基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干激光傳感器若干第一無線模塊、一個(gè)第二無線模塊和上位機(jī)，激光傳感器固定在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上；激光傳感器包括激光發(fā)射器、光學(xué)透鏡和光電解碼器，激光發(fā)射器的輸出端透過光學(xué)透鏡與光電解碼器的輸入端相對(duì)應(yīng)，光電解碼器的輸出端與第一無線模塊的輸入端相連，第一無線模塊的輸出端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與第二無線模塊的輸入端相連，第二無線模塊的輸出端連接上位機(jī)。本實(shí)用新型在通信方面具有低功耗、短時(shí)延、低成本、易于擴(kuò)展和可靠性高的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)無接觸、遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并且價(jià)格低廉，便于大量使用。
【專利說明】基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]就無線通信技術(shù)而言，目前主要有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)和wifi技術(shù)。目前GPS技術(shù)的位移量測(cè)精度仍然不夠理想，由于設(shè)備的費(fèi)用昂貴，測(cè)點(diǎn)不可能布置太多；藍(lán)牙技術(shù)遭遇了最大的障礙是過于昂貴。突出表現(xiàn)在芯片大小和價(jià)格難以下調(diào)、抗干擾能力不強(qiáng)、傳輸距離太短、信息安全問題等等；由于WiFi技術(shù)的普及性，越來越多的移動(dòng)和固定終端具備了 WiFi功能。因此，此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中的穩(wěn)定性和安全性成為其發(fā)展過程中急需解決的問題。
[0003]就傳感技術(shù)而言，目前在安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域主要由光纖光柵(FBG)傳感技術(shù),應(yīng)變技術(shù)；光纖光柵傳感器后端的解調(diào)裝置價(jià)格昂貴制約了該技術(shù)的應(yīng)用推廣，此外，制造其所需的光纖傳感材料的耐久性還有待考證；一個(gè)電阻應(yīng)變計(jì)只能測(cè)定構(gòu)件表面一個(gè)點(diǎn)沿某方向的應(yīng)變，無法進(jìn)行全域性測(cè)量；易受外界環(huán)境(如溫度、濕度)的影響。
[0004]倉(cāng)庫(kù)頂棚安全承擔(dān)著重大人員和財(cái)產(chǎn)安全的責(zé)任，因此對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)可靠的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)十分重要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容，但目前的技術(shù)手段尚不能滿足要求且用于實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)還不足，仍然處在研究和試驗(yàn)階段。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:包括若干激光傳感器若干第一無線模塊、一個(gè)第二無線模塊和上位機(jī)，所述激光傳感器固定在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上；激光傳感器包括激光發(fā)射器、光學(xué)透鏡和光電解碼器，激光發(fā)射器的輸出端透過光學(xué)透鏡與光電解碼器的輸入端相對(duì)應(yīng)，光電解碼器的輸出端與第一無線模塊的輸入端相連，第一無線模塊的輸出端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與第二無線模塊的輸入端相連，第二無線模塊的輸出端連接上位機(jī)。
[0007]所述激光發(fā)射器包括相配合的1w激光發(fā)射頭和S0C2110調(diào)制管。
[0008]所述第一無線模塊的型號(hào)為CC2530。
[0009]所述光電解碼器的型號(hào)為S0C2111。
[0010]所述第二無線模塊的型號(hào)為CC2530。
[0011]所述第二無線模塊的輸出端還連接有報(bào)警器。
[0012]所述光電解碼器采用矩陣式排列設(shè)置。
[0013]所述激光發(fā)射器設(shè)置在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果:本實(shí)用新型通過將激光發(fā)射器設(shè)置在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上，激光發(fā)射器發(fā)射出的光透過光學(xué)透鏡進(jìn)入光電解碼器中，光電解碼器通過第一無線模通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)傳輸給第二無線模塊，第二無線模塊通過處理后將信號(hào)傳輸給上位機(jī)，用戶可以通過上位機(jī)清楚的看到倉(cāng)庫(kù)頂棚的形變，本實(shí)用新型通過設(shè)置若干第一無線模塊，并且通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線傳輸，所以本實(shí)用新型在通信方面具有低功耗、短時(shí)延、低成本、易于擴(kuò)展和可靠性高的特點(diǎn)；由于激光傳感器在傳感監(jiān)測(cè)方面，能夠?qū)崿F(xiàn)無接觸、遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并且價(jià)格低廉，便于大量使用。
[0015]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中激光傳感器采用矩陣式設(shè)置，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的形變，值班人員通過直觀的上位機(jī)的人機(jī)交互界面能夠清楚方便地了解頂棚安全狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，I為上位機(jī)，2為第二無線模塊，3為第一無線模塊，4為光電解碼器，5為激光發(fā)射器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0019]參見圖1和圖2，本實(shí)用新型包括若干激光傳感器5、若干第一無線模塊3、一個(gè)第二無線模塊2和上位機(jī)1，所述激光傳感器通過固定裝置固定在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上；激光傳感器包括激光發(fā)射器5、光學(xué)透鏡和采用矩陣式排列設(shè)置的光電解碼器4 ;所述激光發(fā)射器5包括相配合的1w激光發(fā)射頭和S0C2110調(diào)制管；激光發(fā)射器5的輸出端透過光學(xué)透鏡與光電解碼器4的輸入端相對(duì)應(yīng)，光電解碼器4的輸出端與第一無線模塊3的輸入端相連，第一無線模塊3的輸出端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與第二無線模塊2的輸入端相連，第二無線模塊2的輸出端連接上位機(jī)I。
[0020]所述第一無線模塊3、第二無線模塊2的型號(hào)均為CC2530，所述光電解碼器4的型號(hào)為S0C2111，所述第二無線模塊2的輸出端還連接有報(bào)警器。
[0021]本實(shí)用型行的工作原理及過程為:若干個(gè)激光發(fā)射器設(shè)置在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上，若是大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，(這里激光發(fā)生器是發(fā)出激光的，以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的)相應(yīng)的激光發(fā)射器按照一定的可控的頻率持續(xù)發(fā)出激光，激光通過透鏡，進(jìn)入光電解碼器，光電解碼器能實(shí)時(shí)反應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的形變情況和光斑的落點(diǎn)確定形變量，通過數(shù)字量的形式將形變量傳輸給第一無線模塊，多個(gè)第一無線模塊通過zigbee網(wǎng)絡(luò)，將其對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的形變數(shù)據(jù)送給第二無線模塊。第二無線模塊利用其內(nèi)部設(shè)置好的程序?qū)θ舾蓚€(gè)第一無線模塊進(jìn)行地址分配，從而可以有效識(shí)別并接受來自不同的第一無線模塊的形變數(shù)據(jù)，然后向信號(hào)傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)中數(shù)據(jù)通過上位機(jī)的人機(jī)交互界面，以指示燈和報(bào)警器的形式直觀地展示給客戶，當(dāng)形變超過監(jiān)測(cè)閾值時(shí)，報(bào)警器將會(huì)以燈光和語音提示的方式發(fā)出警報(bào)。
[0022]本實(shí)用新型中第一無線模塊和第二無線模塊主要起信號(hào)傳輸?shù)淖饔?，第二無線模塊利用其內(nèi)部的寫好的程序?qū)Φ谝荒K進(jìn)行地址分配，從而有效接受來自第一無線模塊的數(shù)據(jù)。第二無線模塊中的程序?yàn)楝F(xiàn)有程序。
【權(quán)利要求】
1.基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括若干激光傳感器(5)、若干第一無線模塊(3)、一個(gè)第二無線模塊(2)和上位機(jī)(I),所述激光傳感器固定在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上；激光傳感器包括激光發(fā)射器(5)、光學(xué)透鏡和光電解碼器(4),激光發(fā)射器(5)的輸出端透過光學(xué)透鏡與光電解碼器(4)的輸入端相對(duì)應(yīng)，光電解碼器(4)的輸出端與第一無線模塊(3)的輸入端相連,第一無線模塊(3)的輸出端通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與第二無線模塊(2)的輸入端相連，第二無線模塊(2)的輸出端連接上位機(jī)(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射器(5)包括相配合的1w激光發(fā)射頭和S0C2110調(diào)制管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線模塊(3)的型號(hào)為CC2530。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光電解碼器(4)的型號(hào)為SOC2111。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二無線模塊(2)的型號(hào)為CC2530。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二無線模塊(2)的輸出端還連接有報(bào)警器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光電解碼器(4)采用矩陣式排列設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射器(5)設(shè)置在大跨徑倉(cāng)庫(kù)頂棚的結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)上。
【文檔編號(hào)】G01B11/16GK203824528SQ201420164522
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】黃美玲, 張?zhí)扃? 魏子堯, 閆書雄, 武奇生 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)