[发明专利]一种基于LoRa的大体积混凝土强度预测方法

说明书

本发明提出一种基于LoRa的大体积混凝土强度预测方法，属于混凝土强度预测技术领域，下位机模块采集混凝土温湿度数据并将采集到的数据传输至上位机模块，上位机模块根据混凝土温湿度数据和混凝土强度数据建立BP神经网络的混凝土强度预测模型输出混凝土强度预测结果；所述下位机模块包括：主控芯片、温度采集卡、温湿度传感器、LoRa无线串口模块和继电器模块；解决现有技术中存在的监测人员必须到现场进行读数和评估，成本高昂且不具有检测现有混凝土强度功能的技术问题，很好的弥补了传统有线监测系统高成本、效率低的短板。

技术领域

本申请涉及混凝土强度预测方法，尤其涉及一种基于LoRa的大体积混凝土强度预测方法，属于混凝土强度预测技术领域。

背景技术

大体积承台混凝土的养生是保证混凝土顺利凝固的重要工作，目前现场主要使用热电偶和手持仪器测量为混凝土养生提供数据，且参数均为人工记录计算，无法自动获取、传输并计算处理数据，耗费了大量的人力。现有的大体积承台混凝土状态监测系统大多是基于RS485的有线通信系统，监测人员必须到现场进行读数和评估，成本高昂且不具有检测现有混凝土强度功能。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，为解决现有技术中存在的监测人员必须到现场进行读数和评估，成本高昂且不具有检测现有混凝土强度功能的技术问题，本发明提供一种基于LoRa的大体积混凝土强度预测方法。

一种基于LoRa的大体积混凝土强度预测方法，下位机模块采集混凝土温湿度数据并将采集到的数据传输至上位机模块，上位机模块根据混凝土温湿度数据和混凝土强度数据建立BP神经网络的混凝土强度预测模型输出混凝土强度预测结果；

所述下位机模块包括：主控芯片、温度采集卡、温湿度传感器、LoRa无线串口模块和继电器模块；

所述主控芯片分别温度采集卡、温湿度传感器、LoRa无线串口模块和继电器模块；

所述主控芯片使用12V直流供电，两个串口分别连接无线传输模块和温度采集卡；使用32路IO口控制继电器；

所述温度采集卡与温湿度传感器连接，使用24V直流电源供电，12路温湿度传感器输入，连接测温探头，设置1Hz的采样频率，通过RS485总线和SP3485芯片连接主控芯片串口上，使用MODBUSRTU通讯协议进行数据交互；

所述温湿度传感器用于测温，探头连接三芯屏蔽线，使用温度采集卡输出的5V电源供电，测温范围为55℃～+125℃，测量误差为1℃；

所述继电器模块通过RS485总线与温度采集卡连接，共有34路，其中32路用于控制测温探头电源，一路用于控制采集卡电源，一路用于控制32路继电器电源，使用D-50B输出的5V电压供电；

所述LoRa无线串口模块用于建立上位机模块和下位机模块的双向通信；LoRa无线串口模块功率为1W，LoRa扩频调制且多对一组网，使用433MHz频段，自定义通道指定数据的传输方向；

所述上位机模块用于接收并显示下位机传输的数据以及混凝土强度预测结果。

优选的，所述获取混凝土强度数据方法是：收集某刻的表层温度(℃)数据，记录此时温度的持续时间(h)，通过温度对应等效系数表找到此刻的表层温度对应的等效系数α_T，将此刻温度持续时间和α_T代入t＝Σα_Tt_T计算出t，将t等效为D代入即可得到混凝土强度f(N/mm²)。

优选的，所述下位机模块采集流程包括以下步骤：