[发明专利]分时复用的建筑物安全监测信息采集装置及方法

说明书

本发明所设计的分时复用的建筑物安全监测信息采集装置，它的时序发生模块的时序信号输出端连接使能控制模块和信号分离器的时序信号输入端，使能控制模块的多个传感器控制信号输出端分别连接对应的各个建筑物安全监测传感器的控制端，每个建筑物安全监测传感器的信号输出端连接模数转换器的模拟信号输入端，模数转换器的数字信号输出端连接信号分离器的信号输入端。本发明使用一个单通道模数转换器，接驳多个传感器，通过分时复用的方法进行信号采集，同步输出对应的采集结果，实现多通道信号采集，满足建筑物安全监测领域信号采集的需要。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体地指一种分时复用的建筑物安全监测信息采集装置及方法。

技术背景

传统信号采集卡、信号采集板等装置中的模数转换模块，通常拥有较高的时间采样率和较少的采集通道数。但是在建筑物安全监测中，同一监测点往往需要采集多个传感器(如震动传感器、荷载传感器、扰度传感器、应力传感器、温度传感器和湿度传感器等)的数据，采集频率需求相对较低。如果采用传统采集装置，由于传统的信号采集装置的通道数较少，不足以满足一个监测点的需要，只能配置多个模数转换模块，同时，建筑物安全监测对采集频率较低，无法发挥传统信号采集装置的性能，造成硬件资源上的浪费。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种分时复用的建筑物安全监测信息采集装置及方法，本发明使用一个单通道模数转换器，接驳多个传感器，通过分时复用的方法进行信号采集，同步输出对应的采集结果，实现多通道信号采集，满足建筑物安全监测领域信号采集的需要。

为实现此目的，本发明所设计的分时复用的建筑物安全监测信息采集装置，其特征在于，它包括时序发生模块、使能控制模块、多个建筑物安全监测传感器、模数转换器和信号分离器，其中，时序发生模块的时序信号输出端连接使能控制模块和信号分离器的时序信号输入端，使能控制模块的多个传感器控制信号输出端分别连接对应的各个建筑物安全监测传感器的控制端，每个建筑物安全监测传感器的信号输出端连接模数转换器的模拟信号输入端，模数转换器的数字信号输出端连接信号分离器的信号输入端。

一种上述装置的分时复用的建筑物安全监测信息采集方法，它包括如下步骤：

步骤1：所述时序发生模块根据建筑物安全监测传感器的数量和建筑物安全监测传感器相邻两次采样之间的时间间隔设置时序信号，时序发生模块将时序信号分别传输给使能控制模块和信号分离器，时序发生模块输送到信号分离器的时序信号作为分离用时序信号，时序发生模块输送到使能控制模块的时序信号与分离用时序信号具有相同的时序信息；所述时序信号整个循环内的时间，不多于每个建筑物安全监测传感器的最低采样间隔；时序信号整个循环内不同时序信号的种类不低于建筑物安全监测传感器的数量；循环内每个时序信号的持续时间不低于每个信号所需的最高采集时间；

步骤2：所述使能控制模块根据时序信号控制各个建筑物安全监测传感器工作；

各个建筑物安全监测传感器在使能控制模块的控制下轮流采集对应的建筑物安全监测模拟信号，并将采集到的各个建筑物安全监测模拟信号按照各自的采样时序依次传输给模数转换器进行模数转换，模数转换器输出建筑物安全监测数字信号组，该建筑物安全监测数字信号组中包含时间信息和各个建筑物安全监测数字信号；

步骤3：所述信号分离器将接收到的建筑物安全监测数字信号组根据分离用时序信号分离出各个建筑物安全监测传感器采集到的建筑物安全监测信号并输出。

本发明通过设计上述装置和方法，实现了仅使用一套模数转换器，即可完成多个建筑物安全监测传感器的分时信号采集，在满足建筑物监测所需的采样时间采样间隔等监测指标的情况下，节省了硬件成本。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为实施例中四个建筑物安全监测传感器实际采集到的信号示意图；