基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统技术方案

一种基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统，其特征是：包括手机客户端、安装于各个铁塔的终端设备和远端部署的服务器，所述终端设备包括：开关电源模块、加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式核CPU，嵌入式CPU由传感器接口模块、有线通讯模块、数据存储模块、数据处理模块、处理器模块、无线通讯模块及电源转换模块组成；App客户端完成和用户的交互，按照用户的数据要求向服务器发送数据请求，收到服务器数据请求后对相应数据进行处理并显示，从而实现对高耸建筑物如通信铁塔的在线实时监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于实时在线状态监测领域，具体是一种用于对高耸建筑物如通信铁塔的工作状态进行实时在线监测的App客户端。
技术介绍
高耸建筑如通信铁塔由于高度很高，底部相对较窄，常年受到风力等因素引起的不规律振动，容易导致塔体折断、地基倾斜、塔身倾斜等严重的安全事故。如何对塔体的工作状态进行实时监测是一个亟待解决的问题。随着如今在线监测技术的发展，目前已经可以通过下位机采用传感器实时采集塔体的各种监测数据，然后通过网络发送至服务器，用户再通过浏览器登陆到服务器读取监测数据，实现塔体工作状态的实时在线监测。但是，目前市场上还没有一种采用手机客户端对高耸建筑物如通信铁塔进行实时在线监测的设计。
技术实现思路
为克服现有技术中尚缺乏通过手机客户端对高耸建筑物如通信铁塔进行实时在线监测的缺陷，本专利技术提供一种基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统及监控方法。为实现本技术目的，采用如下技术方案:一种基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统，其特征在于:监测系统包括手机客户端、安装于各个铁塔的终端设备和远端部署的服务器，所述终端设备包括:开关电源模块、加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式CPU，加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式CPU的供电线连接开关电源模块，传感器模块通过数据传输线连接嵌入式CPU，嵌入式CPU的控制线接加热模块、GPRS模块和传感器模块，所述传感器模块由倾角传感器、温度传感器、风速风向传感器、IC卡读写器、红外入侵探测器和摄像头组成，预留接地电阻测量传感器及均匀沉降\不均匀沉降测量传感器的预留接口；嵌入式CPU由传感器接口模块、有线通讯模块、数据存储模块、数据处理模块、处理器模块、无线通讯模块及电源转换模块组成，终端设备安装在需监测的高耸建筑物塔体或者附近的监测站内，各种传感器安装在塔体顶部，下位机按一定周期采集各个传感器的监测数据，然后通过网络将所有监测数据发送至服务器；服务器监听下位机和App客户端请求，收到下位机发送的监测数据后存入数据库，根据App请求的数据类型从数据库中读取相应数据发送给App客户端；App客户端完成和用户的交互，按照用户的数据要求向服务器发送数据请求，收到服务器数据请求后对相应数据进行处理并显示，实现对高耸建筑物如通信铁塔的在线实时监测。进一步，所述开关电源模块从铁塔处取48VDC转换成监测装置所需的12VDC实现电源供给；所述加热模块用以当温度低于设定阀值后启动实现CPU稳定启动与运行；所述GPRS模块用于信息的无线传输，GPRS模块通过MINI_PCIE卡槽紧贴CPU板，GPRS模块的天线为外露杆状式天线；所述嵌入式CPU板接收上位机命令，采集各传感器数据，协调各模块的运行；所述传感器接口模块的摄像头通过RJ45连接,供电采用+12VDC,通过onvif协议控制工作，IC读卡器、风速风向传感器、倾角传感器的通讯接口为RS485总线，通过SP3485芯片将TTL电平转换为RS485电平；红外入侵探测传感器接口为三线制接插件，分别为+12VDC、GND及继电器开关信号线，温度传感器接口采用三线制接插件，分别为+3.3VDC,GND及温度数字量输入线；有线通讯模块由以太网接口、10M/100M自适应以太网芯片及晶振构成；数据存储模块由E2PR0M、DATAFLASH、NANDFLASH 组成，E2PR0M 通过 I2C 总线跟 CPU通讯，DATAFLASH通过SPI总线跟CPU连接，NANDFLASH通过数据总线、控制总线与地址总线与CPU进行数据交互，其中NANDFLASH中存放BOOTLOADER、嵌入式LINUX操作系统及JFSS2根文件系统。数据处理模块由两片SDRAM组成，通过地址总线、数据总线及控制总线与CPU连接；处理器模块由CPU、复位部件、调试接口、调试接口、USB_DEVICE、主晶振及低速晶振组成，CPU主频达到400MHz，具有外设DMA和分布式存储器架构，连同6层总线矩阵，实现存储器、外设和外部接口之间的多重数据同时传送；无线通讯模块由MINI_PCIE接口、GPRS模块、SIM卡槽及GPRS天线组成，GPRS模块通过MINI_PCIE接口与CPU连接，该模块借用嵌入式LINUX中的TCP/IP协议包进行数据包的互联网交互；电源转换模块从外部开关电源中取+12VDC，通过+12VDC转化为+5VDC，再通过+5VDC转+3.6VDC芯片将+5VDC转换为+3.6VDC，其中最大电流为2A，通过+5VDC转+3.3VDC芯片将+5VDC转换为+3.3VDC,通过+5VDC转+IVDC芯片，将+5VDC转换为+1VDC，LM293DR通过时序调整来实现CPU上电启动时+3.3VDC和+IVDC供电时差；+3.3VDC为数据存储单元、数据处理单元、处理器单元及有线通讯单元供电，+IVDC为处理器模块供电。所述无线通讯模块用AT指令进行电话拨打，短信、彩信发送及接收。GPRS天线为贴片式天线或外露式杆状天线。本技术提供的基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统，App客户端完成和用户的交互，按照用户的数据要求向服务器发送数据请求，收到服务器数据请求后对相应数据进行处理并显示，从而实现对高耸建筑物如通信铁塔的在线实时监测。通过服务器和管理人员手机客户端双闭环控制，控制精度更高，不但能够精确地监测到铁塔参数的变化而且能够迅速的做出调整，响应设备能够对参数变化迅速做出反应。【附图说明】图1为本技术基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统结构图，图中:1为应用层、2为服务层、3为数据采集层，11为手机客户端，21为应用服务器，22为交换机，23为通信服务器，24为数据库服务器，31为终端设备；图2为本技术系统的终端设备结构图；图3为数据管理服务流程；图4为数据应用服务流程。【具体实施方式】见图1-图3提供的一种基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统，监测系统包括手机客户端、安装于各个铁塔的终端设备和远端部署的服务器，所述终端设备包括:开关电源模块、加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式CPU，加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式CPU的供电线连接开关电源模块，传感器模块通过数据传输线连接嵌入式CPU，嵌入式CPU的控制线接加热模块、GPRS模块和传感器模块，所述传感器模块由倾角传感器、温度传感器、风速风向传感器、IC卡读写器、红外入侵探测器和摄像头组成，预留接地电阻测量传感器及均匀沉降\不均匀沉降测量传感器的预留接口；嵌入式CPU由传感器接口模块、有线通讯模块、数据存储模块、数据处理模块、处理器模块、无线通讯模块及电源转换模块组成；终端设备安装在需监测的高耸建筑物塔体或者附近的监测站内，各种传感器安装在塔体顶部，下位机按一定周期采集各个传感器的监测数据，然后通过网络将所有监测数据发送至服务器；服务器监听下位机和App客户端请求，收到下位机发送的监测数据后存入数据库，根据App请求的数据类型从数据库中读取相应数据发送给App客户端；App客户端完成和用户的交互，按照用户的数据要求向服务器发送数据请求，收到服务器数据请求后对相应数据进行处理并显示，实现对高耸建筑物如通信铁塔的在线实时监测。所述开关电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能手机平台的高耸建筑物状态监测系统，其特征在于：监测系统包括手机客户端、安装于各个铁塔的终端设备和远端部署的服务器，所述终端设备包括：开关电源模块、加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式CPU，加热模块、GPRS模块、传感器模块和嵌入式CPU的供电线连接开关电源模块，传感器模块通过数据传输线连接嵌入式CPU，嵌入式CPU的控制线接加热模块、GPRS模块和传感器模块，所述传感器模块由倾角传感器、温度传感器、风速风向传感器、IC卡读写器、红外入侵探测器和摄像头组成，预留接地电阻测量传感器及均匀沉降\不均匀沉降测量传感器的预留接口；嵌入式CPU由传感器接口模块、有线通讯模块、数据存储模块、数据处理模块、处理器模块、无线通讯模块及电源转换模块组成；终端设备安装在需监测的高耸建筑物塔体或者附近的监测站内，各种传感器安装在塔体顶部，下位机按一定周期采集各个传感器的监测数据，然后通过网络将所有监测数据发送至服务器；服务器监听下位机和App客户端请求，收到下位机发送的监测数据后存入数据库，根据App请求的数据类型从数据库中读取相应数据发送给App客户端；App客户端完成和用户的交互，按照用户的数据要求向服务器发送数据请求，收到服务器数据请求后对相应数据进行处理并显示，实现对高耸建筑物如通信铁塔的在线实时监测。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维，汪小飞，童新洪，毛春依，
申请(专利权)人：电联工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33