[实用新型]基于zigbee无线网络的灌浆监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑施工灌浆监测设备领域，特指一种水电（大坝、堤防、水库、电站）、交通（公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场）、建筑（地上、地下、人防）、采矿(采油、采煤)等工程建设中用于实时数据采集及处理的灌浆监测系统。

背景技术

对于多数基于工程建设中的无线组网技术主要应用集中在高速率和长传输距离方面，而低速率应用一直较少关注，但这并不意味着低速率应用不重要。事实上，低速率网络和高速率网络一样在工业生产和日常生活都有着广泛的应用。在许多应用中，系统所要传输的数据通常为小量的突发信号，即数据特征为数据量小，要求进行实时传送，如采用传统的无线通信技术，虽然能满足上述要求，但是存在组网复杂，成本高和功耗大等问题，人们希望有一种低复杂度，成本低和功能小的无线接入技术。在灌浆监测过程中可以实时监测工程灌浆，防止灌浆中出现虚灌、漏灌等过程问题。实时数据监测是影响工程施工质量整体监控的重要因素，工程监控既关系到整个工程质量又是建成后能否正常健康运转的重要条件，而工程施工实时数据监测是保证工程质量优劣的重要监控之一，施工过程中有各种因素直接影响到工程质量，而施工实时数据监测则是保证工程过程中施工质量最直接管控的手段。为提升施工质量及减少工程的不正常施工影响，保证工程质量及有效的提高工作效率，就迫切要求实时数据传输和监控的创新。

zigbee作为无线传感器网络支撑技术，由大量分布广泛的微小传感器通过无线电连接形成一个组网，这些传感器以微小的能量通过接力的方式将数据从一个节点传到下一个节点，具有很高的通信效率。zigbee可以应用于各种环境下并整合到多样产品中，正朝开放的方向发展制定标准规范。zigbee依据IEEE802.15.4标准，工作在公共的2.4GHz ISM频率上，在节点间进行无线电波数据传输只需要极少的能量，具有低功耗的优点。zigbee无线网络一般协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，此外，zigbee还可与其它网络融合，实现指定范围内目标的检测或者控制，实现无所不在的网络。例如通过Internet监控异地的一个zigbee控制网络。与长距离无线通信技术相比，zigbee侧重低功耗和广分布性，对速率要求不高，它通过牺牲通信距离来换取低成本和低功耗性，非常适合于低速率数据应用，例如农业设施测控、森林防火、医疗监护等应用。zigbee网络具有自组织性，每个zigbee网络节点，只要在彼此间的通信范围内，就会自动搜索并形成一个互联的zigbee网络，网络模块终端的相对位置放生变化时，模块会自动重新搜索通信对象，确定彼此间的联络。节点间的通信距离一般在30米到数百米之间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的问题，提供一种数据传输稳定实时、传输安全可靠、功率低、成本低、适用范围广的基于zigbee无线网络的灌浆监测系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于zigbee无线网络的灌浆监测系统，包括数据采集器、数据处理器和用于将灌浆监测检测数据集中输出的数据集中器，所述数据采集器包括相互连接的传感器单元和zigbee节点，所述数据处理器包括相互连接的中央处理模块和zigbee路由，所述数据集中器包括用于zigbee无线网络组网的zigbee协调器，所述zigbee协调器分别与zigbee节点、zigbee路由通过zigbee无线网络相连，所述zigbee节点与zigbee路由通过zigbee无线网络相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述传感器单元包括用于检测灌浆压力的耐腐蚀压力传感器。

它还包括多个zigbee路由节点，所述zigbee节点通过zigbee路由节点与zigbee路由相连。

所述zigbee协调器通过zigbee路由节点分别与zigbee节点、zigbee路由相连。

所述数据集中器还包括用于解析灌浆监测数据的数据解析器和将灌浆监测数据发送至移动电信网络的远程数据传输模块，所述zigbee协调器、数据解析器、远程数据传输模块依次相连。

本实用新型具有下述优点：

1、本实用新型包括数据集中器，数据采集器与数据处理器之间通过zigbee无线网络相连、数据处理器与数据集中器之间通过zigbee无线网络相连，因此能够基于zigbee无线网络实现灌浆的在线监测，具有功耗低、成本低、时延短、网络容量大、通信可靠、数据安全，数据链可靠性好的优点。