[实用新型]远程隧道结构应变模态测量的3G网关装置

说明书

技术领域

本发明涉及网关装置领域，具体为一种远程隧道结构应变模态测量的3G网关装置。

背景技术

我国的地理结构较为复杂，国土面积中的很大部分是不利于交通工程的山体和高原地形，因此发展隧道工程对于改善我国交通状况有很重要的现实意义。隧道工程的建设有利于减少通行距离，节约通行时间，改善交通的效率。目前，我国的铁路和公路隧道建设总量已经位居世界第一。

隧道的施工和运营是较为复杂的过程。尽管我国交通建设水平不断提高，隧道施工水平不断改进，隧道的工程数量连年增多，但隧道本身的地质形态较为复杂，与之相关的影响点很多，因此隧道在施工和运营过程中仍存在大量的隐患。引发隧道事故的因素来自各个方面，包括隧道周围的地质情况，隧道自身的结构变化，隧道运营中的事故损毁等等。因此隧道的监测和评估对于维护隧道正常结构、了解隧道周围地质变化、维护生命和财产安全有着十分重要的作用。

传统的隧道结构检测主要存在如下问题：

⑴只能做定期检测，只能确定隧道当时的健康状态，不能够保证在有效保障期间内的隧道安全使用。

⑵数据传输均采用有线电缆方式完成，线路布设复杂，接线繁琐，安装造价高，后期的线缆维护所耗的时间和精力巨大，应用上有较大局限性；监测传输距离太远，对隧道监测中的很多传感器微弱信号造成数据失真；采集速度慢，数据接口和系统整合能力差；这种串行集中式监测系统很大程度上影响系统的处理速度、系统的可靠性和灵活性，不能做到实时监测，数据缺乏真实性。因此，需要对隧道做出无线的数据监测。

⑶只能进行现场荷载试验检测，同时需要封闭交通，影响正常的交通运行。因此，需要安装具有无线、远程传输的传感器节点，将现场应变、挠度等值进行远程、无线、实时的传输，传输给监控中心。

发明内容

基于以上传统隧道结构检测系统出现的各个问题，本实用新型提供一种远程隧道结构应变模态测量的3G网关装置，其可以提高数据传输的距离，减少微弱信号的数据失真，提高系统处理速度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种远程隧道结构应变模态测量的3G网关装置，至少包括一个汇集节点(5)，其特征在于：所述汇集节点(5)内设有用于通过3G网络接入Internet并为数据传输到监控平台(8)提供通路的供电单元(10)，以及与供电单元(10)连接的供电线路(9)，所述汇集节点(5)内还设有用于接收汇集节点无线传送的数据，并通过3G网络发送到监控平台(8)的微控制器(11)，所述微控制器(11)与射频放大器(12)双向连接，所述射频放大器(12)与天线(13)连接，所述天线(13)与微处理器(14)相连接，所述微处理器(14)通过电信3G网络接入Internet，与监控平台(8)进行物理连接。

进一步，所述微处理器(14)为ARM Crotex M3芯片LM3S8962。

进一步，所述LM3S8962内设有AT命令模块，所述AT命令模块用于接入或断开与监控平台(8)的TCP连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：提高传统的隧道结构检测中数据传输的距离，减少微弱信号的数据失真，提高系统处理速度。

附图说明

图1是基于物联网技术的远程隧道结构监测系统结构图；

图2是本实用新型的结构图；

隧道1；应变传感器2；传感器节点3；中继节点4；汇集节点5；3G网关6；internet网7；监控平台8；供电线路9；供电单元10；微控制器11；射频放大器12；天线13；微处理器14；3G模块15。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式并参照附图对本实用新型作进一步描述。

所图1所示，一种远程隧道结构应变模态测量装置，包括应变数据采集单元、中继节点(4)和3G网关(6)，其中应变传感器(2)部署在隧道(1)的内部，用于采集隧道(1)的应变信息，所述的两个或三个应变传感器(2)对应一个传感器节点(3)。应变传感器(2)上电后，测量装置开始运行，并且搜索汇集节点(5)，当距离过远传感器节点将搜索中继节点(4)，并将数据发送给中继节点(4)，当中继节点(4)接收到信号时，中继节点(4)搜索汇集节点(5)，并将数据发送给汇集节点(5)。

汇集节点(5)接收到传感器数据后，将数据发送至3G网关(6)，通过3G网关(6)接入internet网(7)，实现与监控平台(8)的连接。