[发明专利]基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种土木结构的安全监测装置。

背景技术：

近年来，随着我国经济的快速发展，兴建了大量高层建筑、电视塔、微波通讯塔等。这些高耸结构在强风、地震、温度变化等作用下，极易发生过大的变形及振动，往往影响正常工作，甚至使结构受到破坏，对这些高耸结构进行健康监测是土木工程未来发展的要求。目前土木工程结构的健康监测系统一般是将众多测点的传感信号，用有线专用测试网络把数据传输到专用监测分析中心，通过对数据的分析处理，以实现对结构的远程监控、管理等。有线通讯网络具有实时性高，数据传输可靠等优点。然而，利用有线网络进行数据传输，一般是专线专用，铺线工程浩大，网络资源利用率不高，成本很高，而且监测分析中心距监测结构的距离也受到限制。GPRS(General Packet Radio Service)为通用分组无线业务的简称，是在现有的GSM(Global System for MobileCommunications)系统上发展起来的用于在移动电话网络中进行数据传送的一种新型非语音增值服务。作为GSM中现有电路交换系统与短消息服务的补充，它提供给移动用户无线分组数据接入的服务。GPRS在移动用户和远端的数据网络之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。GPRS充分支持TCP/IP，彻底解决了GSM电路交换数据业务速率低和频率利用率低的问题。对于大量分组数据提供更加有效的传输手段，具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输、资源共享、成本经济等优点。信息。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构合理，可对高耸结构的工作状况进行评估，进一步为建筑物或构筑物的及时纠偏、健康评估和寿命预测提供依据的基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置。

本发明的技术解决方案是：

一种基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置，其特征是：有装于高耸结构若干测点的振动传感器，振动传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与单片机连接，单片机与GPRS数据终端连接，GPRS数据终端通过GPRS网络、互联网与监测中心服务器连接。

GPRS数据终端包括模数转换模块，模数转换模块与数据处理模块连接，数据处理模块与远程通信模块、显示模块连接。

数据处理模块包括单片机和E²PROM器件。远程通信模块包括GPRS无线模块、SIM卡及串口模块。

本发明结构合理，将若干的振动传感器(如应变、位移、加速度传感器)放置于高耸结构的若干测点(由结构动力学有限元分析确定)，在地震或风荷载作用下，传感器测得这些测点处的振动信号，由GPRS数据终端发射出去，经GPRS公共网络Internet网络进行传输，最终通过各种网关和路由到达监测中心的数据处理服务器。服务器对接收的数据进行存贮，并转变成为特定格式的数据库，对应监测的高耸结构的特定结点的特定时间历程的振动信息。在数据库的这些振动数据的基础上进行分析，可对高耸结构的工作状况进行评估，进一步为建筑物或构筑物的及时纠偏、健康评估和寿命预测提供依据。

附图说明：

图1是本发明一个实施例的组成框图。

图2是图1中GPRS数据终端的组成框图。

具体实施方式：

一种基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置，有装于高耸结构13若干测点的振动传感器1，振动传感器1与数据采集模块2连接，数据采集模块2与单片机3连接，单片机3与GPRS数据终端4连接，GPRS数据终端4通过GPRS网络5、互联网6与监测中心服务器7连接。GPRS数据终端4包括模数(A/D)转换模块8，模数(A/D)转换模块8与数据处理模块9连接，数据处理模块9与远程通信模块10、显示模块11连接。数据处理模块9包括单片机14和E²PROM器件12。远程通信模块包括GPRS无线模块、SIM卡及串口模块。