一种串联式关节变形监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种串联式关节变形监测装置，各串联式传感组件分别与数据采集器相连，数据采集器与上位机及服务器连接；串联式传感组件包括用于连接数据采集器的电缆（1）、固定节点（2）、设置于各测点的传感器节点（3）、用于处理数据的变送器节点（4）及设置于被测目标另一端的末端节点（5），所述固定节点（2）的一端通过电缆（1）与所述数据采集器相连，另一端与相互串联的若干传感器节点组连接，每个传感器节点组由若干传感器节点（3）串联而成，相邻传感器节点组之间设置有一个变送器节点（4），末端的传感器节点（3）与末端节点（5）相连接。本实用新型结构简单、实现成本低、支持节点温度监测。
【专利说明】
一种串联式关节变形监测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种变形监测仪器，特别是涉及一种串联式关节变形监测装置。
【背景技术】
[0002]变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。
[0003]传统变形监测仪器设备结构复杂，成本很高，而且集成度较高，功能扩展能力差，一般不支持测点的温度监测。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、实现成本低、支持节点温度监测的串联式关节变形监测装置。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种串联式关节变形监测装置，包括至少一个串联式传感组件、数据采集器、服务器和上位机，各串联式传感组件分别与数据采集器的采样信号输入端相连，数据采集器通过第一通信接口与上位机相连，数据采集器通过第二通信接口与有线/无线通信模块连接，有线/无线通信模块通过有线/无线网络与服务器连接；
[0006]所述串联式传感组件包括用于连接所述数据采集器的电缆、固定于被测目标一端的固定节点、设置于各测点的传感器节点、用于处理传感器数据的变送器节点及设置于被测目标另一端的末端节点，所述固定节点的一端通过电缆与所述数据采集器相连，另一端与相互串联的若干传感器节点组连接，每个传感器节点组由若干传感器节点串联而成，相邻传感器节点组之间设置有一个变送器节点，末端的传感器节点与末端节点相连接。
[0007]所述的传感器节点内设置有加速度传感器和温度传感器。
[0008]串联式关节变形监测装置，还包括供电组件，供电组件与数据采集器的电源端相连接。
[0009]所述传感器节点之间、传感器节点与变送器节点之间通过RS485总线串联。
[0010]所述传感器节点和变送器节点的长度为30cm、50cm或10cm0
[0011]所述的第一通信接口为USB接口。
[0012]所述的传感器节点组由四个传感器节点串联而成。
[0013]通过检测各节的重力场，可以计算出各段节长之间的弯曲角度Θ，利用计算得到的弯曲角度和已知各节长度L(30cm、50cm、100cm)，每段节变形Δ x便可以完全确定出来，即Δχ=θ X L，再对各节算数求和Σ Δ X，可得到距离固定端点任意长度的变形量X。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]I)可以被放置在钻孔、嵌入结构内或固定在结构表面进行被测目标变形监测，适用范围广。
[0016]2)支持数据直接导出上传上位机或远传服务器，使用方便。
[0017]3)结构简单、实现成本低、支持节点温度监测。
[0018]4)每隔四个传感器节点设置一个用于数据处理的变送器节点，无需在每个传感器节点上设置处理电路，在保证系统可靠性的同时节约了成本。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型系统结构框图；
[0020]图2为本实用新型原理图；
[0021]图3为本实用新型结构不意图；
[0022]图中，1-电缆，2-固定节点，3-传感器计节点，4-变送器节点，5-末端节点，6-RS485总线。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0024]如图1所示，一种串联式关节变形监测装置，包括至少一个串联式传感组件、数据采集器、服务器和上位机，各串联式传感组件分别与数据采集器的采样信号输入端相连，数据采集器通过第一通信接口(可以为USB接口)与上位机相连，数据采集器通过第二通信接口与有线/无线通信模块连接，有线/无线通信模块通过有线/无线网络与服务器连接。串联式关节变形监测装置，还包括供电组件，供电组件与数据采集器的电源端相连接。
[0025]如图2所示，通过检测各节的重力场，可以计算出各段节长之间的弯曲角度Θ，利用计算得到的弯曲角度和已知各节长度L(30cm、50cm、100cm)，每段节变形Δ x便可以完全确定出来，即Ax=QXL,再对各节算数求和Σ △ X，可得到距离固定端点任意长度的变形量X。
[0026]如图3所示，所述串联式传感组件包括用于连接所述数据采集器的电缆1、固定于被测目标一端的固定节点2、设置于各测点的传感器节点3、用于处理传感器数据的的变送器节点4及设置于被测目标另一端的末端节点5，所述固定节点2的一端通过电缆I与所述数据采集器相连，另一端与相互串联的若干传感器节点组连接，每个传感器节点组由四个传感器节点3串联而成，所述的传感器节点3内设置有加速度传感器和温度传感器。相邻传感器节点组之间设置有一个变送器节点4，末端的传感器节点3与末端节点5相连接。
?0027] 所述传感器节点3之间、传感器节点3与变送器节点4之间通过RS485总线6串联。
[0028]所述传感器节点3和变送器节点4的长度为30cm、50cm或10cm0
[0029]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:包括至少一个串联式传感组件、数据采集器、服务器和上位机，各串联式传感组件分别与数据采集器的采样信号输入端相连，数据采集器通过第一通信接口与上位机相连，数据采集器通过第二通信接口与有线/无线通信模块连接，有线/无线通信模块通过有线/无线网络与服务器连接； 所述串联式传感组件包括用于连接所述数据采集器的电缆(I)、固定于被测目标一端的固定节点(2)、设置于各测点的传感器节点(3)、用于处理传感器数据的变送器节点(4)及设置于被测目标另一端的末端节点(5)，所述固定节点(2)的一端通过电缆(I)与所述数据采集器相连，另一端与相互串联的若干传感器节点组连接，每个传感器节点组由若干传感器节点(3)串联而成，相邻传感器节点组之间设置有一个变送器节点(4)，末端的传感器节点(3)与末端节点(5)相连接。2.根据权利要求1所述的一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:所述的传感器节点(3 )内设置有加速度传感器和温度传感器。3.根据权利要求1所述的一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:还包括供电组件，供电组件与数据采集器的电源端相连接。4.根据权利要求1所述的一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:所述传感器节点(3)之间、传感器节点(3)与变送器节点(4)之间通过RS485总线(6)串联。5.根据权利要求1所述的一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:所述传感器节点(3)和变送器节点(4)的长度为30cm、50cm或100cm。6.根据权利要求1所述的一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:所述的第一通信接口为USB接口。7.根据权利要求1所述的一种串联式关节变形监测装置，其特征在于:所述的传感器节点组由四个传感器节点(3 )串联而成。
【文档编号】G01B21/32GK205482909SQ201620287222
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】杨绍荃, 白皓, 杨波, 王桐森
【申请人】四川金码科技有限公司