[发明专利]振弦传感器读数模块及其无线检测终端和系统

权利要求书

1.一种振弦传感器读数模块，主要包括控制器、供电电路、激振电路和信号采集电路，其特征在于：所述振弦传感器读数模块上的控制器可以控制供电电路是否对激振电路、信号采集电路供电，使得振弦传感器读数模块休眠时，能够对激振电路和信号采集电路断电，从而使休眠状态时的待机功耗不超过10mW，以延长额定能源供应情况下的测试使用时间。

2.根据权利要求1所述的振弦传感器读数模块，其特征在于：供电电路上的限流电阻R14一端与控制器U4的控制引脚相连接，限流电阻R14的另一端与NPN型三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2集电极上方与电阻R13连接，电阻R13的上端同时与电阻R12和PNP型三极管Q1的基极连接，电阻R12的另一端同时与电源VCC5V和三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的集电极负责给信号采集电路和激振电路供电。

3.根据权利要求1所述的振弦传感器读数模块，其特征在于：PNP型三极管Q1采用PNPs8550三极管，NPN型三极管Q2采用NPN S8050三极管。

4.根据权利要求1所述的振弦传感器读数模块，其特征在于：电源VCC5V和三极管Q1的发射极同时与电容C14的上端连接，电容C14的下端与地连接，从而依靠电容C14尽量维持电源稳定，减少电源波动。

5.根据权利要求1所述的振弦传感器读数模块，其特征在于：电源VCC5V经过稳压芯片U5，降压并稳压后再给控制器U4供电，从而使得电源VCC5V在电压降低时，还能够满足控制器U4对稳定供电的使用条件要求；所述稳压芯片U5能够在输入电压4V-15V范围时，保证芯片输出电压为1.8V-5.5V。

6.根据权利要求1所述的振弦传感器读数模块，其特征在于：供电电路中的稳压芯片U5选用低压差、宽范围线性的AMS1117稳压芯片，能够在输入电压4.75V-12V范围时，保证稳压芯片U5输出电压为3.3V。

7.一种振弦传感器无线检测终端，主要包括振弦传感器读数模块、电源模块和无线模块，其特征在于：所述振弦传感器无线检测终端含有权利要求1至6中任一项所述的振弦传感器读数模块，或者能够实现休眠状态时的待机功耗不超过10mW的振弦传感器读数模块；所述振弦传感器无线检测终端在不依靠外界光能、电能、热能或化学能等能量支持下，仅依靠自身携带的电源模块就能完成振弦传感器在1个月到36个月乃至以上施工期间的数据采集和输出；所述振弦传感器无线检测终端无需检测人员逐个操作，就能每天或按需自动采集并通过无线模块向外界输出振弦传感器信号；所述每个振弦传感器无线检测终端对应采集一个振弦传感器数据，两者之间的连接线缆长度大于振弦传感器的埋设深度即可，或在振弦传感器无线检测终端的无线信号可传输出去的情况下也可以随同振弦传感器一起埋设。

8.根据权利要求7所述的振弦传感器无线检测终端，其特征在于：所述振弦传感器无线检测终端电源模块在2个月检测使用期间所需的电量不超过10节5号碱性电池或等量能源；所述振弦传感器无线检测终端在需要的时候，也可以开放端口并就近采集多个振弦传感器数据。

9.一种振弦传感器无线检测系统，主要包括振弦传感器无线检测终端、路由器和协调器，其特征在于：包含权利要求1至8中任一项所述的振弦传感器读数模块或振弦传感器无线检测终端，路由器能够将振弦传感器无线检测终端所发送的数据接力传递给协调器，协调器能够将数据存储在本地存储介质或通过数据总线发送至所需的设备或通过移动网络上传到服务器；所述振弦传感器无线检测终端只发送自己所采集到的对应振弦传感器数据，而不转发其他振弦传感器无线检测终端的数据，从而降低自身的能耗以延长无外界能源供应情况下的工作寿命。

10.根据权利要求9所述的振弦传感器无线检测系统，其特征在于：所述每个振弦传感器无线检测终端所发送的数据可以由本组路由器和与其邻近组的路由器收发，从而保证本组路由器故障时，依然能够将数据传输给邻近的其他组路由器收发；所述协调器与路由器所形成的数据收发传输链路，在相邻近的三者之间能够实现数据两两之间的收发传递，从而避免单个路由节点或者非连续路由节点失效时会导致其下游的数据无法传递给协调器的系统性问题；当然，所述振弦传感器无线检测系统也可以选用另一种能够转发其他振弦传感器无线检测终端或路由数据的振弦传感器无线检测终端，还能进一步提高系统可靠性。