[实用新型]基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统

权利要求书

1.基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，包括多个数据采集节点、一个协调器节点和一台计算机；所述数据采集节点分为应变采集节点和位移采集节点，部分数据采集节点具有路由功能；所述ZigBee网络采用树状结构，数据采集节点经过无线直接或路由与协调器节点通信；所述协调器节点通过USB接口与计算机连接上传数据，或作为手持显示终端单独使用；所述数据采集节点采用低功耗设计，由电池供电可长时间工作；所述协调器节点由电池供电，或由计算机通过USB接口供电。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述应变采集节点为4通道，包括4路应变变换单元、微处理器单元、天线匹配单元、电源电子开关单元、3.3V电源单元和电池单元；所述微处理器单元采用CC2530；所述应变变换单元将电阻应变片全桥电路输出电压变换成标准的电压信号，再由CC2530内部集成AD转换器转换成数字量并经过处理保存在内部flash中，还可通过无线传输到协调器节点；所述应变采集节点由电池供电；所述微处理器单元由3.3V电源单元供电。

3.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述位移采集节点为3通道，包括3路位移变换单元、微处理器单元、天线匹配单元、电源电子开关单元、3.3V电源单元和电池单元；所述微处理器单元采用CC2530；所述位移变换单元将位移传感器电位器输出电压变换成标准的电压信号，再由CC2530内部集成AD转换器转换成数字量并经过处理保存在内部flash中，还可通过无线传输到协调器节点；所述位移采集节点由电池供电；所述微处理器单元由3.3V电源单元供电。

4.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述协调器节点由微处理器单元、TFT彩色显示单元、数据存储单元、天线匹配单元、键盘单元、USB接口单元、电源单元、电池单元；所述微处理器单元采用CC2531；所述TFT彩色显示单元、数据存储单元、USB接口单元与微处理器单元连接；所述天线匹配单元与微处理器单元和射频天线连接；所述键盘单元的输出端与微处理器单元的输入端连接；所述电池单元通过开关与电源单元连接。

5.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述应变采集节点和位移采集节点为节省电能，采用多种低功耗器件，包括超低功耗电压基准MAX6129、微功耗精密仪表放大器INA333、低压差低功耗线性电源电路HT7333。

6.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述应变采集节点和位移采集节点的电源电子开关单元，只在数据采集时接通应变变换单元、应变传感器全桥电源和接通位移变换单元、位移传感器电源。

7.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述应变采集节点应变检测采用电阻应变片传感器，用于综合管廊内的管道变形和管道支架受力变形参数的检测。

8.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述位移采集节点位移检测采用的是拉绳电位器位移传感器，用于综合管廊节与节变形缝之间位移参数的检测。

9.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的综合管廊健康监测系统，其特征在于，所述应变采集节点通过对综合管廊内钢制管道垂直方向变形和管道支架垂直方向受力变化情况的监测，可以判断综合管廊结构局部沉降程度以及管道的应力状况。