CN101846530B - 一种具有人工比测功能的传感器自动采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有人工比测功能的传感器自动采集装置，包括数据采集模块、通道选择器及电源模块，其特征在于：数据采集模块与通道选择器相连，所述数据采集模块设置人工比测接口、通讯接口、电源接口和多个振弦式传感器接口，电源模块分别与数据采集模块的电源接口及通道选择器相连。本发明的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，可完成对多只振弦式传感器的自动化测量及人工比测，有效降低生产成本，提高测量可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器自动采集装置，属于自动检测装置技术领域。
背景技术
随着水利枢纽、道路、桥梁建设的蓬勃发展，工程安全监测的重要性日益得到人们重视。振弦式传感器是一种广泛应用于工程安全监测的传感器。目前应用于工程安全监测系统的振弦式传感器自动数据采集装置的人工比测接口采用机械人工比测接口。
机械人工比测接口由接口端子与多刀多位旋钮机械开关组成，加接于振弦式传感器与数据采集模块之间，人工比测时，采用人工旋转机械开关切换振弦式传感器至人工比测接口。
机械人工比测接口将增加一个或多个旋钮开关固定于装置中，当工程安全监测系统采用多个装置时，成本将会提高。电子人工比测接口仅增加通道选择器，且不固定于装置中，一个或多个工程安全监测系统可共用一个通道选择器，将有效降低成本。
机械人工比测接口采用旋钮开关为机械触点式，寿命短、可靠性低。电子人工比测接口采用高性能电子开关电路，寿命长、可靠性高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种传感器数据采集装置，可完成对多只振弦式传感器的自动化测量及人工比测，降低生产成本，提高测量可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种具有人工比测功能的传感器自动采集装置，包括数据采集模块、通道选择器及电源模块，其特征在于：数据采集模块与通道选择器相连，所述数据采集模块设置人工比测接口、通信接口、电源接口和多个振弦式传感器接口，电源模块分别与数据采集模块的电源接口及通道选择器相连，所述人工比测接口接入振弦式传感器人工读数仪表。
前述的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，其特征在于：所述数据采集模块的通信接口，进行人工比测时，数据采集模块通过通信接口与通道选择器连接，自动化测量时通过通信接口与监测计算机相连。
前述的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，其特征在于：所述通道选择器包括第二微处理器，所述第二微处理器分别与第二电源电路、第二通信电路、置数键、显示电路相连，通道选择器通过接口端子与数据采集模块的电源接口、数据采集模块的通信接口、电源模块的输出接口连接。
前述的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，其特征在于：所述通道选择器的用于选择接入振弦式传感器编号的置数键、显示电路与第二微处理器相连，第二微处理器与第二通信电路相连，所述第二通信电路与数据采集模块相连，通过数据采集模块的开关电路将相应的振弦式传感器切换至人工比测接口。
所述通道选择器为可拆装便携式通道选择器。通道选择器可通过接口端子与数据采集模块的电源、通信接口和电源模块的输出接口连接，使用置数键、数字显示电路进行人工操作以选择接入振弦式传感器编号，将编号通过第二通信电路传送至数据采模块，由数据采集模块通过开关电路将相应的振弦式传感器切换至人工比测接口，以供振弦式传感器读数仪表进行人工读数。
所述数据采集模块包括第一微处理器、第一电源电路、第一通信电路、时钟电路、开关电路、测量电路、传感器接口端子、人工比测接口端子，所述人工比测接口端子、传感器接口端子与开关电路相连，开关电路与测量电路相连，测量电路与第一微处理器相连，第一微处理器同时与第一电源电路、时钟电路、第一通信电路和开关电路相连，电源电路同时与测量电路相连。数据采集模块可同时接入多只振弦式传感器，能按任意设定的时间自动启动进行单检、巡测、选测和暂存数据，并具有掉电保护功能。可接收监控计算机的命令设定、修改时钟和测控参数。可将暂存测量数据传输至监控计算机进行存贮、处理及图表输出。
所述电源模块包括稳压电路、变压器、电池、输入输出接口端子，所述输入接口端子与外部交直流电源或电池相连。电源模块可于输入接口处采用外部交直流供电或直接采用内部电池供电，输出直流固定电压以保证数据采集模块、通道选择器电源供给。
本发明所达到的有益效果：
本发明的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，可完成对多只振弦式传感器的自动化测量及人工比测，有效降低生产成本，提高测量可靠性。
附图说明
图1是装置系统组成框图；
图2是图1的数据采集模块组成框图；
图3是图1的通道选择器组成框图；
图4是图1的电源模块组成框图。
具体实施方式
图1所示为带电子人工比测接口的振弦式传感器自动数据采集装置系统组成框图，装置由数据采集模块1、通道选择器2及电源模块3组成。数据采集模块1可同时接入多个振弦式传感器。当自动化测量时，通道选择器2不接入装置。由电源模块3直接给数据采集模块1供电，数据采集模块1按设定时间及周期对接入传感器进行测量，测量数据存贮于数据采集模块1内。数据采集模块1的通信接口直接与监测计算机相连，存贮的数据可由监测计算机的应用软件获得并进行存贮、处理及图表输出。当进行人工比测时，通道选择器2接入装置，由电源模块3给通道选择器2供电，数据采集模块1的通信接口与通道选择器2的通信接口相连，使用通道选择器2选择需人工比测的振弦式传感器的编号，并将编号通过其通信接口传送至数据采集模块1，由数据采集模块1将选择的振弦式传感器切换至其电子人工比测接口供人工读数仪表进行读数。
图2所示为图1中数据采集模块1的组成框图，数据采集模块1由第一微处理器11、第一电源电路12、第一通信电路14、时钟电路13、开关电路15、测量电路16、传感器接口端子17、人工比测接口端子18组成。第一微处理器11采用STC89C58RD+单片机，内含16K字节EEPROM存贮芯片(用于暂存测量数据，并实现掉电保护)。第一电源电路12采用低压差线性稳压器件，对输入电压进行二次稳压，并使用DC-DC电源变换技术给测量电路16供电。子选手自动化测量时，第一微处理器11通过第一通信电路14与监测计算机通信，接受其指令，或接受时钟电路13按设定时间及周期发出的控制信号，操控开关电路15将传感器接口端子17接入的振弦式传感器切换至测量电路16进行测量，测量数据存入第一微处理器11内，并可按监测计算机指令将测量数据通过第一通信电路14传送至监测计算机。人工比测时，第一微处理器11通过第一通信电路14与通道选择器2通信，接收人工比测传感器编号，操控开关电路15将传感器接口端子17接入的振弦式传感器切换至人工比测接口端子18，供人工读数仪表进行读数。
图3所示为图1中通道选择器2的组成框图，通道选择器由第二微处理器21、第二电源电路22、第二通信电路23、置数键24、显示电路25组成。第二微处理器21采用STC125412AD单片机，第二电源电路22采用低压差线性稳压器件，对输入电压进行二次稳压供第二微处理器21、第二通信电路23、置数键24、显示电路25电路使用。第二通信电路23采用65LBC184芯片，置数键24采用2个长柄轻触按键开关，一个作为数字增加键，一个作为数字减小键，显示电路25采用的显示器件2位8段集成数码管，显示人工比测的振弦式传感器的编号。第二微处理器21监视置数键24的状态，根据按键的状态增加或减小人工比测的振弦式传感器的编号，并通过显示电路25将其显示，同时将编号通过第二通信电路23传送至数据采模块1，以实现控制数据采集模块切换相应编号的振弦式传感器至电子人工比测接口的功能
图4所示为图1中电源模块3的组成框图，由稳压电路31、变压器32、电池33组成。当采用交流220V供电时，交流220V电接入变压器32，变压器32输出低压交流电至稳压电路31，经稳压电路31后输出固定电压直流电，并同时给电源模块3内的电池充电。当采用直流电供电时(如太阳能电池)，直流电接入稳压电路31，经稳压电路31后输出固定电压直流电，并同时给电源模块3内的电池充电。当没有外部电源接入时，由电池33直接给数据采集模块、通道选择器供电，从而保证装置在野外复杂环境下没有可靠电源时的可靠工作。
1、装置由数据采集模块、通道选择器及电源模块组成，数据采集模块提供人工比测接口接入人工读数仪表，并使用电子开关切换传感器至人工比测接口。
2、装置使用可拆装便携式通道选择器选择人工比测传感器，自动化测量时，通道选择器不接入装置。
3、装置在人工比测时，通道选择器使用数据采集模块自动化测量时与监测计算机通信的通信接口，无需另配通信接口。
4、装置在人工比测时，通道选择器使用装置原有电源模块供电，无需自带电源。
5、装置的通道选择器配有轻触按键和数字显示。
1、装置由数据采集模块通过电子开关切换传感器至人工比测接口，提高了人工比测接口的可靠性，节约了生产成本，同时缩小了装置的体积。
2、装置使用可拆装便携式通道选择器选择人工比测传感器，达到了在一个或多个工程中只需使用一个通道选择器即可完成所有接入传感器的人工比测，提高了人工比测接口的可靠性，并便于装置的维护更换，节约生产成本，同时缩小了装置的体积。
装置中安装的数据采集模块不仅限于振弦式传感器数据采集模块一种，差阻式传感器数据采集模块、标准量输出传感器数据采集模块等也可应用以上方案，提供电子人工比测接口，并可混合装配于装置中。
以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种具有人工比测功能的传感器自动采集装置，包括数据采集模块、通道选择器及电源模块，其特征在于：数据采集模块与通道选择器相连，所述数据采集模块设置人工比测接口、通信接口、电源接口和多个振弦式传感器接口，电源模块分别与数据采集模块及通道选择器相连，所述人工比测接口接入振弦式传感器人工读数仪表。
2.根据权利要求1所述的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，其特征在于：所述数据采集模块的通信接口，进行人工比测时，数据采集模块通过通信接口与通道选择器连接，自动化测量时通过通信接口与监测计算机相连。
3.根据权利要求1所述的具有人工比测功能的传感器自动采集装置，其特征在于：所述通道选择器包括第二微处理器，所述第二微处理器分别与第二电源电路、第二通信电路、置数键、显示电路相连，通道选择器通过接口端子与数据采集模块的电源接口、数据采集模块的通信接口、电源模块的输出接口连接。
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