[发明专利]一种多通道同步低频振动数据采集方法

说明书

一种多通道同步低频振动数据采集方法，属于多通道同步低频振动数据采集装置技术领域。技术要点：采用多通道同步低频振动数据采集装置，每台模拟输入共8个通道，通道信号输入前置处理模块，将输入的信号进行两次低通滤波，然后将信号输入模数信号转换器；模数信号转换器将1个模拟信号转换变成16位数字信号，并将16位数字信号转入数据锁存器；数据锁存器对信号进行处理，并锁存时钟信号。有益效果：本发明所述的多通道同步低频振动数据采集装置数据采集同步同时采集通道最多达到120个，集中采集经过测算比现有的监测方式在整体费用和维护成本上都降低了很多。

技术领域

本发明涉及多通道同步低频振动数据采集装置技术领域，特别涉及一种土木工程结构健康监测系统中进行同步低频振动数据采集的方法。

背景技术

多通道同步低频振动数据采集装置要应用在核电厂、大坝、桥梁、大型建筑等工程结构健康诊断的数据信号采集。国内的大型建筑结构的数量日益增多，国内结构安全受到重视，健康诊断项目越来越多，市场日益扩大。具有自主知识产权的多通道同步低频振动数据采集装置将为我国的结构安全监测提供助力，同时将创造良好的经济效益和社会效益。

当前国内土木工程结构健康监测系统使用的数据采集器很多都是国外的进口设备，普遍存在采集通道数量少、同步采集误差大、低频性能差的缺点；特别是进口设备都有一个普遍的情况即：功耗大、成本价格昂贵，维护和售后服务费用高的问题；另外关键的结构监测数据需要具有自主技术的数据采集设备完成，不能完全受制于人。

发明内容

为了解决目前桥梁健康监测系统中数据采集的采集通道数量少、同步采集误差大、低频性能差、功耗大、成本价格高、维护和售后服务费用高等问题，本发明提供一种满足低频振动信号数据采集与信号处理的多通道同步低频振动数据采集方法，该装置采集通道达到120个(单台采集器8通道)，完全同步，使用低频线性滤波技术仪器低频性能提高，满足低频振动信号数据采集与信号处理的要求。

技术方案如下：

一种多通道同步低频振动数据采集方法，步骤如下：

S1、采用多通道同步低频振动数据采集装置，每台模拟输入共8个通道，通道信号输入前置处理模块，将输入的信号进行两次低通滤波，然后将信号输入模数信号转换器；

S2、模数信号转换器将1个模拟信号转换变成16位数字信号，并将16位数字信号转入数据锁存器，同时发出锁存时钟信号(BUSY)；

S3、数据锁存器对信号进行锁存处理。

进一步的，步骤S3中数据锁存器处理信号具体步骤如下：

S3.1中心主控CPU通过大规模可编程逻辑控制器产生模数转换器U3启动转换的RC信号；

S3.2、模数信号转换器芯片U3完成转换后，将在工作状态控制线BUSY上发出数据转换完成脉冲，直接发给数据锁存器芯片U4、U5的锁存时钟信号CLK，数据锁存器芯片U4、U5将模数信号转换器芯片U3转换完成的数据锁存到数据锁存器芯片U4、U5；

S3.3、中心主控CPU芯片U6再次通过大规模可编程逻辑控制器产生逻辑控制信号OC，读取数据锁存器的数据从而完成数据的读写操作。

进一步的，所述通道信号通过结构监测的振动传感器采集。

进一步的，上位计算机通信控制器芯片U9发送数据给上位计算机时将TTL电平转换成RS232电平，当上位计算机通信控制器芯片U9接收上位计算机发来的数据时将RS232电平转换成U9所用的TTL电平。

进一步的，当本板设置成主模式工作时，此时主模式板输出同步信号，从模式板只要接收到同步信号后才能开始采集和数据传输通信工作，否则从模式板处于静止等待低功耗状态。