本发明专利技术公开了一种基于ＧＰＲＳ技术的高耸结构无线远程健康监测装置，有装于高耸结构若干测点的振动传感器，振动传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与单片机连接，单片机与ＧＰＲＳ数据终端连接，ＧＰＲＳ数据终端通过ＧＰＲＳ网络、互联网与监测中心服务器连接。本发明专利技术结构合理，可对高耸结构的工作状况进行评估，进一步为建筑物或构筑物的及时纠偏、健康评估和寿命预测提供依据的基于ＧＰＲＳ技术的高耸结构无线远程健康监测装置。
Wireless remote health monitoring device for high-rise structure based on GPRS Technology
The invention discloses a high-rise structure wireless remote health monitoring device based on GPRS technology, is installed in the towering structure of several measuring points of vibration sensor, vibration sensor is connected with the data acquisition module, data acquisition module connected with the singlechip, the singlechip is connected with the GPRS data terminal, GPRS data terminal is connected through the GPRS network, the Internet and the monitoring center server. The invention has reasonable structure, can be used to assess the working condition of towering structure, further buildings or structures, the timely correction of health assessment and life prediction of high-rise structure wireless remote health monitoring device based on GPRS technology provides the basis for the.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种土木结构的安全监测装置。
技术介绍
近年来，随着我国经济的快速发展，兴建了大量高层建筑、电视塔、 微波通讯塔等。这些高耸结构在强风、地震、温度变化等作用下，极易 发生过大的变形及振动，往往影响正常工作，甚至使结构受到破坏，对 这些高耸结构进行健康监测是土木工程未来发展的要求。目前土木工程 结构的健康监测系统一般是将众多测点的传感信号，用有线专用测试网 络把数据传输到专用监测分析中心，通过对数据的分析处理，以实现对 结构的远程监控、管理等。有线通讯网络具有实时性高，数据传输可靠 等优点。然而，利用有线网络进行数据传输， 一般是专线专用，铺线工 程浩大，网络资源利用率不高，成本很高，而且监测分析中心距监测结 构的距离也受到限制。GPRS(General Packet Radio Service)为通用分组 无线业务的简称，是在现有的GSM(GlobaI System for Mobile Communications)系统上发展起来的用于在移动电话网络中进行数据传 送的一种新型非语音增值服务。作为GSM中现有电路交换系统与短消 息服务的补充，它提供给移动用户无线分组数据接入的服务。GPRS在 移动用户和远端的数据网络之间提供一种连接，从而给移动用户提供高 速无线IP和无线X.25业务。GPRS充分支持TCP/IP，彻底解决了 GSM电路交换数据业务速率低和频率利用率低的问题。对于大量分组数据提供更加有效的传输手段，具有实时在线、按量计费、快捷登录、 高速传输、资源共享、成本经济等优点。信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构合理，可对高耸结构的工作状况进 行评估，进一步为建筑物或构筑物的及时纠偏、健康评估和寿命预测提 供依据的基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置。本专利技术的技术解决方案是一种基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置，其特征是有装于高耸结构若干测点的振动传感器，振动传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与单片机连接，单片机与GPRS数据终端连接， GPRS数据终端通过GPRS网络、互联网与监测中心服务器连接。GPRS数据终端包括模数转换模块，模数转换模块与数据处理模块 连接，数据处理模块与远程通信模块、显示模块连接。数据处理模块包括单片机和E2PROM器件。远程通信模块包括 GPRS无线模块、SIM卡及串口模块。本专利技术结构合理，将若干的振动传感器(如应变、位移、加速度传 感器)放置于高耸结构的若干测点(由结构动力学有限元分析确定)， 在地震或风荷载作用下，传感器测得这些测点处的振动信号，由GPRS 数据终端发射出去，经GPRS公共网络Internet网络进行传输，最终通 过各种网关和路由到达监测中心的数据处理服务器。服务器对接收的数 据进行存贮，并转变成为特定格式的数据库，对应监测的高餘结构的特 定结点的特定时间历程的振动信息。在数据库的这些振动数据的基础上 进行分析，可对高耸结构的工作状况进行评估，进一步为建筑物或构筑 物的及时纠偏、健康评估和寿命预测提供依据。附图说明图1是本专利技术一个实施例的组成框图。图2是图1中GPRS数据终端的组成框图。具体实施例方式一种基于GPRS技术的髙耸结构无线远程健康监测装置，有装于 高耸结构13若干测点的振动传感器1，振动传感器1与数据采集模块2 连接，数据采集模块2与单片机3连接，单片机3与GPRS数据终端4 连接，GPRS数据终端4通过GPRS网络5、互联网6与监测中心服务 器7连接。GPRS数据终端4包括模数(A/D)转换模块8，模数(A/D) 转换模块8与数据处理模块9连接，数据处理模块9与远程通信模块 10、显示模块ll连接。数据处理模块9包括单片机14和E2PROM器 件12。远程通信模块包括GPRS无线模块、SIM卡及串口模块。模数(A/D)转换模块的功能是将振动传感器的模拟信号转换为数 字信号，如常规的多通道数据采集模块，但更加经济和结构紧凑的是， 采用内部带A/D转换器的单片机。这种单片机既用于模数(A/D)转 换模块，也用于数据处理模块。数据处理模块主要包含单片机和 E2PROM器件，其中单片机用于处理与远程通信模块、模/数转换模 块和显示模块间的数据传输。为了保证数据不会因为掉电而丢失，采用 串行E2PROM器件对数据进行存储。远程通信模块主要包含GPRS 无线模块、SIM卡和串口模块三部分。GPRS无线模块的功能是将数 据或命令通过与其连接的天线发射出去，或接收远端监控中心发送的数 据，再将接收到的数据或命令进行相应的协议处理后，通过串口模块送 入单片机进行处理。串口模块起电平转换和串口通信的功能。由于传输 数据的承载方式是GPRS网络，所以需要一个SIM卡，其功能是存储客户身份数据和在安全条件下完成客户身份鉴权和客户信息加密算法的全过程。设置显示模块一是为了在调试GPRS数据终端时更加有效， 二是在结构监测过程中，人员到现场巡视时，可以方便实时地了解现场 情况。在单片机控制下，这些振动信号经模数(A/D)转换模块的处理和 放大，连接到GPRS无线模块上，然后将数据进行IP封装，经GPRS公 共网络与Internet网络进行传输，传输的封装信号最终通过各种网关和路由到达远处的服务器，然后对接收的数据解封装还原为数据采集模块 串口转发的相同数据，进行存贮并转变成为特定格式的数据库。数据处 理服务器可以通过Internet接收多个振动传感器发来的振动信息，同时 还可自动实现数据策略判别，判断数据在传输过程中是否丢包或数据出 错；如果丢包或数据出错，就向GPRS数据终端发送请求重传指令。最 终在数据库的这些振动数据的基础上进行分析，可对高耸结构的工作状 况进行评估，进一步为建筑物或构筑物的及时纠偏、健康评估和寿命预 测提供依据。权利要求1、一种基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置，其特征是有装于高耸结构若干测点的振动传感器，振动传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与单片机连接，单片机与GPRS数据终端连接，GPRS数据终端通过GPRS网络、互联网与监测中心服务器连接。2、 根据权利要求1所述的基于GPRS技术的高耸结构无线远程健 康监测装置，其特征是GPRS数据终端包括模数转换模块，模数转换 模块与数据处理模块连接，数据处理模块与远程通信模块、显示模块连 接。3、 根据权利要求2所述的基于GPRS技术的高耸结构无线远程健 康监测装置，其特征是数据处理模块包括单片机和E卞ROM器件。4、 根据权利要求2所述的基于GPRS技术的高耸结构无线远程健 康监测装置，其特征是远程通信模块包括GPRS无线模块、SIM卡 及串口模块。全文摘要本专利技术公开了一种基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置，有装于高耸结构若干测点的振动传感器，振动传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与单片机连接，单片机与GPRS数据终端连接，GPRS数据终端通过GPRS网络、互联网与监测中心服务器连接。本专利技术结构合理，可对高耸结构的工作状况进行评估，进一步为建筑物或构筑物的及时纠偏、健康评估和寿命预测提供依据的基于GPRS技术的高耸结构无线远程健康监测装置。文档编号G08C17/00GK101226680SQ2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于ＧＰＲＳ技术的高耸结构无线远程健康监测装置，其特征是：有装于高耸结构若干测点的振动传感器，振动传感器与数据采集模块连接，数据采集模块与单片机连接，单片机与ＧＰＲＳ数据终端连接，ＧＰＲＳ数据终端通过ＧＰＲＳ网络、互联网与监测中心服务器连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红梅，金江，陆建新，陈建平，龚德书，王海霞，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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