基于WSN石雕病害多维传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于WSN石雕病害多维传感装置，该监测装置包括石雕体裂隙数据采集单元、数据接口、石雕体裂隙数据处理单元、石雕体裂隙数据发送单元以及电源；石雕体裂隙数据采集单元通过数据接口与石雕体裂隙数据处理单元相连；石雕体裂隙数据发送单元以及电源分别与石雕体裂隙数据处理单元相连。本实用新型专利技术提供了一种可实时进行监测、便于维护以及可靠性高的基于WSN石雕病害多维传感装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于文物保护领域，涉及一种石雕体裂隙监测装置，尤其涉及一种用于对户外遗址区中石雕体的裂隙及位移进行监测的基于WSN石雕病害多维传感装置。
技术介绍
唐顺陵是唐朝武则天之母的陵墓，陵前分别有2只天禄，2只走狮，由于历史的沧桑巨变，大自然的久经磨砺，使它们的本体产生了倾斜，本体表面上产生了裂痕，目前尚未有对其进行监测及保护等的设备，对文物，尤其是户外遗址区的珍贵文物的有着巨大伤害。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本技术提供了一种可实时进行监测、便于维护以及可靠性高的基于WSN石雕病害多维传感装置。本技术的技术解决方案是本技术提供了一种基于WSN石雕病害多维传感装置，其特殊之处在于所述基于WSN石雕病害多维传感装置包括石雕体裂隙数据采集单元、数据接口、石雕体裂隙数据处理单元、石雕体裂隙数据发送单元以及电源；所述石雕体裂隙数据采集单元通过数据接口与石雕体裂隙数据处理单元相连；所述石雕体裂隙数据发送单元以及电源分别与石雕体裂隙数据处理单元相连。上述石雕体裂隙数据处理单元包括MCU芯片、光电隔离器、存储器以及低电检测电路；所述数据接口通过光电隔离器接入MCU芯片；所述石雕体裂隙数据发送单元、存储器以及低电检测电路分别接入MCU芯片。上述石雕体裂隙数据处理单元还包括与MCU芯片相连的看门狗。上述石雕体裂隙数据处理单元还包括与MCU芯片相连的指示器；所述指示器不同颜色构成的LED灯组。上述石雕体裂隙数据采集单元是裂隙及位移传感器组。上述裂隙及位移传感器组包括一个和/或多个裂隙传感器和/或位移传感器。上述电源是市电和/或电池。上述数据接口是RS485数据接口。上述石雕体裂隙数据发送单元是RF通信单元。本技术的优点是本技术提供了一种基于WSN石雕病害多维传感装置，该模块将文物本体的倾斜及表面的裂隙变化通过传感器模块进行监测，由传感器模块进行数据采集，然后通过RS485总线发送到主模块，主模块进行处理，最后由主模块通过无线网络发送到用户终端；同时，对于现场复杂的环境，考虑到现场一般很少有管理员巡查，采用硬件看门狗进行看护，极大的提高了系统的稳定性。附图说明图1是本技术所提供的基于WSN石雕病害多维传感装置的框架结构示意图；其中1-MCU部分；2_RF部分；3_低电检测部分；4_存储芯片；5_指示部分；6_看门狗；7-光电隔离；8-485模块；9_供电部分；10_从模块。具体实施方式参见图1，本技术提供了一种基于WSN石雕病害多维传感装置，该基于WSN石雕病害多维传感装置包括石雕体裂隙数据采集单元、数据接口、石雕体裂隙数据处理单元、石雕体裂隙数据发送单元以及电源；石雕体裂隙数据采集单元通过数据接口与石雕体裂隙数据处理单元相连；石雕体裂隙数据发送单元以及电源分别与石雕体裂隙数据处理单元相连。石雕体裂隙数据处理单元包括MCU芯片、光电隔离器、看门狗、指示器、存储器以及低电检测电路；数据接口通过光电隔离器接入MCU芯片；石雕体裂隙数据发送单元、看门狗、指示器、存储器以及低电检测电路分别接入MCU芯片；指示器不同颜色构成的LED灯组。石雕体裂隙数据采集单元是裂隙及位移传感器组，该裂隙及位移传感器组包括一个和/或多个裂隙传感器和/或位移传感器，这些传感器共同完成了对户外遗址区中石雕体的裂隙及位移进行监测。 电源是市电和/或电池。数据接口是RS485数据接口。石雕体裂隙数据发送单元是RF通信单元。以下结合附图1，对本技术进行详细阐述RF部分2 :进行数据的发送与接收，发送功率为20dbm ;硬件看门狗`6 :当CPU跑飞时，进行复位CPU ;指示部分5 :通过LED指示主模块的工作状态；红灯点亮表示上电，黄灯点亮表示发送，绿灯点亮表示接收。低电检测部分3 :当供电电压低于12V时，将数据包中的电压标志置为1，当供电电压不低于12V，电压标志置为0，并发送给付节点。存储芯片4:用来存储主模块的配置信息。光电隔离7:将主模块与从模块进行信号隔离；485模块8 :主模块与从模块通信采用RS485总线，协议采用MODBUS协议。供电部分9 :将外部+12V供电分别转换为+3. 3V，+5V, +12V供电分别供给主模块，传感器模块。传感器组包括一个或多个从模块10 :分别为裂隙及位移传感器模块。供电受控于主模块。主从接口定义+12V，+5V, A, B, GND+5V (备用)本专利技术的工作原理是通过高科技手段对之进行24小时不间断监测，将文物本体的倾斜及表面的裂隙变化通过传感器模块进行监测，由传感器模块进行数据采集，然后通过RS485总线发送到主模块，主模块进行处理，最后由主模块通过无线网络发送到用户终端；监测裂隙的分辨率达到O. 00001mm，位移的分辨率达到O. 0001mm。由于裂隙传感器数量众多，采用模块化设计理念，将需要监测的点变成为一个个模块，并赋予相应的地址，这样对布点及扩展和后期的维护提供了很大的方便。主从模块的工作过程如下主模块加电，加电后主模块先进行搜网，当搜到网络后，就向RS485总线上发送03功能码，03功能码是对从模块的地址进行查询，看有哪些从模块挂在总线上；发送地址从0Γ08逐个发送，某个从模块回应时，记住该从模块的地址；03功能码发送完后，然后发送04功能码，04功能码的作用是，读从模块的数据，发送的地址是刚才查询到从模块的地址，每发送一包读命令，就等候从模块回复数据包，在规定时间内读到从模块的数据就立即发送下一个从模块的读命令，否则就等到规定的时间再发送下一个从模块的读命令。当所有挂载的从模块数据都查询到时，主模块进行数据打包，分别按照不同的节点身份将从模块的数据进行打包，然后按照一定的时间间隔发给父节点。当其中任一个从模块的数据没有发出去时，主模块则重发3次，仍没有发出成功，则重新搜网络，从第一个节点开始重发。如果重新搜网，仍没有搜到，则搜三次，仍没搜到时就进入低功耗状态。如搜到后，就按照顺序重新发送。发送完成后，主模块断掉从模块供电，然后进入低功耗状态，低功耗的时间是可以设定的。设定时间到后，主模块又进入下一个循环，重复上述的步骤。供电方面采用市电与电池相结合，并且市电优先，当出现市电停电，可以切换为电池供电，一旦市电恢复，则由市电供电，并且可以给电池进行充电。当供电电压低于+12V，主模块告知用户终端，进行低电报警。对于现场复杂的环境，考虑到现场一般很少有人过去，一旦出现CPU死机将造成大量的数据丢失，采用硬件看门狗进行看护，极大的提高了系统的稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WSN石雕病害多维传感装置，其特征在于：所述基于WSN石雕病害多维传感装置包括石雕体裂隙数据采集单元、数据接口、石雕体裂隙数据处理单元、石雕体裂隙数据发送单元以及电源；所述石雕体裂隙数据采集单元通过数据接口与石雕体裂隙数据处理单元相连；所述石雕体裂隙数据发送单元以及电源分别与石雕体裂隙数据处理单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于WSN石雕病害多维传感装置，其特征在于所述基于WSN石雕病害多维传感装置包括石雕体裂隙数据采集单元、数据接口、石雕体裂隙数据处理单元、石雕体裂隙数据发送单元以及电源；所述石雕体裂隙数据采集单元通过数据接口与石雕体裂隙数据处理单元相连；所述石雕体裂隙数据发送单元以及电源分别与石雕体裂隙数据处理单元相连。2.根据权利要求1所述的基于WSN石雕病害多维传感装置，其特征在于所述石雕体裂隙数据处理单元包括MCU芯片、光电隔离器、存储器以及低电检测电路；所述数据接口通过光电隔离器接入MCU芯片；所述石雕体裂隙数据发送单元、存储器以及低电检测电路分别接入MCU芯片。3.根据权利要求2所述的基于WSN石雕病害多维传感装置，其特征在于所述石雕体裂隙数据处理单元还包括与MCU芯片相连的看门狗。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宏，林树笋，郑玉东，王剑，
申请(专利权)人：西安元智系统技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：