一种高支模无线监测采集系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种高支模无线监测采集系统，包括主控单元、数据采集单元、数据传输单元、数据存储单元和电源单元；数据采集单元设置在高支模上，数据采集单元分别采集获取高支模的荷重信号、位移信号和倾角信号；并将上述信号经不同频段无线发送至主控单元中；主控单元接收数据采集单元发送的信号后，一方面将该信号发送到数据传输单元中，另一方面将该信号发送到数据存储单元中进行储存；电源单元分别为主控单元、数据采集单元、数据传输单元和数据存储单元供电。数据存储单元供电。数据存储单元供电。

【技术实现步骤摘要】
一种高支模无线监测采集系统


[0001]本技术涉及建筑安防设备
，尤其涉及一种高支模无线监测采集系统。

技术介绍

[0002]当前我国建筑施工脚手架工程、高大模板支撑体系应用非常普遍。由于存在对脚手架材料、非标件的进场把关不严，脚手架、模板支架荷载取值标准不一，搭设不规范的问题非常突出，很容易出现在混凝土浇筑、振捣过程中发生坍塌，造成非常严重的后果。传统高支模的在线监测大都使用有线监测的方式监测高支模的关键位置，但是有线布设方式在现场安装走线比较困难，影响了关键位置的数据采集的有效性和可靠性。
[0003]综上所述，提供一种无线方式进行高支模关键位置数据采集监测的系统，是很有必要的。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提出了一种采用无线传输、可对不同类型信号分别进行传输和接收的高支模无线监测采集系统。
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种高支模无线监测采集系统，包括主控单元(1)、数据采集单元(2)、数据传输单元(3)、数据存储单元(4)和电源单元(5)；
[0006]数据采集单元(2)设置在高支模上，数据采集单元(2)分别采集获取高支模的荷重信号、位移信号和倾角信号；并将上述信号经不同频段无线发送至主控单元(1)中；
[0007]主控单元(1)接收数据采集单元(2)发送的信号后，一方面将该信号发送到数据传输单元(3)中，另一方面将该信号发送到数据存储单元(4)中进行储存；
[0008]电源单元(5)分别为主控单元(1)、数据采集单元(2)、数据传输单元(3) 和数据存储单元(4)供电。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述数据采集单元(2)包括若干荷重采集模块、位移采集模块、倾角采集模块和监听模块；所述荷重采集模块采集高支模若干不同位置的荷重信号，并通过第一频段发射该荷重信号；所述位移采集模块采集高支模若干不同位置的位移信号，并通过第二频段发射该位移信号；所述倾角采集模块采集高支模若干不同位置的倾角信号，并通过第三频段发射该倾角信号；监听模块分别监听第一频段对应的荷重信号、第二频段的位移信号或者第三频段的倾角信号。
[0010]进一步优选的，所述荷重采集模块、位移采集模块或者倾角采集模块均包括若干传感器、模数转换器U5和LoRa发射器U6；各传感器分别输出高支模的荷重信号、位移信号或者倾角信号至模数转换器U5的模拟信号输入端，模数转换器U5进行模数转换后，经SPI端口与LoRa发射器U6的输入端电性连接； LoRa发射器U6采用第一频段无线发送传感器采集的荷重信号；LoRa发射器 U6采用第二频段无线发送传感器采集的位移信号；LoRa发射器U6采
用第三频段无线发送传感器采集的倾角信号；监听模块分别接收第一频段、第二频段或者第三频段的荷重信号、位移信号和倾角信号，并将上述信号发送至主控单元 (1)的输入端中。
[0011]更进一步优选的，所述LoRa发射器U6的时钟端口与模数转换器U5的时钟端口均与时钟信号连接，模数转换器U5的数据输出端与LoRa发射器U6数据输入端信号连接；主控单元(1)包括第一串口、第二串口、第三串口和若干通用输入输出端口；监听模块的时钟输入端、输入端、输出端、使能信号端和复位端均与主控单元(1)的第一串口一一对应电性连接。
[0012]再进一步优选的，所述数据传输单元(3)包括电平转换芯片U10、网络传输芯片U11和SIM卡U12；电平转换芯片U10的输入端分别主控单元(1)的第二串口及一通用输入输出端口一一对应电性连接，电平转换芯片U10的输出端分别与网络传输芯片U11的串口一一对应电性连接，电平转换芯片U10还输出1.8V电压供网络传输芯片U11和SIM卡U12使用；网络传输芯片U11具有 USIM卡接口，该USIM卡接口与SIM卡U12的各端口一一对应电性连接。
[0013]再进一步优选的，所述数据存储单元(4)包括FLASH存储芯片U13，FLASH 存储芯片U13与主控单元(1)的第三串口一一对应电性连接。
[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，所述电源单元(5)包括第一降压芯片 U14和第二降压芯片U15；输入电压VIN与第一降压芯片U14的电压输入端和使能端电性连接，第一降压芯片U14的输出端并联有串接的电阻R9和R10，电阻R9和R10的公共端还与第一降压芯片U14的反馈端电性连接；第一降压芯片U14的输出端输出5V电压；第二降压芯片U15的输入端与5V电压电性连接，第二降压芯片U15的输出端并接有串联设置的电阻R11和R12，电阻R11和R12 的公共端与第二降压芯片U15的反馈端电性连接，第二降压芯片U15的输出端输出3.3V电压。
[0015]在以上技术方案的基础上，优选的，所述主控单元(1)为STM32F103C8T6 单片机。
[0016]本技术提供的一种高支模无线监测采集系统，相对于现有技术具有以下有益效果：
[0017](1)本技术通过在高支模上设置若干不同类型的数据采集单元，并分别采用不同频段分别传输，可避免有线传输带来的架设不便，同时不同类型采用不同频段传输，可避免多个设备同时传输时的信道拥堵，提高信号传输的实时性和可靠性；通过数据存储单元进行本地存储，并通过数据传输单元进一步远程转发，实现区域大范围的远程传输；
[0018](2)数据采集单元通过不同采集模块获取相应的荷重信号、位移信号和倾角信号，并通过LoRa发射器进行对应频段的独立信号发送，由附近的监听模块无线接收相应的荷重信号、位移信号和倾角信号，传输至主控单元中，一个监听模块可以对应同一频段的多个LoRa发射器；
[0019](3)数据传输单元利用支持USIM卡的4G传输模块或者NB—IoT数传模块进行低功耗远距离信号传输；
[0020](4)电源单元采用二阶滤波结构提供稳压的工作电压供各单元使用。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术一种高支模无线监测采集系统的结构框图；
[0023]图2为本技术一种高支模无线监测采集系统的主控单元的部分接线示意图；
[0024]图3为本技术一种高支模无线监测采集系统的数据采集单元的部分接线示意图；
[0025]图4为本技术一种高支模无线监测采集系统的数据采集单元的另一部分接线示意图；
[0026]图5为本技术一种高支模无线监测采集系统的数据传输单元的接线图；
[0027]图6为本技术一种高支模无线监测采集系统的数据存储单元的接线图；
[0028]图7为本技术一种高支模无线监测采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高支模无线监测采集系统，其特征在于：包括主控单元(1)、数据采集单元(2)、数据传输单元(3)、数据存储单元(4)和电源单元(5)；数据采集单元(2)设置在高支模上，数据采集单元(2)分别采集获取高支模的荷重信号、位移信号和倾角信号；并将上述信号经不同频段无线发送至主控单元(1)中；主控单元(1)接收数据采集单元(2)发送的信号后，一方面将该信号发送到数据传输单元(3)中，另一方面将该信号发送到数据存储单元(4)中进行储存；电源单元(5)分别为主控单元(1)、数据采集单元(2)、数据传输单元(3)和数据存储单元(4)供电；所述数据采集单元(2)包括若干荷重采集模块、位移采集模块、倾角采集模块和监听模块；所述荷重采集模块采集高支模若干不同位置的荷重信号，并通过第一频段发射该荷重信号；所述位移采集模块采集高支模若干不同位置的位移信号，并通过第二频段发射该位移信号；所述倾角采集模块采集高支模若干不同位置的倾角信号，并通过第三频段发射该倾角信号；监听模块分别监听第一频段对应的荷重信号、第二频段的位移信号或者第三频段的倾角信号；所述荷重采集模块、位移采集模块或者倾角采集模块均包括若干传感器、模数转换器U5和LoRa发射器U6；各传感器分别输出高支模的荷重信号、位移信号或者倾角信号至模数转换器U5的模拟信号输入端，模数转换器U5进行模数转换后，经SPI端口与LoRa发射器U6的输入端电性连接；LoRa发射器U6采用第一频段无线发送传感器采集的荷重信号；LoRa发射器U6采用第二频段无线发送传感器采集的位移信号；LoRa发射器U6采用第三频段无线发送传感器采集的倾角信号；监听模块分别接收第一频段、第二频段或者第三频段的荷重信号、位移信号和倾角信号，并将上述信号发送至主控单元(1)的输入端中。2.根据权利要求1所述的一种高支模无线监测采集系统，其特征在于：所述LoRa发射器U6的时钟端口与模数转换器U5的时钟端口均...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶亮，池汇海，杨克学，陕阳，江山，董艺，
申请(专利权)人：武汉华和物联技术有限公司，
类型：新型
国别省市：