[实用新型]一种振弦信号与协议型信号采集系统

说明书

本实用新型公开了一种振弦信号与协议型信号采集系统，包括电源单元、协议信号处理模块、振弦信号处理组件、处理器单元、通信单元和远程监控平台，协议信号处理模块和振弦信号处理组件的供电端分别和电源单元连接，处理器单元通过协议信号处理模块和被采集的MODBUS协议型传感器连接，处理器单元通过振弦信号处理组件和被采集的单线圈振弦传感器连接，处理器单元通过通信单元和远程监控平台连接，振弦信号处理组件包括依次连接的高压激励模块、激振驱动模块、拾振信号模块、前级放大模块、二阶有源带通滤波模块和后级信号放大模块。本实用新型有效的解决由于传感器类型不同导致数据难以统一管理的难题。

技术领域

本实用新型涉及自动化监测监控领域，尤其涉及一种振弦信号与协议型信号采集系统。

背景技术

智能化采集终端主要应用到如桥梁、隧道、边坡、基坑、尾矿等结构类监测场景，同时也可应用于地质灾害、水雨情等监测场景。由于市面上传感器种类多，工作原理不一致，市场上常用的传感器主要包括振弦类与MODBUS协议类传感器，监测场景中应用到不同的传感器配不同厂家的采集器增加了现场施工的难度以及人力物力成本，而且不方便于采集到的数据统一管理。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种振弦信号与协议型信号采集系统，可以有效的解决现有技术中由于传感器类型不同导致数据难以统一管理的难题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种振弦信号与协议型信号采集系统，其特征在于，包括电源单元、协议信号处理模块、振弦信号处理组件、处理器单元、通信单元和远程监控平台，所述协议信号处理模块和振弦信号处理组件的供电端分别和电源单元连接，所述处理器单元通过协议信号处理模块和被采集的MODBUS协议型传感器连接，所述处理器单元通过振弦信号处理组件和被采集的单线圈振弦传感器连接，所述处理器单元通过通信单元和远程监控平台连接，所述振弦信号处理组件包括依次连接的高压激励模块、激振驱动模块、拾振信号模块、前级放大模块、二阶有源带通滤波模块和后级信号放大模块，所述激振驱动模块的输入端和处理器单元连接，所述后级信号放大模块的输出端和处理器单元连接，所述激振驱动模块的输出端和拾振信号模块以及被采集的单线圈振弦传感器连接。

优选的，所述协议信号处理模块包括隔离电源和RS485收发器，所述隔离电源的输入端和电源单元连接，所述隔离电源的输出端和RS485收发器的输入侧供电端连接，所述RS485收发器的输入侧和被采集的MODBUS协议类传感器连接，所述隔离器的输出侧和处理器单元连接。

优选的，所述高压激励模块的输入端和电源单元连接，所述高压激励模块包括BOOST升压芯片TPS40210DGQ。

优选的，所述激振驱动模块包括射极跟随器放大电路，所述射极跟随器放大电路包括光电耦合器J3、PNP型三极管Q3以及NMOS管Q2，所述处理器单元通过光电耦合器J3和NMOS管Q2连接，所述NMOS管Q2的栅极设有下拉电阻R16，所述NMOS管Q2的漏极通过分压电阻R13和三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极串接有电阻R21和电阻R27。

优选的，所述拾振信号模块包括NMOS管Q9，所述NMOS管Q9的漏极设有用于信号输入前端保护的肖特基二极管D2。

优选的，所述前级放大电路模块包括运算放大器tlv2316idr。

优选的，所述二阶有源带通滤波模块包括二阶滤波器电路，拾振信号模块、二阶滤波器电路和信号后级信号放大模块依次连接。

优选的，所述后级信号放大模块包括电压跟随器、反向放大电路和同向放大器，所述电压跟随器的输入端和电源单元连接，所述电压跟随器的输出端和同向放大器的供电端连接，所述二阶有源带通滤波模块、反向放大电路、同向放大器和处理器单元依次连接。

优选的，所述通信单元包括4G LTE通信芯片。