一种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，包括微处理器、存储单元、译码单元、缓冲隔离单元、模数转换单元、调理单元和现场总线通讯接口，所述调理单元包括低通滤波电路和程控增益电路。本实用新型专利技术能够支持频率检测、电压检测、应力检测、温度检测等，检测量程可在线配置，检测数据通过现场总线通讯接口向上传输到服务器，实时存储，避免断电或向上通讯中断时丢失检测数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及桥梁、涵洞、矿山尾矿库、大坝等建筑体健康安全监测领域，具体是一种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器。
技术介绍
桥梁、涵洞、矿山尾矿库、大坝等建筑体建好后(以下简称建筑体)，由于受到气候、腐蚀、材料老化等因素影响，以及长期在静动载作用下受到的损坏，其强度和刚度相应地会随时间的增加而降低。这不仅会影响安全，也缩短了建筑体的使用寿命。为保证建筑体的安全与使用，加强其相关监测、监护管理工作极为重要。建筑体健康安全监测系统是一种综合了现代传感技术、网络通讯技术、信号分析与处理技术、数据管理方法、知识挖掘、预测技术及建筑体结构分析理论等多个领域的知识，采用实时在线监测方式进行实时诊断、趋势预测的监测、预警、维护平台。目前建筑体健康安全监测系统基本采用传感器信号集中接入工作站(或采集器)，再由工作站通过无线/有线网络级联上传至上位机的集散式系统结构，不支持自由拓扑，工程实施及扩充相对困难;而且由于工作站成本相对较高，致使对一些中小型建筑体进行健康安全监测的投资性价比不高。此外，针对建筑体振动数据的高速实时采集，目前尚未有性价比较好的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，通过LonWorks现场总线特有的自由拓扑结构能力，以及该总线式智能传感器的高速采集能力，解决现有技术中存在的问题。本技术的技术方案为:—种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，包括微处理器、存储单元、译码单元、缓冲隔离单元、模数转换单元、调理单元和现场总线通讯接口，所述调理单元包括低通滤波电路和程控增益电路;所述存储单元与微处理器交互式连接，所述译码单元的输入端与微处理器的地址输出端连接;所述译码单元的第一片选输出端与存储单元的片选输入端连接，所述译码单元的第二片选输出端通过缓冲隔离单元与模数转换单元的片选输入端连接，所述译码单元的第三片选输出端通过缓冲隔离单元与程控增益电路的片选输入端连接；所述模数转换单元的信号输出端通过缓冲隔离单元与微处理器的信号输入端连接，所述模数转换单元的信号输入端与程控增益电路的信号输出端连接，所述程控增益电路的信号输入端与低通滤波电路的信号输出端连接，所述低通滤波电路的信号输入端与外部传感器组的信号输出端连接;所述程控增益电路的控制输入端通过缓冲隔离单元与微处理器的信号输出端连接，所述微处理器的通信端口与现场总线通讯接口交互式连接，所述现场总线通讯接口与外部通信电缆连接。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述微处理器包括神经元芯片和启动复位电路。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述译码单元包括一片GAL20V8 芯片。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述缓冲隔离单元包括多片光电隔离及驱动芯片。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述模数转换单元包括A/D转换及精密基准稳压源电路。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述现场总线通讯接口采用符合LonWorks协议、支持自由拓扑结构的变压器隔离收发模块FTT-10。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述存储单元与微处理器通过并行数据总线交互式连接。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述现场总线通讯接口通过差分双绞线与外部通信电缆连接。所述的用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，所述外部传感器组包括频率检测传感器、电压检测传感器、应力检测传感器和温度检测传感器。本技术的有益效果为:由上述技术方案可知，本技术通过设置频率、电压、应力、温度等信号检测通道，可以监测建筑体变形、位移、振动、渗压、温度等物理量，具有检测信号种类、检测量程灵活调配功能，极大地提升了对建筑体变形、位移、振动、渗压、温度等物理量检测的性价比；同时，本技术的现场总线通讯接口具有符合LonWorks协议、支持自由拓扑结构的变压器隔离收发能力，极大地提升了工程实施及扩充灵活度、性价比;本技术具备对高速频率信号的检测采集能力，解决了针对建筑体振动信号等相关快速变化信号的采集问题;本技术通过设置存储单元，实时存储接收到的标签数据，避免断电或向上通讯中断时丢失检测数据，保证对建筑体在监测时间上的完整性。【附图说明】图1是本技术具体实施例的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例进一步说明本技术。如图1所示，一种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，包括微处理器1、存储单元2、译码单元3、缓冲隔离单元4、模数转换单元5、调理单元6和现场总线通讯接口 7。微处理器1包括神经元芯片和启动复位电路，译码单元3包括一片GAL20V8芯片，缓冲隔离单元4包括多片光电隔离及驱动芯片，模数转换单元5包括A/D转换及精密基准稳压源电路，调理单元6包括低通滤波电路和程控增益电路，现场总线通讯接口 7采用符合LonWorks协议、支持自由拓扑结构的变压器隔离收发模块FTT-10。存储单元2与微处理器1通过并行数据总线进行数据交互，存储单元2的片选输入端与译码单元3的第一片选输出端CS2连接。译码单元3的输入端与微处理器1的地址输出端连接，译码单元3的第二片选输出端CS5当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建筑体健康安全监测的总线式智能传感器，其特征在于：包括微处理器、存储单元、译码单元、缓冲隔离单元、模数转换单元、调理单元和现场总线通讯接口，所述调理单元包括低通滤波电路和程控增益电路；所述存储单元与微处理器交互式连接，所述译码单元的输入端与微处理器的地址输出端连接；所述译码单元的第一片选输出端与存储单元的片选输入端连接，所述译码单元的第二片选输出端通过缓冲隔离单元与模数转换单元的片选输入端连接，所述译码单元的第三片选输出端通过缓冲隔离单元与程控增益电路的片选输入端连接；所述模数转换单元的信号输出端通过缓冲隔离单元与微处理器的信号输入端连接，所述模数转换单元的信号输入端与程控增益电路的信号输出端连接，所述程控增益电路的信号输入端与低通滤波电路的信号输出端连接，所述低通滤波电路的信号输入端与外部传感器组的信号输出端连接；所述程控增益电路的控制输入端通过缓冲隔离单元与微处理器的信号输出端连接，所述微处理器的通信端口与现场总线通讯接口交互式连接，所述现场总线通讯接口与外部通信电缆连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏臻，程运安，胡敏，徐自军，程磊，陈新，
申请(专利权)人：合肥正达智控信息工程有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34