[实用新型]桥梁的振动和动静应变信号无线数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁测试技术，具体涉及一种桥梁的振动和动静应变信号无线数据采集系统。 

背景技术

    近几年，桥梁的检测得到了广泛的重视。对桥梁作一个较完整的检测需要涉及的物理量比较多，因此有可能遇到各种不同的测试问题，另外由于实际测试条件或测试设备所限，可能有些物理量的测量很难得到较理想的结果，因此需要进行进一步的分析并和其他相关的量进行比较。质量可靠、性能稳定的测量分析仪器成为数据准确、可靠、精度高的重要保证。 

目前，对于桥梁监测、检测系统基本都采用有线方式，传统桥梁检测设备由传感器＋调理设备＋A/D系统＋电脑等四部分组成，然后在各部分间配以信号电缆线进行传输，传统设备在现场测试中需要花费不少时间用于安装调试，而且往往由于线路连接等琐碎的问题导致系统不能正常运转。另一方面对于大桥的测试，远端传感器模拟信号在传输过程中往往由于电缆过长会引起信号衰减，需要精确的测试数值，必须带长线进行信号标定，重新确定传感器的标定值，长电缆现场引入的噪声有时也无法进行隔离。特别是应变类型传感器信号的测试，长电缆的引入会引起电桥的不平衡，影响了应变仪的测量范围，对于不支持长线的应变测试系统，甚至会引起过载而无法测试。传统的结构检测技术的应用效果受到以下几个方面的限制：1、检测设备与传感器之间采用电缆连接，距离受到限制，测试的稳定性、抗干扰能力差；2、在野外特别是山区，测试用电等问题及桥梁封闭配合工作有较大难度；3、采用传统检测系统对大型复杂桥梁结构进行检测效率低，现场安装与维护不方便，检测一次周期长造成的检测的仪器与人工费用大。由于检测系统的不确定性及系统安装维护的难度较大，传统方法较为费时费力，在大型桥梁测量中工作量大。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种桥梁的振动和动静应变信号无线数据采集系统，该系统具有集成传感器、信号调理模块、信号采集模块以及单片机于一体的一体化测试设备，提高了测试系统的稳定性及抗干扰性，能够大大地减轻检测人员的工作强度，提高检测效率。 

本实用新型的技术方案：一种桥梁的振动和动静应变信号无线数据采集系统，它包括无线传感器、无线动静态信号采集仪和计算机组成，无线传感器通过无线通信电路与无线动静态信号采集仪连接，无线动静态信号采集仪通过无线通信电路与计算机连接；无线动静态信号采集仪包括应变信号调理模块、A/D信号转换模块、单片机MCU、R232接口和电源模块，无线动静态信号采集仪的射频收发器接收到的无线传感器模拟信号经过应变信号调理模块后通过A/D信号转换模块转换为数字信号，再通过单片机、R232接口或无线ZigBee传输到计算机，测试数据通过计算机保存、显示和打印。 

 所述的无线动静态信号采集仪是由两个以上的采集仪组成，各采集仪能单独进行数据采集，内嵌了ZigBee技术路由网络协议，实现网状网，星型网，链型网和对等网的组网方式，可进行真正低功耗的自动组网采集或传输。应变输入采用RJ45接口，可以直接利用普通网线进行各种桥路的接线方式，自动修正长导线引入的附加电阻的应变测试电路。 

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：1、本实用新型是一款高集成度，低功耗，低电压的2.4GHz无线网络模块。尺寸小适于易于野外测试。模块集成了符合IEEE802.15.4标准的射频收发器与高性能的微处理器，并且内嵌了ZigBee技术网络协议，可进行真正低功耗的自动组网采集或传输，适用于大规模节点的无线传感、控制和数据采集应用。2、提供了最佳低功耗指标、完整的网络协议、可靠的网络连接及简单的接口。3、帮助用户以最快的速度使用大规模无线传感器网络系统。4、模块经过专业的射频性能仿真设计和严格的射频测试，以确保达到最佳性能，采用专业屏蔽设计，使模块更加安全稳定，接口灵活简便，便于用户连接各种类型传感器信号。5、采用特有的应变桥路接线方式，自动修正长导线引入的附加电阻。6、能够对传统测试设备进行替代，为桥梁检测技术手段带来更大的便利，将大大地减轻检测人员的工作强度、提高检测效率，创造巨大的经济和社会效益。 

附图说明

图1是本实用新型的结构框图； 

图2是本实用新型中无线动静态信号采集仪的结构框图。

具体实施方式