一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，采集系统Zigbee无线网络采用星形结构，包括多台数据采集终端节点、一台协调器节点和一台计算机。数据采集终端节点采集的应变、位移、荷载数据通过无线传输到协调器节点，协调器节点通过USB与计算机连接实现数据的发送、接收和处理。数据采集终端节点和协调器节点采用低功耗设计，数据采集终端节点由电池供电，协调器节点是由计算机通过USB接口提供的电源，该系统可在没有AC220V电源的现场使用。本发明专利技术的数据采集终端节点可以完成信号变送、数据采集和数据无线传输，系统整体结构简单，具有较高的性价比。本发明专利技术不需要现场布置信号线，减少了工作量和工作强度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统
本专利技术涉及结构静力实验数据采集
，尤其是基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统。
技术介绍
结构静力实验是确定工程结构在静荷载作用下的强度、刚度或稳定性而进行的力学实验。除须对结构的承力零件作加载实验外，还要对结构作整体或局部的承力性能实验。实验对象可以是飞机、火箭、船舶实体结构或模型，也可以是大型装备机械结构，也可以是建筑结构如：钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等，一般包括梁柱结构、屋架结构、薄壳和网架结构等的实体或模型。结构静力实验的目的在于：①确定结构在一定静荷载作用下的应力分布和变形形态；②确定结构的刚度和稳定性；③确定结构的最大承载能力，即强度；④从承力的角度评价结构承受静荷载的合理性；⑤验证理论分析和计算方法的可靠性，或由实验提出新的理论和计算方法。荷载加载通过加载器和分配梁进行多点加载，加载方式通常有电动马达式加载、液压千斤顶加载、机械螺旋式加载、重物加载等。实验室适合电动马达和液压千斤顶加载，可以手动控制也可以采用计算机进行自动控制。对于野外现场环境通常采用人工控制加载方式，如用液压千斤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，采集系统Zigbee无线网络采用星形结构，包括多台数据采集终端节点、一台协调器节点和一台计算机，所述数据采集终端节点包括应变采集节点、位移采集节点和荷载采集节点，所述数据采集终端节点与协调器节点通过无线连接，所述协调器节点通过USB与计算机连接，所述数据采集终端节点和协调器节点采用低功耗设计，所述数据采集终端节点由电池供电，所述协调器节点是由计算机通过USB接口提供的电源，所述采集系统在没有AC220V的现场使用。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，采集系统Zigbee无线网络采用星形结构，包括多台数据采集终端节点、一台协调器节点和一台计算机，所述数据采集终端节点包括应变采集节点、位移采集节点和荷载采集节点，所述数据采集终端节点与协调器节点通过无线连接，所述协调器节点通过USB与计算机连接，所述数据采集终端节点和协调器节点采用低功耗设计，所述数据采集终端节点由电池供电，所述协调器节点是由计算机通过USB接口提供的电源，所述采集系统在没有AC220V的现场使用。2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，所述应变采集节点应变检测采用电阻应变片传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，所述位移采集节点位移检测采用的是电位器位移传感器，所述电位器位移传感器将位移的变化转换成电位器电阻的变化。4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，所述荷载采集节点荷载检测采用压力传感器或拉力传感器，所述压力传感器或拉力传感器将荷载转变为电阻应变片电阻的变化。5.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，所述应变采集节点为4个通道，节点包括4组应变片电桥、4路应变变换电路、微处理器CC2530及辅助电路、数据存储电路、天线匹配电路、电源电路和外接电池，所述应变变换电路将电阻应变片电阻的变化变换成标准的电压信号，再由CC2530内部AD转换器变换成数字量并经过处理保存在数据存储电路，并通过无线传输到协调器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁寅午，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津,12