CN204788467U - 一种土木工程结构健康监测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种土木工程结构健康监测***，MCU中央控制模块用于数据的运算和处理；信号采集模块用于对环境数据进行检测；A/D转换模块用于对处理后的运算数据进行模数转换；时钟模块用于定时发出采集脉冲对监测过程进行信号采集；GPS模块用于对土木工程中信息监测进行实时定位；无线传输模块用于将处理后的信号进行无线传输；监控主机用于对传输的信号进行实时监控。实时采集土木工程结构状况的相关数据，采用损伤识别算法判断损伤的位置与程度，及时有效地评估结构的安全性，预测结构的性能变化并对突发事件进行预警，可较全面地把握结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律，保障了大型工程的建造结构和服役安全性能。
Description
技术领域
本实用新型属于结构健康监测技术领域，尤其涉及一种土木工程结构健康监测***。
背景技术
目前我国土木工程事故频繁发生，如桥梁的突然折断、房屋骤然倒塌等，造成了重大的人员伤亡和财产损失，已经引起人们对于重大工程安全性的关心及重视。另外，我国有一大部分桥梁和基础设施都是在20世纪五六十年代建造的，经过这么多年的使用，它们的安全性能如何？是否对人民的生命财产构成威胁？这些都是亟待回答的问题。近些年，地震，洪水、暴风等自然灾害也对这些建筑物和结构造成不同程度的损伤；还有一些人为的***等破坏性行为，如美国世贸大楼倒塌对周围建筑物的影响。这些越来越引起人们的密切关注。
对重大工程结构的结构性能进行实时的监测和诊断，及时发现结构的损伤，并评估其安全性，预测结构的性能变化和剩余寿命并做出维护决定，对提高工程结构的运营效率，保障人民生命财产安全有极其重大的意义，已经成为现代工程越来越迫切的要求。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的土木工程结构健康监测***。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
该土木工程结构健康监测***包括：MCU中央控制模块、信号采集模块、A/D转换模块、时钟模块、GPS模块、无线传输模块、监控主机；
MCU中央控制模块用于数据的运算和处理；信号采集模块与MCU中央控制模块相连接，用于对环境数据进行检测；A/D转换模块与MCU中央控制模块相连接，用于对处理后的运算数据进行模数转换；时钟模块与MCU中央控制模块相连接，用于定时发出采集脉冲对监测过程进行信号采集；GPS模块与MCU中央控制模块相连接，用于对土木工程中信息监测进行实时定位；无线传输模块与MCU中央控制模块相连接，用于将处理后的信号进行无线传输；监控主机与无线传输模块无线连接，用于对传输的信号进行实时监控。
本实用新型还可以采用如下技术措施：
所述的信号采集模块包括：
用于采集土木工程结构的加速度物理量的加速度传感器；
用于采集土木工程结构的温湿度物理量的温湿度传感器；
用于采集土木工程结构中PH数值的土壤PH检测传感器；
用于接收包含外部应变传感器采集的土木工程结构的应变物理量的信号转换接口。
所述的加速度传感器为三轴加速度传感器。
所述的监控主机包括：适于提供监控主机供电的太阳能供电模块，该太阳能供电模块包括：太阳能光伏板和蓄电池，以及与该太阳能光伏板相连的适于控制蓄电池充放电的充放电控制器，该充放电控制器的输出端作为监控主机的供电端。太阳能供电模块为监控主机提供了清洁能源，并且供电安全稳定。
时钟模块定时发出采集脉冲，通过信号采集模块采集土木工程结构中加速度物理量、温湿度物理量、PH数值，将采集后的信号经信号转换接口传输到MCU中央控制模块，GPS模块对监测的地理位置信息进行定位控制。MCU中央控制模块采用单片机C8051F017，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准的8052的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制***中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件，性能优越，运行稳定。无线传输模块将MCU中央控制模块处理后的信息传输到监控主机，便于远程监控。
本实用新型具有的优点和积极效果是：该土木工程结构健康监测***可实时采集土木工程结构状况的相关数据，采用一定的损伤识别算法判断损伤的位置与程度，及时有效地评估结构的安全性，预测结构的性能变化并对突发事件进行预警，因而可以较全面地把握结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律，保障了大型工程的建造结构和服役安全性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种土木工程结构健康监测***的结构示意图；
图中：1、MCU中央控制模块；2、信号采集模块；3、A/D转换模块；4、时钟模块；5、GPS模块；6、无线传输模块；7、监控主机。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：本实用新型所用到的模块或单元都属于已知模块或单元，在购买模块或单元时，已经安装有软件。本实用新型不存在软件或方法的创新。
请参阅图1所示：该土木工程结构健康监测***包括：MCU中央控制模块1、信号采集模块2、A/D转换模块3、时钟模块4、GPS模块5、无线传输模块6、监控主机7；
MCU中央控制模块1用于数据的运算和处理；信号采集模块2与MCU中央控制模块1相连接，用于对环境数据进行检测；A/D转换模块3与MCU中央控制模块1相连接，用于对处理后的运算数据进行模数转换；时钟模块4与MCU中央控制模块1相连接，用于定时发出采集脉冲对监测过程进行信号采集；GPS模块5与MCU中央控制模块1相连接，用于对土木工程中信息监测进行实时定位；无线传输模块6与MCU中央控制模块1相连接，用于将处理后的信号进行无线传输；监控主机7与无线传输模块6无线连接，用于对传输的信号进行实时监控。
所述的信号采集模块2包括：
用于采集土木工程结构的加速度物理量的加速度传感器；
用于采集土木工程结构的温湿度物理量的温湿度传感器；
用于采集土木工程结构中PH数值的土壤PH检测传感器；
用于接收包含外部应变传感器采集的土木工程结构的应变物理量的信号转换接口。
所述的加速度传感器为三轴加速度传感器。
所述的监控主机7包括：适于提供监控主机7供电的太阳能供电模块，该太阳能供电模块包括：太阳能光伏板和蓄电池，以及与该太阳能光伏板相连的适于控制蓄电池充放电的充放电控制器，该充放电控制器的输出端作为监控主机7的供电端。太阳能供电模块为监控主机7提供了清洁能源，并且供电安全稳定。
时钟模块4定时发出采集脉冲，通过信号采集模块2采集土木工程结构中加速度物理量、温湿度物理量、PH数值，将采集后的信号经信号转换接口传输到MCU中央控制模块1，GPS模块5对监测的地理位置信息进行定位控制。MCU中央控制模块1采用单片机C8051F017，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准的8052的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制***中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件，性能优越，运行稳定。无线传输模块6将MCU中央控制模块1处理后的信息传输到监控主机7，便于远程监控。
本实用新型具有的优点和积极效果是：该土木工程结构健康监测***可实时采集土木工程结构状况的相关数据，采用一定的损伤识别算法判断损伤的位置与程度，及时有效地评估结构的安全性，预测结构的性能变化并对突发事件进行预警，因而可以较全面地把握结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律，保障了大型工程的建造结构和服役安全性能。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种土木工程结构健康监测***，其特征在于，该土木工程结构健康监测***包括：MCU中央控制模块、信号采集模块、A/D转换模块、时钟模块、GPS模块、无线传输模块、监控主机；
MCU中央控制模块用于数据的运算和处理；信号采集模块与MCU中央控制模块相连接，用于对环境数据进行检测；A/D转换模块与MCU中央控制模块相连接，用于对处理后的运算数据进行模数转换；时钟模块与MCU中央控制模块相连接，用于定时发出采集脉冲对监测过程进行信号采集；GPS模块与MCU中央控制模块相连接，用于对土木工程中信息监测进行实时定位；无线传输模块与MCU中央控制模块相连接，用于将处理后的信号进行无线传输；监控主机与无线传输模块无线连接，用于对传输的信号进行实时监控；
所述的信号采集模块包括：
用于采集土木工程结构的加速度物理量的加速度传感器；
用于采集土木工程结构的温湿度物理量的温湿度传感器；
用于采集土木工程结构中PH数值的土壤PH检测传感器；
用于接收包含外部应变传感器采集的土木工程结构的应变物理量的信号转换接口；
所述的加速度传感器为三轴加速度传感器；
所述的监控主机包括：适于提供监控主机供电的太阳能供电模块，该太阳能供电模块包括：太阳能光伏板和蓄电池，以及与该太阳能光伏板相连的适于控制蓄电池充放电的充放电控制器，该充放电控制器的输出端作为监控主机的供电端。
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| CN201520385985.4U CN204788467U (zh) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | 一种土木工程结构健康监测*** |
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| CN (1) | CN204788467U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106885603A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-06-23 | 商丘师范学院 | 一种土木工程结构健康检测*** |
| CN106979798A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-07-25 | 皖西学院 | 一种土木工程结构健康检测*** |
-
2015
- 2015-06-05 CN CN201520385985.4U patent/CN204788467U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20151118 Termination date: 20170605 |
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