[发明专利]单点式无线应力采集设备及方法

说明书

本发明提供了一种单点式无线应力采集设备及方法，通过NB‑IoT模块替代原有Zigbee模块监测方案，不需要采用协调器‑路由节点‑采集节点方案实现，不需要考虑现场遮挡问题，采用NB‑IoT模块直接将测量模块数据直接传送到电信服务器，通过电信进行数据转发，在服务器端进行数据解析、入库等操作。采用NB‑iot技术直接对单点应力传感器进行数据传输，有效避免现有如RFID、Zigbee等技术在使用过程中，各种阻挡干扰造成的信号衰减以及数据缺失问题，保证监测数据的实时传输，减少技术人员对突发状况的反应时间，尽早发现安全隐患，保障安全生产。同时现场系统架构简洁，有利于系统维护，稳定性也得到一定的保障。该设备具有数据传输稳定、成本低、使用方便等特点。

技术领域

本发明涉及一种单点式无线应力采集设备及方法。

背景技术

随着技术的发展，建筑的大型化、复杂化趋势越来越明显，由于工程量巨大以及建筑一直以来粗犷式生产方式，导致施工现场情况极其复杂，采用有线方式进行监测，一方面现场布设线路困难，容易破坏，另一方面，采用有线方式会影响施工。采用传统的无线方式进行数据传输又存在数据遮挡、干扰等问题。采用新技术解决施工现场无线传输数据传输问题对施工控制有着重要意义。

目前，绝大多数的无线监测方案采用数据采集节点、中继节点、协调器节点等组成，如图1所示，中继节点与协调器需要持续供电，施工现场复杂环境下难以安装与维护，同时施工现场存在大量阻挡，信号衰减、数据丢包问题一直是困扰监测人员，因此采用一种结构简单、功耗低、穿透能力强的应力监测设备成为研发人员迫切需要攻克的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单点式无线应力采集设备及方法，能够解决中继节点与协调器需要持续供电，施工现场复杂环境下难以安装与维护，同时施工现场存在大量阻挡，信号衰减、数据丢包等问题。

为解决上述问题，本发明提供一种单点式无线应力采集设备，包括：

Port接口和Port激励线圈，所述Port接口与Port激励线圈连接；

依次连接的第一放大器、滤波器、比较器、MCU模块、NB-IoT模块和服务器；

1：2开关，包括触点C、A和B，所述第一放大器与所述触点A连接，所述Port接口与所述触点C连接；

第二放大器，所述第二放大器的两端分别与所述触点B和MCU模块连接。

进一步的，在上述设备中，当所述触点C和A断开，且所述触点C和B闭合时，所述MCU模块输出信号经过所述第二放大器放大后输出至Port激励线圈，使Port激励线圈起振。

进一步的，在上述设备中，当触点C和B断开，且触点C和A闭合时，起振的Port激励线圈产生感应电压经所述放大器之后输出至所述滤波器，所述滤波器滤除所述Port激励线圈的输入信号中的噪声后输出到所述第一比较器，所述第一比较器将Port激励线圈中产生的振弦信号转化为方波信号，所述MCU模块采样得到所述方波信号后经处理得到频率信号，所述MCU得到频率信号后通过所述NB-Iot模块上传至服务器。

进一步的，在上述设备中，所述NB-IoT模块为多个。

根据本发明的另一面，提供一种单点式无线应力采集方法，包括：

将Port接口与Port激励线圈连接；

依次连接第一放大器、滤波器、比较器、MCU模块、NB-IoT模块和服务器；

准备1：2开关，1：2开关包括触点C、A和B，将所述第一放大器与所述触点A连接，将所述Port接口与所述触点C连接；

将第二放大器的两端分别与所述触点B和MCU模块连接。