測單元中的控制器的輸出端與監控計算機相連，所述傳感器單元採集建築結構的建築檢測數據並輸出給控制器，各個監測單元中的控制器將建築檢測數據分別發送給監控計算機，所述監控計算機根據各個監測單元發送的建築檢測數據評估生成建築結構健康監測結果並輸出。作為上述技術方案的進一步改進:所述傳感器單元包括拉力傳感器、壓力傳感器和溼度傳感器，所述拉力傳感器、壓力傳感器和溼度傳感器分別與控制器的輸入端。所述監測單元還包括RS485通訊接口模塊，所述控制器的輸出端通過RS485通訊接口模塊與監控計算機相連。所述監測單元還包括網絡接口模塊，所述控制器的輸出端通過網絡接口模塊與網際網路相連。本實用新型具有下述優點:本實用新型包括監控計算機和多個監測單元，監測單元包括傳感器單元、按鍵 模塊、控制器，控制器的輸入端分別與傳感器單元、按鍵模塊相連，各個監測單元中的控制器的輸出端與監控計算機相連，傳感器單元採集建築結構的建築檢測數據並輸出給控制器，各個監測單元中的控制器將建築檢測數據分別發送給監控計算機，監控計算機根據各個監測單元發送的建築檢測數據評估生成建築結構健康監測結果並輸出，監測單元通過網絡傳輸數據，監控計算機可以實時方便地掌握各個建築的健康狀態，方法前沿，具有檢測準確可靠、數據檢測實時、自動化程度高、使用方便、結構簡單、成本低廉的優點。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例的框架結構示意圖。圖例說明:1、監控計算機；2、監測單元；21、傳感器單元；22、按鍵模塊；23、控制器；24、RS485通訊接口模塊；25、網絡接口模塊。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護範圍做出更為清楚明確的界定。如圖1所示，本實施例的建築結構健康監測系統包括監控計算機I和多個監測單元2，監測單元2包括傳感器單元21、按鍵模塊22、控制器23，控制器23的輸入端分別與傳感器單元21、按鍵模塊22相連，各個監測單元2中的控制器23的輸出端與監控計算機I相連，傳感器單元21採集建築結構的建築檢測數據並輸出給控制器23，各個監測單元2中的控制器23將建築檢測數據分別發送給監控計算機I，監控計算機I根據各個監測單元2發送的建築檢測數據評估生成建築`結構健康監測結果並輸出。本實施例中，傳感器單元21包括拉力傳感器、壓力傳感器和溼度傳感器，拉力傳感器、壓力傳感器和溼度傳感器分別與控制器23的輸入端。本實施例中，溼度傳感器採用型號為SHT15的溼度傳感器，SHT15包含I個用能隙材料製成的溫度敏感元件和I個電容性聚合體溼度敏感元件，這兩個敏感元件分別將溫度和溼度轉換成電信號，電信號首先由微弱信號放大器進行放大，然後進入I個14位的A/D轉換器，最後經由二線串行數字接口輸出數位訊號。本實施例中，按鍵模塊22包括多個按鍵，用於控制監測單元2的工作狀態，例如包括開機、關機、調試等。本實施例中，控制器23基於C8051F060單片機實現，其外圍電路包括時鐘電路、存儲器、I/o接口和A/D轉換電路、電壓比較器、看門狗定時器，VDD監視器和傳感器單元21等。C8051R)60單片機採用與8051兼容的專利內核CIP-51，具有59個數字I/O引腳、5個16位通用定時器、6個帶有捕捉/比較模塊的可編程定時器/計數器陣列。同時，片內還集成了兩個16位、IMsps的ADC和2個12位DAC、3個電壓比較器、看門狗定時器，VDD監視器和溫度傳感器。C8051R)60單片機上集成有64KB的FLASH和4352B內部RAM，以及硬體實現的SP1、SMBus/I2C和2個UART串行接口。本實施例中，監測單元2還包括RS485通訊接口模塊24，控制器23的輸出端通過RS485通訊接口模塊24與監控計算機I相連。本實施例中，監測單元2還包括網絡接口模塊25，控制器23的輸出端通過網絡接口模塊25與網際網路相連，因此監測單元2能夠方便第通過網絡接口模塊25將建築檢測數據發布到網際網路，從而通過接入網際網路的監控計算機I實現根據各個監測單元2發送的建築檢測數據評估生成建築結構健康監測結果並輸出，因此不受限於RS485線纜的限制。以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅限於上述實施方式，凡是屬於本實用新型原理的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。對於本領域的技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理的前提下進行的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護 範圍。
權利要求1.一種建築結構健康監測系統，其特徵在於:包括監控計算機(I)和多個監測單元(2)，所述監測單元(2)包括傳感器單元(21)、按鍵模塊(22)、控制器(23)，所述控制器(23)的輸入端分別與傳感器單元(21)、按鍵模塊(22)相連，各個監測單元(2)中的控制器(23)的輸出端與監控計算機(I)相連，所述傳感器單元(21)採集建築結構的建築檢測數據並輸出給控制器(23)，各個監測單元(2)中的控制器(23)將建築檢測數據分別發送給監控計算機(1)，所述監控計算機(I)根據各個監測單元(2)發送的建築檢測數據評估生成建築結構健康監測結果並輸出。
2.根據權利要求1所述的建築結構健康監測系統，其特徵在於:所述傳感器單元(21)包括拉力傳感器、壓力傳感器和溼度傳感器，所述拉力傳感器、壓力傳感器和溼度傳感器分別與控制器(23)的輸入端。
3.根據權利要求2所述的建築結構健康監測系統，其特徵在於:所述監測單元(2)還包括RS485通訊接口模塊(24)，所述控制器(23)的輸出端通過RS485通訊接口模塊(24)與監控計算機(I)相連。
4.根據權利要求3所述的建築結構健康監測系統，其特徵在於:所述監測單元(2)還包括網絡接口 模塊(25)，所述控制器(23)的輸出端通過網絡接口模塊(25)與網際網路相連。
專利摘要本實用新型公開了一種建築結構健康監測系統，包括監控計算機和多個監測單元，監測單元包括傳感器單元、按鍵模塊、控制器，控制器的輸入端分別與傳感器單元、按鍵模塊相連，各個監測單元中的控制器的輸出端與監控計算機相連，傳感器單元採集建築結構的建築檢測數據並輸出給控制器，各個監測單元中的控制器將建築檢測數據分別發送給監控計算機，監控計算機根據各個監測單元發送的建築檢測數據評估生成建築結構健康監測結果並輸出。本實用新型具有檢測準確可靠、數據檢測實時、自動化程度高、使用方便、結構簡單、成本低廉的優點。
文檔編號G05B19/418GK203133603SQ20132017271
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者陳孟元, 伍潤東, 李騰飛, 凌有鑄 申請人:安徽工程大學