[发明专利]一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁结构健康监测技术领域，尤其是涉及一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统。

背景技术

RS485串行总线标准方案常常在要求通信距离为几十米到上千米时被广泛采用。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS485总线最主要的优势在于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合桥梁，道路等监测系统的多点布控的需要，而对于桥梁的全面的自身环境的健康监测系统的一大重要任务即为总体的架构布线。所以，RS485串行总线标准方案技术在基础建设领域的应用越来越受到人们的重视，国内外的众多企业与研究机构在RS485串行总线标准方案及其扩展研发领域取得了长足进步。现有的各类建设领域的RS485串行总线标准方案实用率相对较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其结构简单，设计合理，布线实施方便，数据传输稳定、可靠，功能完备，实现成本低，切实地满足了桥梁环境监测的需要，实用性强，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：包括监控中心计算机、与监控中心计算机相接的RS485网关和通过RS485总线与RS485网关相接的多个桥梁健康监测节点，所述桥梁健康监测节点包括MCU模块、给系统中各用电单元供电的供电电源以及与MCU模块相接的红外通信模块、以太网通信模块、用户接口电路模块和远程通信模块，所述MCU模块的输入端接有信号采集模块，所述信号采集模块的输入端接有用于采集桥梁健康状况数据的传感器组，所述MCU模块的输出端接有用于显示桥梁健康状况数据的液晶显示模块。

上述的一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：所述电源模块包括电压转换模块、与电压转换模块相接的充放电保护电路模块和与充放电保护电路模块相接的蓄电池模块，所述与电压转换模块的输入端接有直流电源或太阳能电池板。

上述的一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：所述MCU模块为32位的高速ARM7芯片SEP4020。

上述的一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：所述红外通信模块通过UART口与MCU模块相接。

上述的一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：所述用户接口电路模块为USB接口电路模块或SD卡接口电路模块。

上述的一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：所述远程通信模块为GPRS模块、TD-SCDMA模块、WCDMA模块和EVDO模块中的一个或多个。

上述的一种基于RS485总线的桥梁健康监测系统，其特征在于：所述远程通信模块通过UART口与MCU模块相接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用模块化的设计，结构简单，设计合理，布线实施方便。

2、本发明采用RS485总线和RS485网关实现了多个桥梁健康监测节点的联网，数据传输稳定、可靠。

3、本发明的功能完备，解决了由于人工测定作业偏远不安全，而且数据在测量、记录、处理过程中难免引入人为的误差甚至错误，桥梁施工和运营期间人工测量数据工作难度大等问题；同时解决了光缆线路有线测试系统造成的高昂的测试成本，提升了现代的桥梁检测技术和健康监测技术水平。

4、本发明是为应对现有监测技术的不足的一种完善，切实地满足了桥梁环境监测的需要。

5、本发明的实用性强，推广应用价值高。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，布线实施方便，数据传输稳定、可靠，功能完备，实现成本低，切实地满足了桥梁环境监测的需要，实用性强，推广应用价值高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明桥梁健康监测节点的电路原理框图。

附图标记说明：

具体实施方式