振动加速度采集存储系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种振动加速度采集存储系统及方法。该系统包括：SD卡扩展板、SD卡和供电模块，SD卡扩展板与SD卡连接；SD卡扩展板用于存储采集得到的振动数字信号，并对振动数字信号进行同步采样处理；SD卡用于存储经过同步采样处理后得到的振动数字信号；供电模块用于为SD卡扩展板供电。本发明专利技术实施例通过SD卡和SD卡扩展板对采集得到的振动数字信号进行存储，并通过供电模块为SD卡扩展板供电，可以避免现有技术中依赖采集电脑进行供电和数据存储而造成的应用的局限性和无法进行数据离线存储的问题，扩大了现有的振动测试系统的应用范围，并实现对振动加速度信号的离线存储。

【技术实现步骤摘要】
振动加速度采集存储系统及方法
本专利技术实施例涉及振动测试
，尤其涉及振动加速度采集存储系统及方法。
技术介绍
传统的振动测试系统精度高且功能强大，适合对数据进行深度分析和挖掘，但这类系统使用复杂且成本较高，其功能和使用方式的复杂性不适宜于工程界简单易用的诉求，且过高的成本也不利于大型结构长期健康监测系统的搭建。近几年来，国内外的学者，研究出了一种基于开源电子平台(Arduino)的微控制器和微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems，简称MEMS)型加速度传感器的振动测试系统。其造价仅仅为传统商用振动采集系统的几百分之一，且由于其系统功能的单一性使其易用性大大提高，克服了传统商用振动测试系统成本高和使用复杂的缺点，适合于工程界简单易用且成本低的需求。然而，这种基于Arduino微控制器和MEMS型加速度传感器的振动测试系统，在进行数据采集时，需要连接采集电脑，通过采集电脑对系统各组件供电和进行数据存储。从而造成振动测试系统依赖于采集电脑进行供电和数据存储，当采集电脑出现故障或者无法使用时，振动测试系统就无法获取运行所需的电能，也无法对所采集的振动加速度数据进行离线存储，限制了振动测试系统的应用范围，同时无法对振动加速度数据进行离线存储。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的振动加速度采集存储系统及方法。第一方面，本专利技术实施例提供一种振动加速度采集存储系统，包括：SD卡扩展板、SD卡和供电模块，SD卡扩展板与SD卡连接；SD卡扩展板用于存储采集得到的振动数字信号，并对振动数字信号进行同步采样处理；SD卡用于存储经过同步采样处理后得到的振动数字信号；供电模块用于为SD卡扩展板供电。第二方面，本专利技术实施例提供一种振动加速度采集存储方法，包括：通过SD卡扩展板存储采集得到的振动数字信号，并对振动数字信号进行同步采样处理；通过SD卡存储经过同步采样处理后得到的振动数字信号；通过供电模块，为SD卡扩展板供电。本专利技术实施例通过SD卡和SD卡扩展板对采集得到的振动数字信号进行存储，并通过供电模块为SD卡扩展板供电，可以避免现有技术中依赖采集电脑进行供电和数据存储而造成的应用的局限性和无法进行数据离线存储的问题，扩大了现有的振动测试系统的应用范围，并实现对振动加速度信号的离线存储。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的振动加速度采集存储系统的结构示意图；图2为本专利技术又一实施例提供的振动加速度采集存储系统的结构示意图；图3为本专利技术再一实施例提供的振动加速度采集存储系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的振动加速度采集存储方法的流程示意图。图中，1：SD卡扩展板；2：SD卡；3：供电模块；31：太阳能供电子模块；311：太阳能电池板；312：电能存储单元；32：电池；4：微控制器；5：加速度传感器。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。基于Arduino微控制器和MEMS型加速度传感器的振动测试系统，工作方式简单、使用方便且成本低。上述振动测试系统的成本只有传统系统的几百分之一，可克服传统振动测量采集存储系统造价过高的缺陷。虽然该振动测试系统的成本低，但其系统精度可以达到一般大型结构健康监测的使用要求，这将大大降低搭建大型结构健康监测网络/系统的成本。因此，基于Arduino微控制器和MEMS型加速度传感器的振动测试系统，有利于低成本大型结构长期健康监测系统的搭建。图1为本专利技术一实施例提供的振动加速度采集存储系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：SD卡扩展板1、SD卡2和供电模块3，SD卡扩展板1与SD卡2连接；其中，SD卡扩展板1用于存储采集得到的振动数字信号，并对振动数字信号进行同步采样处理；SD卡2用于存储经过同步采样处理后得到的振动数字信号；供电模块3用于为SD卡扩展板1供电。具体地，SD卡扩展板1与SD卡2连接。例如，在SD卡扩展板1上设置一个插卡槽，SD卡2通过插入插卡槽的方式，实现SD卡2与SD卡扩展板1的连接。SD卡扩展板1对采集得到的振动数字信号进行读取和存储。当振动数字信号存储进入SD卡扩展板1后，SD卡扩展板1会对上述振动数字信号进行同步采样处理。对振动数字信号进行同步采样处理，即对在不同时刻采集得到的振动数字信号添加不同的时间标签。使得在不同时刻采集得到的振动数据信号携带有不同的时间标签。因此很容易将在不同时刻采集得到的振动数字信号进行区分，从而，保证振动数字信号的有序性。SD卡2是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，主要有SD卡、MiniSD卡和MircoSD卡三种。根据需要合理地选择SD卡的类型以及容量。SD卡2通过插入SD卡扩展板1上的插卡槽的方式，与SD卡扩展板1进行连接，对SD卡扩展板1内经过同步采样处理后的振动数字信号进行读取和存储。供电模块3为SD卡扩展板1的工作提供电能。例如，如图1所示，供电模块3通过与微控制器4直接相连，实现与SD卡扩展板1的间接相连，从而为SD卡扩展板1的工作提供电能。供电模块主要包括发电装置和电池。常见的发电装置有风力发电装置、机械动力发电装置、太阳能发电装置等。电池主要包括充电电池和蓄电池。充电电池是充电次数有限的可充电的电池，需要配合充电器使用。常见的蓄电池有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、金属氧化物蓄电池、锂离子蓄电池等。根据需要合理地选择供电模块的类型、类型的组合和容量。例如，选择太阳能供电装置作为供电模块，或者选择锂电池作为供电模块，或者选择太阳能供电装置和锂电池的组合作为供电模块。本专利技术实施例，通过SD卡和SD卡扩展板对采集得到的振动数字信号进行存储，并通过供电模块为SD卡扩展板供电，可以避免现有技术中依赖采集电脑进行供电和数据存储而造成的应用的局限性和无法进行数据离线存储的问题，扩大了现有的振动测试系统的应用范围，并实现对振动加速度信号的离线存储。在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，供电模块包括太阳能供电子模块；太阳能供电子模块，包括太阳能电池板和电能存储单元；太阳能电池板用于采集和转换太阳能，得到电能；电能存储单元用于存储太阳能电池板采集和转换得到的电能，为SD卡扩展板供电。具体地，图2为本专利技术又一实施例提供的振动加速度采集存储系统的结构示意图。如图2所示，选择太阳能供电子模块31为SD卡扩展板1的工作提供电能。太阳能供电子模块31包括太阳能电池板311和电能存储单元312。太阳能电池板311是利用太阳光直接发电的半导体薄片。太阳能电池板由光伏材料制作而成，主要的光伏材料有单晶硅材料和多晶硅材料。常见的太阳能电池板为光电效应太阳能电池板，其工作原理为太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后就形成电流。电能存储单元312将太阳能电池板采集和转换得到的电能进行存储，为SD卡扩展板1的工作提供电能。本专利技术实施例选择太阳能供电子模块作为供电模块，能够持续不断地为SD卡扩展板的工作提供电能。通过采集和转换太阳能供电，能够合理利用太阳能节约资源，又可以避免现有技术依赖采集电脑进行供电的局限性，既扩大了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动加速度采集存储系统，其特征在于，包括：SD卡扩展板、SD卡和供电模块，所述SD卡扩展板与所述SD卡连接；所述SD卡扩展板用于存储采集得到的振动数字信号，并对所述振动数字信号进行同步采样处理；所述SD卡用于存储经过所述同步采样处理后得到的所述振动数字信号；所述供电模块用于为所述SD卡扩展板供电。

【技术特征摘要】
1.一种振动加速度采集存储系统，其特征在于，包括：SD卡扩展板、SD卡和供电模块，所述SD卡扩展板与所述SD卡连接；所述SD卡扩展板用于存储采集得到的振动数字信号，并对所述振动数字信号进行同步采样处理；所述SD卡用于存储经过所述同步采样处理后得到的所述振动数字信号；所述供电模块用于为所述SD卡扩展板供电。2.根据权利要求1所述的振动加速度采集存储系统，其特征在于，所述供电模块包括太阳能供电子模块；所述太阳能供电子模块，包括太阳能电池板和电能存储单元；所述太阳能电池板用于采集和转换太阳能得到电能；所述电能存储单元用于存储所述太阳能电池板采集和转换得到的所述电能，为所述SD卡扩展板供电。3.根据权利要求1所述的振动加速度采集存储系统，其特征在于，所述供电模块包括电池，所述电池的存储容量大于预设容量，持续一段时间为所述SD卡扩展板供电。4.根据权利要求1所述的振动加速度采集存储系统，其特征在于，所述SD卡扩展板包括正时芯片子模块；所述正时芯片子模块用于对不同时刻采集得到的所述振动数字信号添加不同的时间标签。5.根据权利要求1所述的振动加速度采集存储系统，其特征在于，还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述SD卡扩展板连接；所述加速度传感器用于采集得到所述振动数字信号。6.根据权利要求5所述的振动加速度采集存储系统，其特征在于，还包括：微控制器，所述微控制器通过所述SD卡扩展板与所述SD卡连接，所述供电模块与所述微控制器连接；所述微控制器用于向所述加速度传感器发送采集转换指令，所述采集转换指令用于指示所述加速度传感器采集所述振动数字信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘必灯，邬玉斌，宋瑞祥，郭迅，吴丹，张斌，费尔南多·莫瑞，罗龙，
申请(专利权)人：北京市劳动保护科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11