[实用新型]基于Zigbee模块的智能桥梁健康监测仪

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种桥梁检测装置，具体的说，是涉及一种能够实现对桥梁健康程度进行智能化检测的装置。

背景技术

现有桥梁健康监测仪经过较长时间的应用，被发现存在以下问题：1、对数据只能采集不能存储，要把采集的数据实时发给上位机。2、现有桥梁健康监测仪具有功耗大、监测时间短以及不易发现桥梁的健康隐患等问题。3、现有桥梁健康监测仪没有智能性，对数据不加区分，只要有数据就采集并传给上位机，造成大量的数据冗余，真正有用的数据不多，给工作人员处理数据带来不便，同时也浪费了大量的传输费用。4、如果对整座桥梁进行监控,需要完成庞大的现场布线工作。

发明内容

为了解决背景技术提出的现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于Zigbee模块的智能桥梁健康监测仪，该种基于Zigbee模块的智能桥梁健康监测仪能够实现监测的智能化，并且能够存储数据，多台组网后能够实现对整座大桥的监控，大大减少了布线的工作量。

本实用新型的技术方案是：该种基于Zigbee模块的智能桥梁健康监测仪，包括采集模块、微控制器、数据存储模块以及供电模块，其特征在于：所述采集模块内含三个采集单元，分别为位移信号采集单元、振动信号采集单元和载荷信号采集单元，每个采集单元分别由对应的信号传感器以及比较器和A/D转换模块构成，由所述A/D转换模块分别向微控制器输出采集到的桥梁健康参数信号；所述桥梁健康监测仪内还包含一个由Zigbee模块和GPRS模块构成的收发模块，所述收发模块通过串行接口接收来自于所述微控制器的控制信号；所述Zigbee模块采用CC2430集成电路块。

上述方案的优选实施方式为：所述位移信号采集单元、振动信号采集单元和载荷信号采集单元内还包括一个作为可调电阻使用的可编程数字电位器，将此电位器作为所述单元内对应比较器的前置电路，以实现所述比较器的满摆幅输出；所述可编程数字电位器采用CAT5111集成电路块，所述比较器选用MAX9021集成电路块。

此外，在上述技术方案的基础上，建议所述位移信号采集单元内的位移传感器采用QH-800光栅线位移传感器，所述振动信号采集单元内的振动传感器采用RP670B低频振动传感器，所述载荷信号采集单元内的载荷传感器采用Interface1101-2型传感器。

本实用新型具有如下有益效果：首先，由于本种桥梁健康监测仪配有海量存储器，不但能够存储流量数据，同时还能把数据拷贝到计算机，对数据进行分析处理。其次，本种健康监测仪的MCU、Zigee模块、GPRS模块等都是超低功耗元器件，同时配有比较器兼具节能模块的功能，即使由锂电池供电，也可以连续工作1年以上。再次，现有桥梁健康监测仪没有智能性，对数据不加区分，只要有数据就采并传给上位机，造成大量的数据冗余，真正有用的数据不多，本监测仪对桥梁健康参数分为三个级别，对健康的桥梁数据不采，对亚健康的桥梁数据进行存储，当参数超限时，能够通过GSM网络，给监测人员发送报警短信。由此使得需要发送的数据量大为减少，给工作人员处理数据带来方便，同时也节省了大量的传输费用。最重要的是，由于本监测仪具有自组网能力，使用无线网络传感技术后，多个监测仪并用可以实现整个桥梁的健康监测,大大减小了现场布线的工作量,使得监测施工十分方便快捷。

附图说明

图1是本实用新型的组成原理框图。

图2是本实用新型的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该种基于Zigbee模块的智能桥梁健康监测仪，包括采集模块、微控制器、数据存储模块以及供电模块，其中，所述采集模块内含三个采集单元，分别为位移信号采集单元、振动信号采集单元和载荷信号采集单元，每个采集单元分别由对应的信号传感器以及比较器和A/D转换模块构成，由所述A/D转换模块分别向微控制器输出采集到的桥梁健康参数信号；所述桥梁健康监测仪内还包含一个由Zigbee模块和GPRS模块构成的收发模块，所述收发模块通过串行接口接收来自于所述微控制器的控制信号；所述Zigbee模块采用CC2430集成电路块。

为更优化，在上述方案基础上，所述位移信号采集单元、振动信号采集单元和载荷信号采集单元内还包括一个作为可调电阻使用的可编程数字电位器，将此电位器作为所述单元内对应比较器的前置电路，以实现所述比较器的满摆幅输出；所述可编程数字电位器采用CAT5111集成电路块，所述比较器选用MAX9021集成电路块。