一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，既可实现在线实时采集，也可定时自动采集并数据存储的模块，涉及到结构物等安全监测行业领域。其内部设置有有倾角传感器、微型控制器，倾角传感器与微型控制器相连接；该盒式测斜仪内部设计有实时时钟模块、FLASH数据存储电路，实时时钟模块、FLASH数据存储电路与微型控制器相连接；该盒式测斜仪内部设计有一个驱动电路，用于串口总线通信。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，既可实现在线实时采集，也可定时自动采集并数据存储的模块，涉及到结构物等安全监测行业领域。
技术介绍
目前在结构物、建筑物位移监测等领域，水平位移变化是一个重要的监测对象，，水平位移可通过GPS、全站仪、位移传感器、测斜仪等方法实现测量。其中测斜仪的测量基本原理是：通过倾斜角度的变化，通过三角函数的关系计算水平位移W=H*Sin(α)，其中H为盒式测斜仪安装的高度，α为倾斜角度。为使得监测系统满足行业需求，实现结构物水平位移测量，主要有人工使用GPS、全站仪进行现场监测，无法实时、全天候自动测量。另外一种自动监测方法是搭建监测网络，使用各类位移监测仪。但这些测量方法属于一种被动采集装置，不具备自动采集功能以及数据保存功能，实际时使用时依靠工业总线的方式进行组网，并使用计算机系统进行控制实时采集、数据存储。这种系统结构当系统电源无法正常工作或计算机系统停止工作时，监测仪便无法自主采集数据，导致丢失关键时刻的数据信息。上述传统监测系统实现存在以下的不足：首先人工监测水平位移的方法，无法做到实时、全天候数据采集，且所使用的设备操作复杂、维护成本高。其次传统监测仪无法做到数据保存以及时间记录，单次采集时，仅靠串口总线返回一帧数据，当出现串口总线通信失败等故障时，数据帧会丢失，且无法追溯数据。且传统位移监测仪需要计算机控制进行采集，当监测对象数量比较多时，会出现占用系统资源的问题。综上所述，传统的位移监测仪或人工监测在功能单一、无法全实时自主采集、无法自动数据存储，难以满足当前工况下的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于以下几点：（1）实现盒式测斜仪自主定时采集，可按照设定自动采集，盒式测斜仪可自动完成数据采集。（2）实现采集时间、采集数据的存储和读取功能，做到数据、时间可追溯。（3）为满足户外使用的要求，新型设计还具备防水、防护性能。为解决上述技术问题，本技术采用的以下技术方案：一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，其内部设置有有倾角传感器、微型控制器，倾角传感器与微型控制器相连接；该盒式测斜仪内部设计有实时时钟模块、FLASH数据存储电路，实时时钟模块、FLASH数据存储电路与微型控制器相连接；该盒式测斜仪内部设计有一个驱动电路，用于串口总线通信。该盒式测斜仪内部设计有线性稳压电路，线性稳压电路与微型控制器所连接。该盒式测斜仪外部为铝质防水外壳，电子配件均放置在铝质防水外壳内部。微型控制器为STM32F103微型控制器。实时时钟模块为DS1339实时时钟。驱动电路为RS485驱动电路。一种通过倾角变化测量水平位移的装置，内部设计有倾角传感器、STM32F103微型控制器组成，模块通过印刷电路板布线完成内部信号传输。盒式测斜仪可实现自动定时采集，并能对自动采集的数据进行存储，内部设计有DS1339实时时钟、FLASH数据存储电路。盒式测斜仪可通过RS485串口总线进行数据采集以及存储数据的读取功能，内部设计有一个RS485驱动电路，用于串口总线通信。盒式测斜仪可在直流12V工作电压下工作，内部设计有线性稳压电路，产生系统需要的5V、3.3V电源。盒式测斜仪安装、监测在室外环境，具有一定防水、防护性能的装置，本产品设计有铝质防水外壳，电子配件均放置在防水盒内部。本实用的盒式测斜仪设计有一个倾角传感器，用于测量倾角的变化，其设计方案是：使用倾角传感器作为感知元件，其输出电压信号随角度变化而变化。倾角传感器输出信号进入STM32F103微型控制器进行转换，通过STM32F103微型控制器对内部模数转换器的驱动、数据计算可实现倾角变化的测量。实现自动采集功能的电路设计方案是：程序设计时在自动采集模式状态下，通过闹铃功能，达到特定时间时，产生中断信号，微控制器进行数据采集、保存工作。实现定时功能的电路设计方案是：设计有RTC实时时钟电路，RTC电路主要完成系统时钟记录、定时闹铃功能，测斜仪每次采集的数据均将采集的时间共同存储于FLASH中，同时为实现定时自动采集，RTC电路还设置后闹铃触发功能，当定时器时间达到后，便启动触发进行数据自动采集。实现数据存储功能的电路设计方案是：设计有FLASH存储器电路，作为采集数据、采集时间、采集间隔的存储介质。当需要执行数据读取命令时，微型控制器通过SPI总线将存储器中的数据进行读出并传输。实现串口总线通信、数据传输功能的设计方案是：设计一个RS485驱动电路，用于串口命令的收发及数据的传输功能。本技术的有益效果：综上所述，盒式测斜仪内部设计有倾角变化测量电路、RTC实时时钟电路、FLASH存储器电路、RS485驱动电路、线性稳压电路等，通过微型控制器的自动控制，可实现测斜采集、定时自动采集、数据存储功能，并通过无线串口总线进行传输，弥补了传统监测系统中不足。附图说明图1是本技术的结构框图；图2是本技术的安装示意图；图2中：11-盒式测斜仪主体；12-安装面；13-航空插头；14-机械安装孔。图3是本技术的实时时钟电路示意图；图4是本技术的RS485驱动电路示意图；图5是本技术的FLASH存储器电路示意图。具体实施方式下面结合附图1~5对本技术进行详细描述：一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，其内部设置有有倾角传感器7、微型控制器5，倾角传感器7与微型控制器5相连接；该盒式测斜仪内部设计有实时时钟模块3、FLASH数据存储电路4，实时时钟模块3、FLASH数据存储电路4与微型控制器5相连接；该盒式测斜仪内部设计有一个驱动电路2，用于串口总线通信。该盒式测斜仪内部设计有线性稳压电路1，线性稳压电路1与微型控制器5所连接。该盒式测斜仪外部为铝质防水外壳6，电子配件均放置在铝质防水外壳6内部。微型控制器5为STM32F103微型控制器。实时时钟模块3为DS1339实时时钟。驱动电路2为RS485驱动电路。将盒式测斜仪安装固定在被测物体表面，注意调整其水平方向，尽量保持水平安装，确定好位置后，通过膨胀螺丝将测斜仪固定在被测物表面。安装时避免遮挡航空插头，以免影响使用。将盒式测斜仪通过RS485转USB转换器与控制计算机相连，设置定时采集时间，确认后，即可断开控制计算机，之后测斜仪可完成自动采集、数据存储。当需要读取内部存储器中的数据时，可连接控制计算机，点击本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，其特征在于：其内部设置有有倾角传感器（7）、微型控制器（5），倾角传感器（7）与微型控制器（5）相连接；该盒式测斜仪内部设计有实时时钟模块（3）、FLASH数据存储电路（4），实时时钟模块（3）、FLASH数据存储电路（4）与微型控制器（5）相连接；该盒式测斜仪内部设计有一个驱动电路（2），用于串口总线通信。

【技术特征摘要】
1.一种可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，其特征在于：其内部设置有有倾角传感器
（7）、微型控制器（5），倾角传感器（7）与微型控制器（5）相连接；
该盒式测斜仪内部设计有实时时钟模块（3）、FLASH数据存储电路（4），实时时钟模块
（3）、FLASH数据存储电路（4）与微型控制器（5）相连接；
该盒式测斜仪内部设计有一个驱动电路（2），用于串口总线通信。
2.根据权利要求1所述的可自动采集、数据存储的盒式测斜仪，其特征在于：该盒式测
斜仪内部设计有线性稳压电路（1），线性稳压电路（1）与微型控制器（5）所连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘付鹏，王辅宋，刘文峰，谢镇，刘国勇，李松，
申请(专利权)人：江西飞尚科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36