專利名稱：隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道環(huán)境檢測(cè)裝置和方法。
背景技術(shù)：
道路運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，而運(yùn)輸安全又是道路運(yùn)輸?shù)闹刂兄?。然而，由于我國地形?fù)雜，道路路段中隧道是道路的重要組成部分。隧道的安全也就成了運(yùn)輸安全中重要的一項(xiàng)，也就是說隧道環(huán)境的安全關(guān)系著運(yùn)輸安全，甚至是人命關(guān)天的大問題。目前對(duì)隧道工程中隧道環(huán)境的檢測(cè)一般采用有線應(yīng)變片或者弦振檢測(cè)裝置對(duì)隧道環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但該檢測(cè)裝置和方法存在儀器笨重、安裝復(fù)雜、成本高的問題，特別在施工過程中，有線的監(jiān)測(cè)設(shè)備很容易被施工弄斷，施工后成活率低，影響監(jiān)測(cè)效果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有檢測(cè)裝置和方法存在儀器笨重、安裝復(fù)雜、成本高的問題，提供一種隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置和方法。隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，它由N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)和無線信息收集節(jié)點(diǎn)組成，N為大于2的整數(shù)，所述N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)與無線信息收集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換采用無線方式通訊；無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)由傳感器、一號(hào)單片機(jī)處理單元、一號(hào)供電單元和一號(hào)無線通信單元組成，傳感器信號(hào)的輸出端與一號(hào)單片機(jī)處理單元的傳感信號(hào)的輸入端連通，一號(hào)供電單元的電源輸出端與一號(hào)單片機(jī)處理單元的電源的輸入端連通，一號(hào)無線通信單元的一個(gè)數(shù)據(jù)交換端與一號(hào)單片機(jī)處理單元的通信數(shù)據(jù)交換端連通，一號(hào)無線通信單元的另一個(gè)數(shù)據(jù)交換端為無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換端；無線信息收集節(jié)點(diǎn)由二號(hào)單片機(jī)處理單元、顯示控制單元、報(bào)警單元、二號(hào)供電單元和二號(hào)無線通信單元構(gòu)成，二號(hào)無線通信單元的一個(gè)數(shù)據(jù)交換端為無線信息收集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換端，二號(hào)無線通信單元的另一個(gè)數(shù)據(jù)交換端與二號(hào)單片機(jī)處理單元的通信數(shù)據(jù)交換端連通，二號(hào)供電單元的電源輸出端與二號(hào)單片機(jī)處理單元的電源的輸入端連通，顯示控制單元的數(shù)據(jù)交換端與二號(hào)單片機(jī)處理單元的顯示控制數(shù)據(jù)交換端連通，二號(hào)單片機(jī)處理單元的報(bào)警啟動(dòng)控制的輸出端與報(bào)警單元的啟動(dòng)控制輸入端連通。隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)方法，它包括具體步驟如下N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)分別嵌固在隧道拱頂?shù)腘處水泥層中，無線信息收集節(jié)點(diǎn)暴露或隱埋在隧道地面；步驟一、無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的一號(hào)單片機(jī)處理單元給傳感器以一固定頻率激勵(lì)信號(hào)fL開始掃頻；步驟二、判斷傳感器是否出現(xiàn)共振是，則執(zhí)行步驟四；否，則執(zhí)行步驟三；步驟三、4+ Λ，判斷4+ Δ < fm,是，則執(zhí)行步驟二 ；否，則執(zhí)行步驟一 ；fm為最高掃頻頻率，△為掃描頻率的步長；步驟四、檢測(cè)電路將檢測(cè)到的信號(hào)傳到一號(hào)單片機(jī)處理單元，一號(hào)單片機(jī)處理單元的傳感數(shù)據(jù)處理程序?qū)λ鲂盘?hào)處理，由無線傳輸程序控制傳輸?shù)揭惶?hào)無線通信單元，通過電磁波發(fā)送給無線信息收集節(jié)點(diǎn)；步驟五、無線信息收集節(jié)點(diǎn)接收信息到二號(hào)單片機(jī)處理單元進(jìn)行處理、顯示和判斷；二號(hào)單片機(jī)處理單元判斷出隧道環(huán)境參數(shù)為危險(xiǎn)值，則啟動(dòng)報(bào)警單元報(bào)警。本發(fā)明通過將N個(gè)無線傳 感發(fā)射節(jié)點(diǎn)設(shè)置在隧道一斷面的N處水泥層中，檢測(cè)隧道環(huán)境參數(shù)包括應(yīng)變、多點(diǎn)位移和土壓參數(shù)；當(dāng)檢測(cè)傳感器出現(xiàn)共振時(shí)，無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)通過電磁波將所述信號(hào)發(fā)送給無線信息收集節(jié)點(diǎn)，無線傳感信息收集節(jié)點(diǎn)對(duì)接收信息進(jìn)行處理、顯示和判斷隧道環(huán)境參數(shù)的信息。無線傳感檢測(cè)裝置的特點(diǎn)包括體積小、便于安裝鋪設(shè)、成本低和低功耗；還包括施工威脅極小、使用方便和安全可靠。


圖I為本發(fā)明裝置處于工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)布置示意圖，圖中A標(biāo)識(shí)隧道混凝土內(nèi)墻，B標(biāo)識(shí)隧道混凝土外墻；圖2為本發(fā)明裝置的無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明裝置的無線信息收集節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元電路示意圖，圖5為傳感器驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)電路示意圖，圖6為數(shù)據(jù)顯示單元電路示意圖，圖7為報(bào)警部分電路原理示意圖，圖8為實(shí)施方式一無線通信單元的電路示意圖，圖9為傳感器檢測(cè)程序框圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I至圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，它由N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I和無線信息收集節(jié)點(diǎn)2組成，N為大于2的整數(shù)，所述N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I與無線信息收集節(jié)點(diǎn)2的數(shù)據(jù)交換采用無線方式通訊；無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I由傳感器1-2、一號(hào)單片機(jī)處理單兀1-1、一號(hào)供電單兀1-5和一號(hào)無線通信單元1-6組成，傳感器1-2的信號(hào)的輸出端與一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1的傳感信號(hào)的輸入端連通，一號(hào)供電單兀1-5的電源輸出端與一號(hào)單片機(jī)處理單兀1-1的電源的輸入端連通，一號(hào)無線通信單元1-6的一個(gè)數(shù)據(jù)交換端與一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1的通信數(shù)據(jù)交換端連通，一號(hào)無線通信單元1-6的另一個(gè)數(shù)據(jù)交換端為無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I的數(shù)據(jù)交換端；無線信息收集節(jié)點(diǎn)2由二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1、顯示控制單元2-3、報(bào)警單元2-4、二號(hào)供電單元2-5和二號(hào)無線通信單元2-6構(gòu)成，二號(hào)無線通信單元2-6的一個(gè)數(shù)據(jù)交換端為無線信息收集節(jié)點(diǎn)2的數(shù)據(jù)交換端，二號(hào)無線通信單元2-6的另一個(gè)數(shù)據(jù)交換端與二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1的通信數(shù)據(jù)交換端連通，二號(hào)供電單元2-5的電源輸出端與二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1的電源的輸入端連通，顯示控制單元2-3的數(shù)據(jù)交換端與二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1的顯示控制數(shù)據(jù)交換端連通，二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1的報(bào)警啟動(dòng)控制的輸出端與報(bào)警單元2-4的啟動(dòng)控制輸入端連通。一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1的原理圖如圖4所示，傳感器1-2的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路和檢測(cè)電路如圖5所示，一號(hào)無線通信單元1-6的原理圖如圖8所示，一號(hào)供電單元1-5的電源由3. 3V可充電鋰電池提供；二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1的基本原理如圖4所示，顯示控制單元2-3原理如圖6所示，報(bào)警單元2-4原理如圖7所示，二號(hào)無線通信單元2-6的原理圖如圖8所示，二號(hào)供電單元21-5的電源由3. 3V可充電鋰電池提供。本發(fā)明通過將N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)設(shè)置在隧道拱頂?shù)腘處水泥層中，檢測(cè)隧道環(huán)境參數(shù)；當(dāng)監(jiān)測(cè)到物理量時(shí)，無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)通過電磁波將所述信號(hào)發(fā)送給無線信息收集節(jié)點(diǎn)，無線傳感信息收集節(jié)點(diǎn)對(duì)接收信息進(jìn)行處理、顯示和判斷隧道環(huán)境參數(shù)的信息，如果超過隧道安全值，即發(fā)出預(yù)警警報(bào)。無線傳感檢測(cè)裝置的特點(diǎn)包括體積小、便于安裝鋪設(shè)、成本低和功耗低；同時(shí)施工過程損傷小、使用方便和傳感器成活率高。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置的進(jìn)一步限定，一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1包括單片機(jī)、傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路和程序軟件，傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路的輸出端與傳感器1-2的輸入端連通，傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路信號(hào)的輸入端與傳感器1-2的信號(hào)的輸出端連通，傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路控制信號(hào)的輸入端與單片機(jī)的傳感及檢測(cè)控制信號(hào)的輸出端連通，所述程序軟件由掃頻程序、測(cè)頻程序、傳感數(shù)據(jù)處理程序和無線傳輸程序組成，程序軟件固化在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置的進(jìn)一步限定，二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1包括單片機(jī)和程序軟件，程序軟件固化在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，所述程序軟件由傳感數(shù)據(jù)處理程序、無線傳輸程序和顯示控制程序組成。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置的進(jìn)一步限定，傳感器1-2采用振弦式測(cè)縫計(jì)、振弦式滲壓計(jì)或振弦式土壓力盒的傳感器，來完成隧道環(huán)境的監(jiān)測(cè)。振弦式測(cè)縫計(jì)由振弦式傳感器測(cè)量單元及經(jīng)過熱處理應(yīng)力釋放的精密彈簧組成，彈簧的一端與振動(dòng)鋼弦相連接，而另一端連接在接桿上，當(dāng)接桿發(fā)生位移時(shí)，改變了精密彈簧和鋼弦的張力，相應(yīng)地引起鋼弦的振動(dòng)頻率的改變，這一頻率信號(hào)通過電纜傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理單元，單片機(jī)處理單元能夠處理出其頻率數(shù)據(jù)，并將頻率數(shù)據(jù)通過無線通信單元進(jìn)行發(fā)射。振弦式滲壓計(jì)的振動(dòng)鋼弦與一個(gè)靈敏膜片相連，設(shè)在鋼弦附近的電磁線圈即可拔動(dòng)鋼弦，又可將振動(dòng)鋼弦轉(zhuǎn)化為電量。這個(gè)電量的頻率能反映其鋼弦固有共振頻率。壓力的變化引起膜片的變形，改變鋼弦的張力及其共振頻率，這樣每個(gè)壓力都有一個(gè)相應(yīng)的頻率輸出。振弦式土壓力盒屬于靜態(tài)、單向、邊界型力傳感器。它采用薄板式結(jié)構(gòu)，當(dāng)其內(nèi)部的彈性薄板受力撓曲后，通過嵌固在薄板上的兩根鋼弦柱，使鋼弦應(yīng)力發(fā)生變化，弦的自振頻率也發(fā)生相應(yīng)變化。利用脈沖激勵(lì)，使鋼弦起振，并接收其頻率。按照壓力一頻率關(guān)系曲線即可得出壓力值。上訴三種傳感器感受的物理量變化能夠改變鋼弦的共振頻率，通過測(cè)量鋼弦的共振頻率就可以測(cè)得隧道環(huán)境信息。其工作原理如下，一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1固化的掃頻程序通過處理器與傳感器驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)電路輸入端連接，通過2個(gè)三極管組成驅(qū)動(dòng)電路后，連接到傳感器1-2的驅(qū)動(dòng)輸入端，與弦共振頻率一致的頻率將產(chǎn)生較大的振動(dòng)，然后輸入檢測(cè)電路，檢測(cè)電路由兩級(jí)有源濾波器和I個(gè)放大器組成。其監(jiān)測(cè)信息在輸入一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1中，通過固化在單片機(jī)中的傳感器檢測(cè)程序來完成弦振共振頻率監(jiān)測(cè)，傳感器檢測(cè)程序框圖如圖9所示。檢測(cè)到的弦振儀的共振信息通過無線信息機(jī)發(fā)射節(jié)點(diǎn)一號(hào)無線通信單元1-6發(fā)射出去。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置的進(jìn)一步限定，無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I與無線信息收集節(jié)點(diǎn)2的無線通信采用433MHz的頻率通訊。一號(hào)無線通信單元1-6和二號(hào)無線通信單元2-6是采用射頻芯片在433MHZ頻率上實(shí)行信息的傳送和接收。多個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)的信息匯集到一個(gè)無線信息收集節(jié)點(diǎn)上，所述無線通信方式采用無線芯片在433MHz上通信，能夠透過8厘米的水泥層，實(shí)現(xiàn)無線傳感通信的有效傳輸。但不限于433MHz頻率的無線通信，只要能滿足無線通信要求的頻率都在本發(fā)明保護(hù)范圍。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置的進(jìn)一步限定，所述報(bào)警單元2-4采用高音喇叭或蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。如果隧道環(huán)境參數(shù)為危險(xiǎn)值將通過高音喇叭或蜂鳴器報(bào)警。但報(bào)警單元2-4不限于高音喇叭或蜂鳴器，只要能滿足報(bào)警作用的其他器件都在本發(fā)明保護(hù)范圍?！?br> 具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置的進(jìn)一步限定，一號(hào)供電單元1-5或二號(hào)供電單元2-5采用采用電池實(shí)現(xiàn)。工作人員可以隨時(shí)讀取無線信息收集節(jié)點(diǎn)2的數(shù)據(jù)，并可讓無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I和無線信息收集節(jié)點(diǎn)2處在睡眠節(jié)電狀態(tài)；在需要其工作時(shí)再開啟。一號(hào)供電單元1-5或二號(hào)供電單元2-5采用3. 3V可充電鋰電池提供。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)方法，它包括具體步驟如下N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I分別嵌固在隧道拱頂?shù)腘處水泥層中，無線信息收集節(jié)點(diǎn)2暴露或隱埋在隧道地面；步驟一、無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I中的一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1給傳感器1-2以一固定頻率激勵(lì)信號(hào)fL開始掃頻；步驟二、判斷傳感器1-2是否出現(xiàn)共振是，則執(zhí)行步驟四；否，則執(zhí)行步驟三；步驟三、4+ Λ，判斷4+ Δ < fm，是，則執(zhí)行步驟二 ；否，則執(zhí)行步驟一 ；fm為最高掃頻頻率，△為掃描頻率的步長；步驟四、檢測(cè)電路將檢測(cè)到的信號(hào)傳到一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1，一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1的傳感數(shù)據(jù)處理程序?qū)λ鲂盘?hào)處理，由無線傳輸程序控制傳輸?shù)揭惶?hào)無線通信單元1-6，通過電磁波發(fā)送給無線信息收集節(jié)點(diǎn)2 ；步驟五、無線信息收集節(jié)點(diǎn)2接收信息到二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1進(jìn)行處理、顯示
和判斷；二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1判斷出隧道環(huán)境參數(shù)為危險(xiǎn)值，則啟動(dòng)報(bào)警單元2-4報(bào)
m
目O具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
八所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)方法的進(jìn)一步限定，無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I嵌固在不超過8厘米深的水泥層中。N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I按需嵌固在隧道頂上的水泥層中，無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I可以離水泥外層8厘米深；無線信息收集節(jié)點(diǎn)2可以暴露或隱埋在隧道地面。無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)I中的一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1給傳感器1-2以一固定頻率激勵(lì)信號(hào)fL開始掃頻，當(dāng)傳感器1-2出現(xiàn)共振現(xiàn)象則停止掃頻，由檢測(cè)電路將感知到的信息傳到一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1核心，一號(hào)單片機(jī)處理單元1-1在按照系統(tǒng)內(nèi)部編好的程序進(jìn)行處理和傳輸；傳輸?shù)揭惶?hào)無線通信單元1-6通過電磁波發(fā)送給無線傳感信息收集節(jié)點(diǎn)2。無線傳感信息收集節(jié)點(diǎn)2接收信息到二號(hào)單片機(jī)處理單元2-1進(jìn)行處理、顯示和判斷。在顯示控制單元2-3的液晶屏上將出現(xiàn)隧道哪處、哪種隧道環(huán)境參數(shù)的信息。如果隧道環(huán) 境參數(shù)為危險(xiǎn)值將通過高音喇叭或蜂鳴器報(bào)警。
權(quán)利要求
1.隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征是，它由N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(I)和無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)組成，N為大于2的整數(shù)，所述N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(I)與無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)的數(shù)據(jù)交換采用無線方式通訊；無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(I)由傳感器(1-2)、一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)、一號(hào)供電單元(1-5)和一號(hào)無線通信單元(1-6)組成，傳感器(1-2)的信號(hào)的輸出端與一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)的傳感信號(hào)的輸入端連通，一號(hào)供電單元(1-5)的電源輸出端與一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)的電源的輸入端連通，一號(hào)無線通信單元(1-6)的一個(gè)數(shù)據(jù)交換端與一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)的通信數(shù)據(jù)交換端連通，一號(hào)無線通信單元(1-6)的另一個(gè)數(shù)據(jù)交換端為無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(I)的數(shù)據(jù)交換端；無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)由二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)、顯示控制單元(2-3)、報(bào)警單元(2-4)、二號(hào)供電單元(2-5)和二號(hào)無線通信單元(2-6)構(gòu)成，二號(hào)無線通信單元(2-6)的一個(gè)數(shù)據(jù)交換端為無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)的數(shù)據(jù)交換端，二號(hào)無線通信單元(2-6)的另一個(gè)數(shù)據(jù)交換端與二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)的通信數(shù)據(jù)交換端連通，二號(hào)供電單元(2-5)的電源輸出端與二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)的電源的輸入端連通，顯示控制單元(2-3)的數(shù)據(jù)交換端與二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)的顯示控制數(shù)據(jù)交換端連通，二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)的報(bào)警啟動(dòng)控制的輸出端與報(bào)警單元(2-4)的啟動(dòng)控制輸入端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征在于，一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)包括單片機(jī)、傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路和程序軟件，傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路的輸出端與傳感器(1-2)的輸入端連通，傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路信號(hào)的輸入端與傳感器(1-2)的信號(hào)的輸出端連通，傳感器驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)電路控制信號(hào)的輸入端與單片機(jī)的傳感及檢測(cè)控制信號(hào)的輸出端連通，所述程序軟件由掃頻程序、測(cè)頻程序、傳感數(shù)據(jù)處理程序和無線傳輸程序組成，程序軟件固化在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征在于，二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)包括單片機(jī)和程序軟件，程序軟件固化在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，所述程序軟件由傳感數(shù)據(jù)處理程序、無線傳輸程序和顯示控制程序組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征在于，傳感器(1-2)采用振弦式測(cè)縫計(jì)、振弦式滲壓計(jì)或振弦式土壓力盒的傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征在于，無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(1)與無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)的無線通信采用433MHz的頻率通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征在于，所述報(bào)警單元(2-4)采用高音喇叭或蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，其特征在于，一號(hào)供電單元(1-5)或二號(hào)供電單元(2-5)采用電池實(shí)現(xiàn)。
8.隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)方法，其特征是，它包括具體步驟如下 N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(I)分別嵌固在隧道拱頂?shù)腘處水泥層中，無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)暴露或隱埋在隧道地面； 步驟一、無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)(I)中的一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)給傳感器(1-2)以一固定頻率激勵(lì)信號(hào)4開始掃頻； 步驟二、判斷傳感器(1-2)是否出現(xiàn)共振是，則執(zhí)行步驟四；否，則執(zhí)行步驟三； 步驟三、4+ Λ，判斷4+ Δ < fm，是，則執(zhí)行步驟二 ；否，則執(zhí)行步驟一 ；fm為最高掃頻頻率，Λ為掃描頻率的步長； 步驟四、檢測(cè)電路將檢測(cè)到的信號(hào)傳到一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)，一號(hào)單片機(jī)處理單元(1-1)的傳感數(shù)據(jù)處理程序?qū)λ鲂盘?hào)處理，由無線傳輸程序控制傳輸?shù)揭惶?hào)無線通信單元(1-6)，通過電磁波發(fā)送給無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)； 步驟五、無線信息收集節(jié)點(diǎn)(2)接收信息到二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)進(jìn)行處理、顯示和判斷；二號(hào)單片機(jī)處理單元(2-1)判斷出隧道環(huán)境參數(shù)為危險(xiǎn)值，則啟動(dòng)報(bào)警單元(2-4)報(bào)警。
全文摘要
隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置和方法，涉及隧道環(huán)境檢測(cè)裝置和方法，為了解決現(xiàn)有檢測(cè)裝置和方法存在儀器笨重、安裝復(fù)雜、成本高的問題。隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)裝置，它由N個(gè)無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)和無線信息收集節(jié)點(diǎn)組成；隧道環(huán)境無線傳感檢測(cè)方法，它包括步驟如下步驟一、無線傳感發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的一號(hào)單片機(jī)處理單元給傳感器以一固定頻率激勵(lì)信號(hào)fL開始掃頻；步驟二、判斷傳感器是否出現(xiàn)共振是，則執(zhí)行步驟四；步驟三、fL+Δ，判斷fL+Δ＜fm；步驟四、檢測(cè)電路將檢測(cè)到的信號(hào)通過電磁波發(fā)送給無線信息收集節(jié)點(diǎn)；步驟五、無線信息收集節(jié)點(diǎn)接收信息進(jìn)行處理；判斷出環(huán)境參數(shù)為危險(xiǎn)值，則報(bào)警。適用于隧道環(huán)境檢測(cè)裝置和方法。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102901440SQ20121039735
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者劉盛春, 丁樹春, 張金濤 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)