CN103728059B - 钢索预应力力值磁通量控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种钢索预应力力值磁通量控制系统，包括一台磁通量冲激预应力测量仪表、磁通量传感器、上位机，磁通量传感器为至少两个，每个磁通量传感器分别连接集线器，由集线器对磁通时传感器进行只连通其中一个磁通量传感器的切换；每个集线器分别与控制总线、传感器线连通，所述控制总线信号用于控制集线器的工作，所述传感器线用于将正在工作的磁通量传感器测量到的数据输送到磁通量冲激预应力测量仪表；集线控制器具有：传感器连通单元，控制总线控制器，包括单片机系统、控制总线驱动，所述控制总线控制器用于与上位机进行通讯并由单片机系统发出控制总线信号向集线器发出控制指令。其优点是一台仪表测量多个传感器的系统，减少磁通量冲激预应力测量仪表的数量，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及预应力施工测量技术领域，特别涉及一种钢索预应力力值磁通量控制系统。
背景技术
斜拉桥的斜拉索、系杆拱桥的吊杆和系杆、悬索桥的缆索体系、预应力结构的体外索和预应力筋等是工程结构的关键受力构件之一，素有“生命线”之称，其服役状况直接关系到桥梁等工程结构的安全运营与使用寿命。在对这些工程结构进行安全健康监测过程中，需要在钢索上安装众多传感器，再用测量仪表对传感器进行操作测量各钢索的力值。由于工程结构的钢索力值产生变化是一个长期的过程，因此钢索力值监测实时要求不高，每天测量2-3次就可以了。在磁通量传感器测量钢索预应力值的监测系统中，通常是采用一台磁通量冲激预应力测量仪表对一个传感器进行磁通量的测量工作，多个传感器，就需多台磁通量冲激预应力测量仪表，造成设备投资大，测量连接工作量大的问题。
发明内容
本发明的目的就是提供用一台仪表测量多个传感器的系统的集线器及其控制，减少磁通量冲激预应力测量仪表的数量，降低成本的钢索预应力力值磁通量控制系统。
本发明的解决方案是这样的：
一种钢索预应力力值磁测量控制系统，包括一台磁通量冲激预应力测量仪表、磁通量传感器、上位机，其特征在于：
（1）、所述磁通量传感器为至少两个，每个磁通量传感器分别连接集线器，由集线器对磁通时传感器进行只连通其中一个磁通量传感器的切换；
（2）、每个集线器分别向每个磁通量传感器提供与控制总线、传感器线的连通选择，所述控制总线信号用于控制集线器的选择切换工作，所述传感器线用于将正在工作的磁通量传感器测量到的数据输送到磁通量冲激预应力测量仪表；
（3）、设置有集线控制器，所述集线控制器具有：
（A）、传感器连通单元，用于将磁通量传感器连通磁通量冲激预应力测量仪表；
（B）、控制总线控制器，包括通讯电路模块、单片机系统、控制总线驱动，所述控制总线控制器用于与上位机进行通讯并由单片机系统发出控制总线信号向集线器发出控制指令。
更具体的技术方案还包括：所述集线器包括与所设置磁通量传感器数量相一致的开关模块，所述开关模块的控制端与控制总线连接，由控制总线控制每次只连通其中一个磁通量传感器。
本发明的优点是一台仪表测量多个传感器的系统，减少磁通量冲激预应力测量仪表的数量，降低成本。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
图2是本发明子系统安装结构图。
图3是本发明的集线控制器框图。
图4是本发明器集线器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图中虚线部分为传感器集线器及控制系统，上位机通过RS485通讯线给集线控制器指令，控制需要测量的某一传感器通道，集线控制器通过控制总线输出信号控制集线器，多个集线器根据唯一性要求接通某一路通道把仪表和传感器间的电气连线联通起来，并把其他的通道断开，磁通量冲激预应力测量仪表开始进行测量操作。
如图2所示，整个系统以插箱模块化设计，包括两种模块：集线控制器模块和集线器模块。一块集线控制器模块可按需要搭配不同数量的集线器，最大可达6块集线器模块，每个集线器可接8个磁通量传感器，一个子系统最大可控制64个传感器。通过RS485总线连接，可由多个子系统组成一个大系统。
由于磁通量传感器有3组电信号（初级高压、次级信号、温度传感器信号），传感器接头共6根线，选用快速插拔接头，集线控制器模块的传感器接头连接磁通量冲激预应力测量仪表，集线器模块的传感器接头直接接磁通量传感器；RS485及电源接头也是选用快速插拔接头，2根线24V电源线,2根RS485通讯线。
如图3所示，传感器接头连接到仪表，RS485接头连接到上位机，6根传感器通路直接导通到连接器，中间有高压保护和浪涌保护电路，传感器连接器连接到集线器；RS485总线信号经过通讯电路模块转换电气信号进入单片机系统，单片机系统处理从上位机下达的指令，判断是否是本子系统的指令，如果不是则不处理，如果是本子系统指令，根据指令内容单片机系统发出控制总线信号，经过总线驱动后，通过连接器连接到集线器。
如图4所示，集线器起到传感器和仪表连线的开关作用，根据控制总线信号控制开关的开通与关断。
控制总线信号经连接器进来，输入到地址比较器和逻辑控制器，地址比较器判断是否本集线器的开关模块需要接通，把判断结果信号提供给逻辑控制器，逻辑控制器根据判断结果信号和控制总线信号得出8个开关模块的8个控制信号，8个控制信号最多只有一个为接通开关模块，如果不是本集线器的开关模块需要接通，8个开关模块全部断开，如果是则有一个开关模块接通，控制信号经过驱动电路后控制8个开关模块的动作。传感器线由连接器输入后直接连接8个开关模块，每个开关模块由3组6个开关组成，其中传感器初级信号线为100-400V电压、最大16A电流的信号，开关模块中控制传感器初级信号线的2个开关为高压大电流开关，其余4个开关为普通开关，每个开关模块分别与8个传感器接头连接。
Claims (2)
1.一种钢索预应力力值磁通量测量控制系统，包括一台磁通量冲激预应力测量仪表、磁通量传感器、上位机，其特征在于：
（1）、所述磁通量传感器为至少两个，每个磁通量传感器分别连接集线器，由集线器对磁通量传感器进行只连通其中一个磁通量传感器的切换；
（2）、每个集线器分别向每个磁通量传感器提供与控制总线、传感器线的连通选择，所述控制总线信号用于控制集线器的选择切换工作，所述传感器线用于将正在工作的磁通量传感器测量到的数据输送到磁通量冲激预应力测量仪表；
（3）、设置有集线控制器，所述集线控制器具有：
（A）、传感器连通单元，用于将磁通量传感器连通磁通量冲激预应力测量仪表；
（B）、控制总线控制器，包括通讯电路模块、单片机系统、控制总线驱动，所述控制总线控制器用于与上位机进行通讯并由单片机系统发出控制总线信号向集线器发出控制指令。
2.根据权利要求1所述的钢索预应力力值磁通量测量控制系统，其特征在于：所述集线器包括与所设置磁通量传感器数量相一致的开关模块，所述开关模块的控制端与控制总线连接，由控制总线控制每次只连通其中一个磁通量传感器。
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