大坝安全监测微型数据测量仪制造技术

一种大坝安全监测微型数据测量仪，包括可控稳压稳流源、能与差动电阻式传感器或钢弦式频率计接口的测量电路、微处理器电路，密封的壳体内设置微处理器控制电路，测量电路引出能与传感器相连接的接口、电源接口，由发光二极管组成的无故障显示器与微处理器连接，保护电阻串联在电源线及通信线上。仪器安装可与大坝施工仪器埋设安装同步，安装简单，防潮性好。根据无故障显示器或计算机数据就能确定故障点，容易维护。本仪器可简单地用导线连成网络、成本较低、连成系统后可靠性高。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于大坝监测装置，分类号为GO1D5/16。目前最尖端的大坝监测仪为美国基美星(Gemation)公司的分布式安全监测系统，系统核心为测量控制单元(MCU)，具有能同时测量80只传感器/仪器的能力，同时进行数据的传输。存在的问题是1MCU是一种大型电子设备，大坝建设施工期不能实施，必须使施工场地达到一定的要求才能实施。2大坝测试环境具有高度潮湿性，仪器的防潮难于解决。3施工安装复杂。4系统维护需配备专业测试仪器及专业人员。5可靠性较差。中国专利公报第六卷第33号公开了一种差动电阻式传感器遥测仪，公告号CN2060538，由测量电路和微处理机控制电路组成，测量电路包括连接传感器的电缆、传感器电源、放大器、隔离器、A/D转换器和由微处理机控制的采样开关，其主要缺点是结构复杂、可靠性较差。本技术的目的是提供一种结构简单、安装简单维护方便、可靠性高、成本低的大坝安全监测微型数据测量仪。本技术的目的是这样实现的一种大坝安全监测微型数据测量仪，包括可控稳压稳流源、能与差动电阻式传感器及钢弦式频率计接口的测量电路、微处理器电路，其特征在于密封的壳体内设置微处理器控制电路，测量电路引出能与传感器相连接的接口、电源接口，由发光二极管组成的无故障显示器与微处理器连接，保护电阻串联在电源线及通信线上。微处理器控制电路采用单片机(AT89C2051)。测量电路采用单片串行积分A/D转换器(MAX110/111)。密封的壳体内设置与微处理器控制电路的串行通信端口相连接的串行通信芯片，从串行通信芯片引出可与外部通信线路连接的通信接口。由于本技术由测量电路、控制电路、无故障显示电路、通信电路组成，仪器被全密封在紧固的防水外壳中。仪器安装可与大坝施工传感器埋设同步，其防潮性好，安装简单。由于设置了无故障显示器，出现故障只需根据无故障显示器或计算机数据就能确定故障点，将仪器更换即可，不需配备专业测试仪器及专业人员维护。本仪器可简单地用导线连成网络，成本较低，连成系统后可靠性高，仪器出现故障不影响整个系统正常运行。以下结合附图和实施例对本技术作进一步描述。附图说明图1是本技术的电路原理及结构示意图。图中1传感器a(差动电阻式传感器)，2测量单元，3控制单元，4无故障指示灯，5通信单元，6通信线路，7可控稳压稳流源，8电源，9传感器b(钢弦式频率计)，10壳体。钢弦式频率计9与单片机(AT89C2051)的计数器端口连接，或传感器为差动电阻式传感器，传感器中电阻R1,R2通过芯线f、e串联在仪器可控稳压稳流源电回路口1、口5中，传感器a、b、c芯线分别通过口1；口2；口3接入仪器的测量单元(MAX110/111)的输入端Vi1+；Vi1-/Vi2-、Vi2+,Rref为仪器基准电阻。我们需测量R1+R2、R1/R2，只需测量Rx=Vi1/Vref、Ry=Vi2/Vref，计算可得R1+R2=Rx+Ry、R1/R2=Rx/Ry。测量单元(MAX110/111)与单片机AT89C2051连接，传感器测量物理量，将压力、流量、形变等转换为电信号输入仪器，经A/D转换器将模拟量转换为供计算机识别的数字信号，信号传递给控制单元。无故障显示器由与单片机连接的发光二极管组成，发光二极管作为无故障指示灯4设置于外壳上。通信单元5采用RS485通信芯片，通过串行通信端口与单片机连接，从通信芯片引出RS485标准通信口可与外部网络连接。电源8是测量单元、单片机及通信芯片等的供电电源。控制单元3自检，接收由A/D转换过的传感器信号，识别信号并产生控制信号，读入和输出测量信号，然后转化为标准信号输出到网络线。如果无故障显示器出现故障，可以通过主机判断数据是否正确或数据有无故障，该仪器为测量网络的一个部分。当电源加电时，控制单元首先进行自检工作判别通信单元、测量单元的好坏，如本身完好，则将无故障显示器4点亮，然后将自身置为休眠状态以节省电源消耗。当主机通过通信线路传来信息时，控制器被唤醒，检查是否呼唤自己，若不是则再次进入休眠状态。若是呼唤自己，操纵测量单元2对传感器1或9送来的电信号进行测量，将测量结果传至控制单元，由主机通过通信线路获取。一方面主机可以通过收到仪器的数据判别该仪器的工作状态，以检查仪器是否正常工作，另一方面可以用肉眼检查该仪器的无故障显示器判别工作状态，若出现故障只要将该仪器更换即可。保护电阻的作用，是即使当仪器完全失效或发生短路时仍不会影响整个系统的运行。在系统中，每个仪器都赋予一个地址，由单片机自动进行识别。权利要求1.一种大坝安全监测微型数据测量仪，包括可控稳压稳流源、能与差动电阻式传感器或钢弦式频率计接口的测量电路、处理器电路，其特征在于密封的壳体内设置微处理器控制电路，测量电路引出能与传感器相连接的接口、电源接口，由发光二极管组成的无故障显示器与微处理器连接，保护电阻串联在电源线及通信线上。2.根据权利要求1所述的大坝安全监测微型数据测量仪，其特征在于微处理器控制电路采用单片机AT89C2051。3.根据权利要求1或2所述的大坝安全监测微型数据测量仪，其特征在于测量电路采用单片串行积分A/D转换器MAX110/111。4.根据权利要求1或2所述的大坝安全监测微型数据测量仪，其特征在于密封的壳体内设置与微处理器控制电路的串行通信端口相连接的串行通信芯片，从串行通信芯片引出可与外部通信线路连接的通信接口。专利摘要一种大坝安全监测微型数据测量仪,包括可控稳压稳流源、能与差动电阻式传感器或钢弦式频率计接口的测量电路、微处理器电路,密封的壳体内设置微处理器控制电路,测量电路引出能与传感器相连接的接口、电源接口,由发光二极管组成的无故障显示器与微处理器连接,保护电阻串联在电源线及通信线上。仪器安装可与大坝施工仪器埋设安装同步,安装简单,防潮性好。根据无故障显示器或计算机数据就能确定故障点,容易维护。本仪器可简单地用导线连成网络、成本较低、连成系统后可靠性高。文档编号G01D5/16GK2314346SQ97241470公开日1999年4月14日 申请日期1997年11月5日 优先权日1997年11月5日专利技术者尤迎春 申请人:尤迎春本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大坝安全监测微型数据测量仪，包括可控稳压稳流源、能与差动电阻式传感器或钢弦式频率计接口的测量电路、处理器电路，其特征在于密封的壳体内设置微处理器控制电路，测量电路引出能与传感器相连接的接口、电源接口，由发光二极管组成的无故障显示器与微处理器连接，保护电阻串联在电源线及通信线上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尤迎春，
申请(专利权)人：尤迎春，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]