故障自诊断自恢复振弦监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种故障自诊断自恢复振弦监测系统，包括多个振弦传感器和监测终端，所有振弦传感器连接监测终端不同的输入输出接口，所有输入输出接口分别经结构一致的激励电路连接多路选择器的不同输出端，多路选择器的输入端与MCU控制模块的激励信号输出端连接。并经诊断模式切换模块与数据选择器的输入端连接。数据选择器的每个通道均通过结构一致的振弦信号采集模块连接MCU控制模块。当检测数据出现异常时，MCU控制模块停止输出激励信号，并通过诊断模式切换模块将终端切换成诊断模式，从而确定故障原因，并根据故障原因指定多路选择器和数据选择器切换信号传输通道，使监测终端具有冗余的信号采集通道，以便在出现故障时使监测终端能够继续工作。故障时使监测终端能够继续工作。故障时使监测终端能够继续工作。

【技术实现步骤摘要】
故障自诊断自恢复振弦监测系统


[0001]本技术涉及数字处理装置或系统
，具体涉及一种故障自诊断自恢复振弦监测系统。

技术介绍

[0002]振弦传感器是以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小,通过相应的测量电路,就可得到与拉力成一定关系的电信号。目前，振弦式的应变计、裂缝计、索力计等振弦传感器，在结构安全健康监测中应用广泛。
[0003]但在实际应用中，采集仪的信号采集通道由于直接与外部传感器相连，信号调理电路复杂，电子元器件多，容易受环境影响、过压损坏、个体产品不良等原因导致采集仪的采集电路故障或者传感器故障，使得整个采集仪无法继续使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本技术提出一种故障自诊断自恢复振弦监测终端及其监测系统，可以在传感器或采集电路出现故障时，切换为备用传感器或者备用的采集电路，使采集仪能够继续使用。
[0005]第一方面，提供了一种故障自诊断自恢复振弦监测终端，包括：
[0006]数据选择器，输入端经诊断模式切换模块连接有多个输入输出接口，且所有输出端分别经不同的振弦信号采集模块连接MCU控制模块；
[0007]多路选择器，输入端连接所述MCU控制模块的激励信号输出端，且所有输出端分别经结构一致的激励电路连接不同的输入输出接口；
[0008]当检测数据出现异常时，所述MCU控制模块通过诊断模式切换模块切换为诊断模式，并根据诊断结果指定数据选择器、多路选择器切换传输通道。
[0009]结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述诊断模式切换模块包括参考激励信号源，该参考激励信号源和输入输出接口经振弦切换开关连接所述数据选择器。
[0010]结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，所述振弦切换开关包括振弦开关三极管和振弦继电器，该振弦开关三极管的基极连接所述MCU控制模块，集电极接地，发射极连接振弦继电器线圈，所述参考激励信号源和输入输出接口分别经振弦继电器的常开开关和常闭开关连接所述数据选择器的输入端。
[0011]结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，还包括多个温度信号采集模块，所有温度采集模块分别与数据选择器的不同输出端连接。
[0012]结合第一方面的第三种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，还包括接口切换模块，所有所述的输入输出接口分别经接口切换模块的不同输入端连接所述诊断模式切换模块。
[0013]结合第一方面的第四种可实现方式，在第一方面的第五种可实现方式中，所述诊断模式切换模块包括温度参考电阻，该温度参考电阻和接口切换模块的输出端经温度切换开关连接所述数据选择器。
[0014]结合第一方面的第五种可实现方式，在第一方面的第六种可实现方式中，所述温度切换开关包括温度开关三极管和温度继电器，该温度开关三极管的基极连接MCU控制模块，集电极接地，发射极连接温度继电器线圈，所述温度参考电阻和接口切换模块输出端分别经温度继电器的常开开关和常闭开关连接接口切换模块的输入端。
[0015]第二方面，提供了一种故障自诊断自恢复振弦监测系统，其特征在于，包括多个振弦传感器，以及上述的监测终端，所有振弦传感器的信号输入输出端分别与不同输入输出接口连接，激励输入端分别连接不同的输入输出接口。
[0016]有益效果：采用本技术的故障自诊断自恢复振弦监测系统，当采集仪的检测数据出现异常时，可以通过设置的诊断模式切换模块将终端切换为诊断模式，并可以根据诊断结果指定数据选择器、多路选择器切换传输通道，以将传感器或采集电路切换为备用传感器或者备用的采集电路，使监测终端能够继续使用。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0018]图1为本技术一实施例提供的故障自诊断自恢复振弦监测终端的系统原理框图；
[0019]图2为本技术一实施例提供的故障自诊断自恢复振弦监测终端的系统原理框图；
[0020]图3为温度信号传输通道和振弦信号传输通道的示意图；
[0021]图4为激励电路的电路连接示意图；
[0022]图5为诊断模式切换模块的电路连接示意图；
[0023]图6为振弦信号采集模块的电路连接示意图；
[0024]图7为温度信号采集模块的电路连接示意图；
[0025]图8为本技术提供的监测系统的系统框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0027]实施例一
[0028]如图1所示的故障自诊断自恢复振弦监测终端的系统原理框图，该监测终端包括：
[0029]数据选择器，输入端经诊断模式切换模块连接有多个输入输出接口，且所有输出端分别经不同的振弦信号采集模块连接MCU控制模块；
[0030]多路选择器，输入端连接所述MCU控制模块的激励信号输出端，且所有输出端经结构一致的激励电路分别连接不同的输入输出接口；
[0031]当检测数据出现异常时，所述MCU控制模块通过诊断模式切换模块切换为诊断模式，并根据诊断结果指定数据选择器、多路选择器切换传输通道。
[0032]具体而言，为实现监测系统的故障自诊断和自恢复，可以在监测点布置多个振弦传感器，所有振弦传感器的信号输入输出端可以与监测终端的不同的输入输出接口一一对应连接。
[0033]监测终端的所有输入输出接口可以分别经结构一致的激励电路连接多路选择器的不同输出端，多路选择器的输入端与MCU控制模块的激励信号输出端连接。所有输入输出接口还可以经诊断模式切换模块与数据选择器的输入端连接。数据选择器包括2个以上的通道，每个通道均通过结构一致的振弦信号采集模块连接MCU控制模块的ADC端口。所有振弦信号采集模块可以连接MCU控制模块的同一ADC端口，也可以分别连接不同的ADC端口。在本实施例中，激励电路和振弦信号采集模块分别采用如图4、图6所示的电路。
[0034]数据选择器、多路选择器的地址输入端可以与MCU控制模块信号连接，通过MCU控制模块可以指定多路选择器和数据选择器的传输通道，以指定相应的输入输出接口输出激励信号和获取振弦传感器在脉冲激励信号激励后产生的感应信号。正常情况下，MCU控制模块通过主采集模块采集主传感器被脉冲激励信号激励后产生的感应信号，得到振弦传感器的检测数据。当检测数据出现异常时，MCU控制模块可以停止输出激励信号，并通过诊断模式切换模块切换成诊断模式，以确定是主传感器出现故障，还是监测终端的主采集模块出现故障。
[0035]如果是主传感器本身出现故障，MCU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种故障自诊断自恢复振弦监测系统，其特征在于，包括：数据选择器，输入端经诊断模式切换模块连接有多个输入输出接口，且所有输出端分别经不同的振弦信号采集模块连接MCU控制模块；多路选择器，输入端连接所述MCU控制模块的激励信号输出端，且所有输出端分别经结构一致的激励电路连接不同的输入输出接口；当检测数据出现异常时，所述MCU控制模块通过诊断模式切换模块切换为诊断模式，并根据诊断结果指定数据选择器、多路选择器切换传输通道。2.根据权利要求1所述的故障自诊断自恢复振弦监测系统，其特征在于，所述诊断模式切换模块包括参考激励信号源，该参考激励信号源和多个输入输出接口经振弦切换开关连接所述数据选择器的输入端。3.根据权利要求2所述的故障自诊断自恢复振弦监测系统，其特征在于，所述振弦切换开关包括振弦开关三极管和振弦继电器，该振弦开关三极管的基极连接所述MCU控制模块，集电极接地，发射极连接振弦继电器线圈，所述参考激励信号源和多个输入输出接口分别经振弦继电器的常开开关和常闭开关连接所述数据选择器。4.根据权利要求1所述的故障自诊断自恢复振弦监测系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：段敏，孟利波，胡佳男，廖敬波，程呈，陈卓，
申请(专利权)人：重庆物康科技有限公司，
类型：新型
国别省市：