[实用新型]隧道结构健康监测数据采集器

说明书

本实用新型公开了隧道结构健康监测数据采集器，采用双CPU结构，达到了对数据精度和实时性的双重要求，激振/拾振模块由独立的第一CPU实现，在采集数据时不接受其它中断请求，保证采集数据的精度；隧道结构健康评估算法模块和通讯模块由另一块独立的第二CPU实现，可以实时响应工作站的数据请求和对数据的计数处理；激振电路可以根据外接不同的单线圈振弦式传感器选择高压瞬间放电激振或者32V低压持续放电激振电路。在保证能够正常起振的情况下，可以降低激振电压幅值和持续时间；拾振电路针对目前市场上不同振弦式传感器的工作频率，通过带通滤波电路将采集频率确定在500‑4500Hz范围内，再通过放大和整形电路，有效的保证了测量的准确性。

技术领域

本实用新型属于隧道监控测量技术领域，具体涉及隧道结构健康监测数据采集器。

背景技术

关于复杂隧道在建设及营运的全寿命周期对其主体结构的健康监测，到目前为止，世界范围内的各种研究均处于起步阶段。在复杂地层环境和特殊运营条件等场合下，隧道结构体易发生局部塌陷、渗水、变形等多类灾害，而引起这类研究逐渐得到重视的则是隧道出现的各种灾害严重影响了其使用功能。隧道建设及运营期间，主体结构的健康检测一直以来都是采用人工检测的方法，即定期/不定期对隧道结构进行检查，再由专业人员对监测数据进行评估。

随着传感器技术、数据传输技术、计算机软硬件技术、信号分析处理技术的迅速发展，在我国土木工程的其它领域中(如桥梁领域、水利领域)逐步建立了基于计算机的能够自动、连续甚至实时监测的具有高性价比的远程监控系统。但在复杂隧道领域，由于缺乏智能化的结构健康数据采集处理与传输终端，很难实现对隧道结构健康的动态远程监测；且大部分存在以下问题：

1、常出现测量数据精度不高，且实时性不强的问题，造成原因主要是：当采集仪正在采集数据时，工作站发出通讯请求。此时如果采集仪立即回应工作站通讯请求必然影响采集仪的计数或者计时，导致采集数据精度降低。如果采集仪不回应工作站的通讯请求，为了保证采集数据的精度而不停止计数或者计时，就无法达到数据实时性的要求；

2、部分已经预设的传感器不能激发或难以起振；

3、采集仪和传感器容易出现因为老化而损坏的情况；

4、许多关于隧道健康的检测手段及评价方法大部分都属于事后定性的分析研究。

为了解决以上问题我方研发出了一种用于对无人机的头部进行保护的隧道结构健康监测数据采集器。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种隧道结构健康监测数据采集器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

隧道结构健康监测数据采集器，包括：

用于从多种检测传感器处获得数据信息的激振/拾振模块；

用于对激振/拾振模块进行控制的第一CPU；

用于对激振/拾振模块采集到的监测数据信息进行计算的隧道结构健康评估算法模块；

用于对隧道结构健康评估算法模块进行控制的第二CPU，第二CPU与第一CPU之间数据交互连接；

通讯模块；

激振/拾振模块，激振/拾振模块的数据输出端分别与隧道结构健康评估算法模块的数据输入端和通讯模块的数据输入端连接，隧道结构健康评估算法模块的数据输出端与通讯模块的数据输入端连接，通讯模块的数据输出端与远程工作站的数据输入端连接。

采用双CPU结构，达到了对数据精度和实时性的双重要求，激振/拾振模块由独立的第一CPU实现，在采集数据时不接受其它中断请求，保证采集数据的精度；隧道结构健康评估算法模块和通讯模块由另一块独立的第二CPU实现，可以实时响应工作站的数据请求和对数据的计数处理。