[实用新型]基于双CPU的野外无人值守网络监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程监测领域，具体而言，涉及一种基于双CPU的野外无人值守网络监测系统。

背景技术

野外数据监测在最近几年在国内的发展速度很快，很多领域都加大了这方面的投入，需求量在不断地增大，如高铁、高速、油田、采矿等。野外的环境需要监测的数据非常复杂和多样，野外的环境也非常恶劣。当存在现场没有市电的情况下，监测设备一般采用太阳能、蓄电池供电方式。通常情况下一个项目的监测周期会比较长，很多常用的监测设备适应不了野外恶劣的环境，且设备自身功耗大，不能长期进行监测。

一般工程现场需要监测的数据多达几十种，并且不同类型的传感器的监测方法也不同。常用的监测传感器种类有电阻型的、电压型的、电流型的、钢弦型的传感器等。普通的野外监测设备的设计往往是选择其中一种传感器来做测试，通常分为几个通道。高级点的设备则是能够采集和处理几种或者更多的传感器，但其一般只能固定某个通道测试相应类型的传感器。况且对有些传感器，测试的数据不准确，甚至是错乱数据。

很多野外监测设备采集完数据只能通过USB进行拷贝或通过RS485单一方式与外部进行通讯，且只能近距离通讯。这样，取得采集数据不仅浪费人力，而且效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于双CPU的野外无人值守网络监测系统，以解决野外长期监测的问题。

在本实用新型的实施例中提供的基于双CPU的野外无人值守网络监测系统，至少包括一个主CPU和一个副CPU；其中主CPU用于运行网络监测系统，并与显示屏、按键相连接；所述副CPU用于与定时器电路相连，并与主CPU相连接；所述副CPU根据定时器电路设定的时间控制系统电源的供电状态，当定时器电路设定时间到时则自动关闭系统电源，副CPU进入深度睡眠模式。当定时器电路设定时间再次到时则自动开启系统电源，主CPU通过上位机设定自动采集参数，在恢复供电之后完成预设的测试，自动保存数据、自动上传数据。通过副CPU控制系统电源的供电状态，有效的降低了网络监测系统的功耗，合理利用有限的电源资源，从而实现野外长期监测的目的。

进一步地，还包括与所述主CPU相连的数据采集模块、通讯模块、FLASH存储电路，所述主CPU通过通讯模块与外部进行通讯，利用FLASH存储电路设计，满足了网络监测系统内部在系统断电时的数据保护。

进一步地，所述通讯模块包括CAN总线通信、RS485总线通信、GPRS无线通信、ZigBee无线通信、USB通信。通过多种模式与外部通讯，消除因距离远近造成的上传数据不及时的问题，节约人力资源，提高数据传输效率。

进一步地，所述数据采集模块包括若干个传感器、通道输入切换电路、信号调理电路和ADC采集模块；所述通道输入切换电路分别与所述传感器、信号调理电路相连，所述信号调理电路与所述ADC采集模块相连。通过通道输入切换电路，可适应不同类型的传感器；经过信号调理电路进行调理，再通过ADC采集模块进行转换，实现数据采集功能。

进一步地，所述传感器为电压型传感器、电流型传感器、电阻型传感器或者钢弦型传感器，采集野外土木工程监测中相应的数据。

进一步地，所述数据采集模块还包括高压激励电路，所述高压激励电路分别与所述钢弦型传感器、主CPU相连。对于钢弦信号，采用高压激励输出，激发钢弦型传感器产生弦振，弦振信号经过信号调理电路进行滤波、放大、整形，再进行数据采集，大大提高了数据准确度，避免了数据丢失或数据错乱。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于，副CPU能够独立于主CPU运行，并能根据定时时间来控制系统电源的打开和关闭，以便在野外无人值守的情况下进行长期的数据监测，同时有效降低了网络监测系统的功耗；更为重要的是该网络监测系统的组网模式多样，包括CAN总线通信、RS485总线通信、GPRS无线通信、ZigBee无线通信、USB通信，可通过上述模式与外部进行通讯。

此外，本实用新型的数据采集模块，对钢弦信号通过高压激励电路进行处理，激发钢弦弦振，更加的方便，无需复杂的激发电路；同时采用逐级滤波放大的方式，能更好的将信号里的噪声去除掉，得到较好的钢弦信号，简化了采集过程，大大提高了数据采集精度，避免数据错乱。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例1提供的基于双CPU的野外无人值守网络监测系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例2提供的基于双CPU的野外无人值守网络监测系统的组网模式示意图；

图3示出了本实用新型实施例3提供的数据采集模块的内部结构示意图；