本发明专利技术公开了一种用于基坑工程智能应变分析仪装置，涉及应变测量技术领域，包括壳体，所述壳体内部设置有电池模块和PCB板，所述壳体上端安装有4G天线和蓝牙天线，所述壳体右端安装有若干个太阳能充电接口，所述太阳能充电接口通过导线电连接有太阳能充电板，所述壳体下端安装有若干个数据采集接头，所述数据采集接头通过导线电连接有应变计，所述PCB板与4G天线、电池模块、蓝牙天线、数据采集接头和太阳能充电接口均电连接。本发明专利技术能够集中采集多个应变计反馈的数据，同时兼具4G传输和蓝牙传输的功能，能够实现太阳能供电、220V交流供电双重保障，具有续航时间长，可靠度高等优点，还具有振弦传感器和应变计两种采集模式。有振弦传感器和应变计两种采集模式。有振弦传感器和应变计两种采集模式。
【技术实现步骤摘要】
一种用于基坑工程智能应变分析仪装置
[0001]本专利技术涉及应变测量
，特别涉及一种用于基坑工程智能应变分析仪装置。
技术介绍
[0002]随着我国经济的发展，城市化进程不断增加，促进了建筑物向着更高的方向发展。与此同时，随着土地资源的日益紧张，建筑物间的间距越来越小，导致建筑周围地理环境越来越复杂；这必然会给建筑物的地下施工带来很大的难度。为了防止安全事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取检测/监测措施。基坑开挖是一个动态的过程，但目前大部分基坑的结构安全仍采用人工检测的方式，这种人工检测的方式效率低，数据采集不实时，且受天气和人工干扰因素较大，常会因此带来基坑施工安全事故，造成不可估量的损失。
[0003]电子信息技术不断渗透到建筑施工领域，解决了诸多传统建筑施工方法中比较棘手的问题。在现代化的建筑施工过程中，施工现场的数据采集及监控系统的实时性、准确性已成为施工安全和工程质量的重要保障。因为在施工过程中往往会出现一些难以预料的变化，监控信息的实时反馈分析能较好的预测系统的变化趋势，当出现险情预兆时，可做出预警以便及时采取应急措施。
[0004]应变计数据采集装置通过采集各个被安装在被测表面的应变计反馈的数据，并加以分析，归纳和整理从而实现对项目施工现场进行监测的目的。现有的部分应变计数据采集装置需要间隔时间对安装在各个结构内的应变计进行单独测量，有的应变计安装位置不易到达或危险性高，同时工作量大，工作时间长，变相的造成了监测的质量难以保证。而另一部分采集装置有采集数量有限，无法做到远程操控采集和发送数据，只能通过220V交流电供电等缺陷。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种用于基坑工程智能应变分析仪装置，可以实现远程控制采集数据，无需每天到测量现场进行实时的人工采集，大大的降低了监测的工作量和危险性，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种用于基坑工程智能应变分析仪装置，包括壳体，所述壳体内部设置有电池模块和PCB板，所述壳体上端安装有4G天线和蓝牙天线，所述壳体右端安装有若干个太阳能充电接口，所述太阳能充电接口通过导线电连接有太阳能充电板，所述壳体下端安装有若干个数据采集接头，所述数据采集接头通过导线电连接有应变计，所述PCB板与4G天线、电池模块、蓝牙天线、数据采集接头和太阳能充电接口均电连接，所述PCB板由电池充电管理电路、高性能MCU处理器电路、16路振弦模拟采集电路、16路多种型号电阻采集模拟电路、基准源输出电路、电池电压采集电路、设备温湿度采集电路、两路宽电压输入降压电源控制输出电路和4G射频电路组成，所述电池充电管理电路由TI的BQ系列高效率太阳能充电管理芯片
组成，通过高压MOS降压充电管理输出电路，输出电压为12.6V为电池模块充电，所述高性能MCU处理器电路由太阳能充电管理模块、电源模块、RS485模块、4G模块、振弦和电阻切换电路模块、振弦传感器采集模块和电阻采集模块组成，所述高性能MCU处理器电路的MCU处理器型号为STM32L151VET6，内部FLASH空间为512KB大容量处理器，MCU处理器采用低压3.3V供电，供电电源芯片为XC6206，所述高性能MCU处理器电路用于控制振弦和应变计采集信号调理、放大和数据处理过程，还用于控制4G和蓝牙数据传输、数据交互以及电源端控制输出设备低功耗处理，所述16路振弦模拟采集电路由隔离光耦HCPL
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3120、继电器HFD4/3
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S1R、仪表放大器AD620B、滤波电路芯片TL084、整形电路芯片74HC14组成，所述16路振弦模拟采集电路用于振弦传感器激励输出，模拟小信号放大，滤波处理，最后通过整形输出数字信号至MCU处理器采集处理，所述16路多种型号电阻采集模拟电路由平衡电桥数字电位器ADM8403ARZ10、多路选择器ADG706BRUZ、模拟放大芯片ADA4528
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1、高精度AD采集芯片ADS1248组成，所述16路多种型号电阻采集模拟电路的模拟采集方案为MCU处理器通过控制继电器选择值电阻采集通道，控制数字电位器实现平衡电桥阻值设置，控制多路选择器实现通道控制，通过模拟放大芯片实现信号放大，通过高精度AD采集芯片达到模拟电阻应变片的信号采集、信号处理和计算处理目的，所述基准源输出电路由REF3025芯片控制输出2.5V基准电压供模拟AD采集，所述设备温湿度采集电路采用板载芯片SHT30芯片，所述设备温湿度采集电路用于温湿度实时采集，硬件上通过I2C与MCU处理器实现输出通信，所述4G射频电路由EC20射频模块组成，EC20射频模块与MCU处理器通信，所述4G射频电路的电源部分采用MP1584芯片降压处理为3.9V/3A供射频电路工作。
[0008]优选的，工作模式为传感器接入装置内部，通过远程配置传感器类型，设备收到指令进行各个通道类型传感器进行模拟采集、信号调理、计算，通过4G网络传输至用户服务器平台端，按照协议约定好的采集周期定时上传各个通道数据，传输结束设备进入休眠模式，处于低功耗状态。
[0009]优选的，所述壳体采用全铝合金壳体制作，铰链开启，端口处使用密封条进行防水处理。
[0010]优选的，所述壳体与4G天线、蓝牙天线连接处设置有防水橡胶圈，内部使用M12铜螺母固定。
[0011]优选的，所述PCB板使用M4双头尼龙螺柱固定在壳体内部的螺柱上。
[0012]优选的，所述电池模块使用钣金结构固定于壳体内部，所述电池模块用于在无法提供220V交流电的工况下保证装置的供电。
[0013]优选的，所述数据采集接头设置有二十四个，所述数据采集接头用于连接应变计采集相应的数据，二十四个所述数据采集接头均使用防水航空接头固定连接在壳体上，使用时可以实现快速插接的功能，并且连接可靠，防水性能好。
[0014]优选的，所述太阳能充电接口设置有两个，两个所述太阳能充电接口用于连接太阳能板和应变计，所述太阳能充电接口使用航空头式快速插头，便于连接并且防水可靠，用于给在无法提供220V交流电的工况时为装置提供电能，多余的电能存储至电池模块，可以保证阴雨天时的续航。
[0015]优选的，所述外壳采用不锈钢立柱通过地脚螺栓或钢板和混凝土内膨胀螺丝固定于项目现场地面上，安装好后可长期放置于项目现场，远程采集测量数据，发送到电脑上处
理，无需人员到现场采集测量数据。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0017]1、本专利技术中，通过内部接口实现不同的应变计自动采集，首先通过系统平台设置装置接口的传感器特性，应变分析仪设备自动切换为当前传感器采集模式，若为振弦传感器模式时，自动识别振弦传感器的中心频率，通过逐步细分扫频的技术实现钢弦激振和装置拾振的过程，最终通过MCU控制模拟电路信号放大，调理，再次放大，整形实现应变量采集，计算，分析；若为电阻式应变片，装置自动切换为电阻应变片采集模式，M本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于基坑工程智能应变分析仪装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内部设置有电池模块(3)和PCB板(4)，所述壳体(1)上端安装有4G天线(2)和蓝牙天线(5)，所述壳体(1)右端安装有若干个太阳能充电接口(7)，所述太阳能充电接口(7)通过导线电连接有太阳能充电板(9)，所述壳体(1)下端安装有若干个数据采集接头(6)，所述数据采集接头(6)通过导线电连接有应变计(8)，所述PCB板(4)与4G天线(2)、电池模块(3)、蓝牙天线(5)、数据采集接头(6)和太阳能充电接口(7)均电连接，所述PCB板(3)由电池充电管理电路、高性能MCU处理器电路、16路振弦模拟采集电路、16路多种型号电阻采集模拟电路、基准源输出电路、电池电压采集电路、设备温湿度采集电路、两路宽电压输入降压电源控制输出电路和4G射频电路组成，所述电池充电管理电路由TI的BQ系列高效率太阳能充电管理芯片组成，通过高压MOS降压充电管理输出电路，输出电压为12.6V为电池模块(3)充电，所述高性能MCU处理器电路由太阳能充电管理模块、电源模块、RS485模块、4G模块、振弦和电阻切换电路模块、振弦传感器采集模块和电阻采集模块组成，所述高性能MCU处理器电路的MCU处理器型号为STM32L151VET6，内部FLASH空间为512KB大容量处理器，MCU处理器采用低压3.3V供电，供电电源芯片为XC6206，所述高性能MCU处理器电路用于控制振弦和应变计(8)采集信号调理、放大和数据处理过程，还用于控制4G和蓝牙数据传输、数据交互以及电源端控制输出设备低功耗处理，所述16路振弦模拟采集电路由隔离光耦HCPL
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3120、继电器HFD4/3
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S1R、仪表放大器AD620B、滤波电路芯片TL084、整形电路芯片74HC14组成，所述16路振弦模拟采集电路用于振弦传感器激励输出，模拟小信号放大，滤波处理，最后通过整形输出数字信号至MCU处理器采集处理，所述16路多种型号电阻采集模拟电路由平衡电桥数字电位器ADM8403ARZ10、多路选择器ADG706BRUZ、模拟放大芯片ADA4528
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1、高精度AD采集芯片ADS1248组成，所述16路多种型号电阻采集模拟电路的模拟采集方案为MCU处理器通过控制继电器选择值电阻采集通道，控制数字电位器实现平衡电桥阻值设置，控制多路选择器实现通道控制，通过模拟放大芯片实现信号放大，通过高精度AD采集芯片达到模拟电阻应变片的信号采集、信号处理和计算处理目的，所述基准源输出电路由REF3025芯片控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈安英，沈晔，完海鹰，周涛，刘刚，潘李兵，
申请(专利权)人：安徽森度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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