CN106053388B - 一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，属于实时嵌入式监测控制技术领域。本发明包括光电检测电路、信号放大及带通滤波电路、数据转换处理模块、数据无线传输模块、远程监控中心、环境能量采集模块、光纤传感器模块、GPRS数据传输终端。本发明能有效减少整个装置的能源消耗，所采集的信息通过光信号传输，不受电磁干扰且受环境温度、湿度影响小，传感器的稳定性好、可靠性高，技术实现简单、价格低廉，装置组合合理，能自行通过环境能量供电，本装置操作方便、安全可靠、成本低廉、节约环保；而且该发明具有很好的经济普适性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，属于实时嵌入式监测控制技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，交通变得越来越便捷，桥梁建设在交通发展中起到了重要的作用，然而桥梁工程在修建后需要持续对其健康进行检测，它的健康与否直接关系到群众日常生活的安全状况，为在桥梁出现损坏或断裂初期对其进行修护，需要设计一种对桥梁健康实时监测的装置。传统的实现监测的方式是基于有线的传感器数据采集，这使得必须通过电缆连接监控中心与桥梁检测点，需要铺设大量电缆，不仅耗时、耗力、耗财，而且对电缆也需要长期维护。所以急需一个低损耗，自供电，可无线传输数据的实时监测装置，不论在平时还是在特殊气候、运营条件或状况异常的情况下，始终可以实时监测，在桥梁出现轻微破损时为其维护、管理决策提供依据和指导。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，以用于解决装置过度占用空间，需要大量铺设电缆，需要外加电源的问题，以及现有监测装置能耗高、易受电磁干扰且受环境温度、湿度影响、精度低、周期长、数据传输效率低、稳定性差、可靠性低的问题。
本发明技术方案是：一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，包括光电检测电路7、信号放大及带通滤波电路8、数据转换处理模块9、数据无线传输模块10、远程监控中心11、环境能量采集模块13、光纤传感器模块16、GPRS数据传输终端38；
所述环境能量采集模块13包括装置内部储能电池12、热能收集模块14、太阳能收集模块15；光纤传感器模块16的光纤耦合器3与光电检测电路7相连，光电检测电路7连接信号放大及带通滤波电路8，信号放大及带通滤波电路8连接数据转换处理模块9，数据转换处理模块9连接数据无线传输模块10，数据无线传输模块10连接GPRS数据传输终端38，GPRS数据传输终端38连接远程监控中心11；环境能量采集模块13的装置内部储能电池12同时与光电检测电路7、信号放大及带通滤波电路8、数据转换处理模块9、数据无线传输模块10相连，环境能量采集模块13内部的太阳能收集模块15与热能收集模块14分别与装置内部储能电池12相连。
优选地，所述光纤传感器模块16包括包括宽带光源1、光谱光源2、光纤耦合器3、反射光4、光纤布拉格光栅传感器5、透射光6；所述光纤传感器模块16内部宽带光源1分解出的广谱光源2与光纤耦合器3相连，光纤布拉格光栅传感器5分解出反射光4与透射光6，反射光4与光纤耦合器3相连，光纤传感器模块16的光纤耦合器3与光电检测电路7相连。
优选地，所述光纤耦合器3是一种2×2的三端耦合器，光纤耦合器3的第一光纤纤芯17成T型，第一光纤纤芯17内有广谱光源2、透射光6、反射光4；广谱光源2一端分解为透射光6，另一端与反射光4结合为光信号21。
优选地，所述光纤布拉格光栅传感器5包括外包层22、光纤包层23、第二光纤纤芯17；外包层22内部为光纤包层23，光纤包层23内部为第二光纤纤芯17，第二光纤纤芯17内部有4个相位光栅24。
优选地，所述数据转换处理模块9包括第一A/D转换器25、FIFO存储器26、PCI8348芯片27、第一PCI数据总线28、CPLD系统29；第一A/D转换器25连接FIFO存储器26及CPLD系统29的EN数据口，FIFO存储器26的HF数据口接CPLD系统29，CPLD系统29的R数据口和W数据口分别连接FIFO存储器26；FIFO存储器26与CPLD系统29均连接PCI8348芯片27，PCI8348芯片27连接第一PCI数据总线28。
优选地，所述数据无线传输模块10包括第二A/D转换器25、第二PCI数据总线28、数据处理器31、电压、电流互感器33、信号调理电路34、DSP芯片模块35、CC2530芯片电路Ⅰ36、CC2530芯片电路Ⅱ39；CC2530芯片电路Ⅰ36包括无线发射模块30、天线Ⅰ37；CC2530芯片电路Ⅱ39包括无线接收模块32、天线Ⅱ18；第二PCI数据总线28连接数据处理器31，数据处理器31连接电压、电流互感器33，电压、电流互感器33连接信号调理电路34，信号调理电路34连接第二A/D转换器25，第二A/D转换器25连接DSP芯片模块35，DSP芯片模块35连接CC2530芯片电路Ⅰ36；CC2530芯片电路Ⅰ36的无线发射模块30通过天线Ⅰ37与CC2530芯片电路Ⅱ39的天线Ⅱ18相连，CC2530芯片电路Ⅱ39通过GPRS数据传输终端38与远程监控中心11连接。
优选地，所述CC2530芯片电路Ⅰ36包括CC2530芯片41、外接晶振X1、晶体振荡器X2、接口E4、电感L1、L2、L3、电阻R12、R13、电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28；无线收发模块32的GND脚接地，RF脚连接电容C25的一端、电容C28的一端，电容C25的另一端接地，电容C28的另一端连接电容C27的一端、电容C26的一端、电感L2的一端，电容C27的另一端接地，电容C26的另一端连接电感L3的一端、电感L1的一端、电容C23的一端，电感L2的另一端与电感L1的另一端、电容C24的一端相连，电感L3的另一端接地，电容C24的另一端连接CC2530芯片41的RN_P脚，电容C23的另一端连接CC2530芯片41的RF_N脚；CC2530芯片41的AV6脚、AV4脚、AV1脚、AV2脚分别连接电容C19的一端与电源、C20的一端与电源、C21的一端与电源、C22的一端与电源，C19、C20、C21、C22的另一端分别接地；晶体振荡器X2的一端分别连接CC2530芯片41的32K_1脚、电容C18的一端，晶体振荡器X2的另一端分别连接CC2530芯片41的32K_2脚、电容C17的一端，电容C18的另一端与电容C17的另一端均接地；CC2530芯片41的XO2脚分别接地与外接晶振X1的1脚，外接晶振X1的3脚、4脚接地，外接晶振X1的2脚分别连接CC2530芯片41的XO1脚与电容C16的一端，C16的另一端接地；CC2530芯片41的AV3脚分别接电源与电容C15的一端，C15的另一端接地；CC2530芯片41的AV5脚分别接电源与电容C14的一端，C14的另一端接地；CC2530芯片41的RESET脚分别连接电阻R13的一端与电容C13的一端，电阻R13的另一端接电源，电容C13的另一端接地；CC2530芯片41的VIN脚连接接口E4；CC2530芯片41的REI脚连接电阻R12的一端，R12的另一端接地；CC2530芯片41的UPL脚连接电容C12的一端，C12的另一端接地；电容C11的一端接地与CC2530芯片41的GND脚，C11的另一端分别接电源与CC2530芯片41的DV脚。
优选地，所述环境能量采集模块13的电路还包括RT9183芯片42、CN301电池电压监测芯片43、CN3063电池充电管理芯片44、充电电源19、PMOS管Q1、Q3，NMOS管Q2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、电容C29、C30、C31、C32、C33、电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21；太阳能收集模块15一个输出端连接二极管D1的正极、电容C29的一端、电阻R14的一端、电阻R15的一端、装置内部储能电池12、电容C30的一端、RT9183芯片42的VOUT脚，太阳能收集模块15的另一个输出端连接二极管D1的阴极、电容C29的另一端、电阻R14的另一端、热能收集模块14一个输出端、电容C30的另一端、电容C31的一端、RT9183芯片42的GND脚，电阻R15的另一端接热能收集模块14的另一输出端，电容C31的另一端接RT9183芯片42的VIN脚、PMOS管Q3的E端、二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接PMOS管Q3的C端、PMOS管Q3的B端、二极管D3的阴极、NMOS管Q2的C极、电阻R21的一端、CN301电池电压监测芯片43的Vcc脚、充电电源19、CN3063电池充电管理芯片44的FB脚、CN3063电池充电管理芯片44的BAT脚、电容C33的一端，电容C33的另一端接地；NMOS管Q2的E极接地及二极管D3的阳极，NMOS管Q2的B极连接CN301电池电压监测芯片43的LB0脚；电阻R21的另一端接电阻R19的一端及CN301电池电压监测芯片43的LB1脚，电阻R19的另一端接地；CN301电池电压监测芯片43的GND脚接地；电阻R20的一端连接充电电源19、CN3063电池充电管理芯片44的TEMP脚，R20的另一端连接CN3063电池充电管理芯片44的VIN脚、电阻R17的一端、电容C32的一端、、电阻R16的一端、二极管D2的阴极、PMOS管Q1的E极和B极，同时PMOS管Q1的B极还与装置内部储能电池12、二极管D2的阳极相连，PMOS管Q1的C极与装置内部储能电池12相连，电阻R16的另一端接地，电容C32的另一端接地；电阻R17的另一端连接二极管D5的阳极、二极管D6的阳极，D5的阴极连接CN3063电池充电管理芯片44的脚，D6的阴极连接CN3063电池充电管理芯片44的脚；CN3063电池充电管理芯片44的ISET脚连接电阻R18的一端，R18的另一端接地。
优选地，所述环境能量采集模块13还包括外部电能输出接口48、集成电路板49；热能收集模块14包括热电堆阵列45、衬底46，热电堆阵列45设置在衬底46上，热电堆阵列45由若干热电偶40排列组成；太阳能收集模块15包括晶体硅20；衬底46包括温差发电支柱47；热能收集模块14和太阳能收集模块15与集成电路板49堆叠组合，集成电路板49通过外部电能输出接口48连接热能收集模块14和太阳能收集模块15。
本发明的工作原理是：
本装置适用于放置在桥梁的系梁、承台、立柱与盖梁连接处、支座垫石等易受损部位，通过光纤传感器模块16，包括宽带光源1、光纤耦合器3、光纤布拉格光栅传感器5采集外界结构、应变力，左右偏移量等物理量信号。其中在光纤布拉格光栅传感器5的第二光纤纤芯17内有一段相位光栅24，形成一个窄带的反射镜和滤波通路，当桥梁易受损部位出现受损情况时，外界结构、应变力，左右偏移量等物理量会发生变化，光纤光栅24的周期由于伸缩和弹光效应会导致第二光纤纤芯17的有效折射率将相应改变，从而使反射光4和光信号21的中心波长发生变化。通过装置内部检测光信号波长的变化便可以计算出外界结构、应变力、左右偏移量等物理的变化情况，以此来推测桥梁部位受损情况。光纤耦合器3采用T型耦合器，可以均匀传输广谱光2、透射光6、反射光4和光信号21。通过光纤耦合器3分离的光信号21需要经过光电检测电路7转换成电信号。但是经过光纤传入光电检测电路7（可采用如图4所示的电路）的光信号21很弱，需要高精度的二极管D7和运算放大器P1、P2。使用高性能的稳压电源保护光纤和PIN光电二级管D7的接口，运算放大器P1、P2分别采用OPA129和OPA121，电路完成电流到电压的转换。经过光电检测电路7输出的信号还是比较微弱，而且还有白噪声和电阻元器件本身产生的噪声，不能直接输入至数据转换处理模块9，为了从光电检测电路7中提取有用的电信号，滤除噪声干扰并且放大电压信号，所以需要信号放大及带通滤波电路8（可采用如图5所示的电路）。该电路所使用的运算放大器P3、P4均为LM1224，滤波器电路由一个二阶低通滤波器和一个二阶高通滤波器组成。通过信号放大及带通滤波电路8的信号输入数据转换处理模块9，数据无线传输模块10从第二PCI数据总线28获得信号数据，将得到的电压、电流信号转换成适合A/D转换的交流小信号，经过信号调理电路34滤波后输入第二A/D转换器25，DSP芯片模块35读取A/D转换结果并进行相关电能质量参数运算和分析，分析结果通过CC2530芯片电路36传输至GPRS数据传输终端38后发送至远程控制中心11，计算后将数据显示并存储。整个装置所需电能由环境能量转换模块提供，环境能量采集模块13向装置内部储能电池12提供转换电能。CN301电池电压监测芯片43和CN3063电池充电管理芯片44用于管理输入的电能合理的输出存储在充电电源19中。CN3063电池充电管理芯片44的脚为漏极开路输出的充电结束状态指示端，当充电结束时，脚被内部开关拉到低电平，表示充电已经结束，否则脚处于高阻态。CN3063电池充电管理芯片44的脚为漏记开路输出的充电状态指示端，当装置内部储能电池12向充电电源19充电时，脚被内部开关拉到低电平，表示充电正在进行，否则脚处于高阻态。CN3063包含两个漏极开路输出的状态指示输出端，充电状态指示端和充电结束指示输出端。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过115℃时自动降低充电电流，这个功能使芯片的功率处理能力最大化，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件，因为在最坏情况下，CN3063会自动减小充电电流。当电路达到过度放电阈值时，CN301电池电压监测芯片43会自动切断电路放电。当装置内部储能电池12端的电压下降到过度放电低电压检测阈值时，LB0脚输出低电平，NMOS管Q2截止，PMOS管Q3管栅极为高电平，PMOS管Q3截止，放电回路被切断，起到了保护装置内部储能电池12过度放电的作用。热能收集模块14和太阳能收集模块15对装置内部储能电池12充电时，充电电压达到高电压检测阈值时，LB0脚输出高电平，NMOS管Q2截止导通，PMOS管Q3管栅极为低电平，PMOS管Q3导通，放电回路重新被打开，装置内部储能电池12向充电电源19充电。
本发明的有益效果是：
1、本发明所使用的光纤布拉格光栅传感器（FBG）无需供电，有效减少整个装置的能源消耗，所采集的信息通过光信号传输，不受电磁干扰且受环境温度、湿度影响小，可以多点同时监测，该传感器的稳定性好、可靠性高，技术实现简单；
2、本发明的环境能量采集模块与其它电路模块堆叠组合，合理利用装置空间，同时使装置充分利用环境能量，可自行采集太阳能和热能并将其转化为电源使用，可以克服在桥梁检测装置中需要大量部署电源问题；
3、本发明装置高度整合传感器、能量采集、信号处理、数据发送模块，放置于桥梁易受损部位，通过测量外界结构、应变力，左右偏移量等物理量变化来推测桥梁受损情况，光纤传感器模块所采集的信息通过数据无线传输模块链接GPRS数据传输终端后由GPRS网络实时的传输至远程监控中心，所用通信周期短，数据传输效率高，能在短时间内对桥梁具体位置的健康实现监测；
4、本发明使用光纤传感器满足高精度要求，且装置可自行通过环境能量供电，本装置操作方便、安全可靠、成本低廉、节约环保；而且该发明具有很好的经济普适性。
附图说明
图1为本发明的装置功能实施框架示意图；
图2为本发明的光纤耦合器结构连接框图；
图3为本发明的关纤布拉格光栅传感器结构连接框图；
图4为本发明的光电检测电路原理图；
图5为本发明的信号放大和带通滤波电路电路原理图；
图6为本发明的数据转换处理模块连接框图；
图7为本发明的数据无线传输模块连接框图；
图8为本发明的CC2530电路原理图；
图9为本发明的能量采集模块的电路原理图；
图10为本发明的环境能量采集模块的实物模型连接框图。
图1-10中各标号：1-宽带光源；2-广谱光源；3-光纤耦合器；4-反射光；5-光纤布拉格光栅传感器；6-透射光；7-光电检测电路；8-信号放大及带通滤波电路；9-数据转换处理模块；10-数据无线传输模块；11-远程监控中心；12-装置内部储能电池；13-环境能量采集模块；14-热能收集模块；15-太阳能收集模块；16-光纤传感器模块；17-光纤纤芯；18-天线Ⅱ；19-充电电源；20-晶体硅；21-光信号；22-外包层；23-光纤包层；24-相位光栅；25- A/D转换器；26- FIFO存储器；27-PCI8348芯片；28-PCI数据总线；29-CPLD系统；30-无线发射模块；31-数据处理器；32-无线接收模块；33-电压、电流互感器；34-信号调理电路；35-DSP芯片模块；36-CC2530芯片电路Ⅰ；37-天线Ⅰ；38-GPRS数据传输终端；39- CC2530芯片电路Ⅱ；40-热电偶；41-CC2530芯片；42-RT9183芯片；43-CN301电池电压监测芯片；44-CN3063电池充电管理芯片；45-热电堆阵列；46-衬底；47-温差发电支柱；48-外部电能输出接口；49-集成电路板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-10所示，一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，包括光电检测电路7、信号放大及带通滤波电路8、数据转换处理模块9、数据无线传输模块10、远程监控中心11、环境能量采集模块13、光纤传感器模块16、GPRS数据传输终端38；
所述环境能量采集模块13包括装置内部储能电池12、热能收集模块14、太阳能收集模块15；光纤传感器模块16的光纤耦合器3与光电检测电路7相连，光电检测电路7连接信号放大及带通滤波电路8，信号放大及带通滤波电路8连接数据转换处理模块9，数据转换处理模块9连接数据无线传输模块10，数据无线传输模块10连接GPRS数据传输终端38，GPRS数据传输终端38连接远程监控中心11；环境能量采集模块13的装置内部储能电池12同时与光电检测电路7、信号放大及带通滤波电路8、数据转换处理模块9、数据无线传输模块10相连，环境能量采集模块13内部的太阳能收集模块15与热能收集模块14分别与装置内部储能电池12相连。
优选地，所述光纤传感器模块16包括包括宽带光源1、光谱光源2、光纤耦合器3、反射光4、光纤布拉格光栅传感器5、透射光6；所述光纤传感器模块16内部宽带光源1分解出的广谱光源2与光纤耦合器3相连，光纤布拉格光栅传感器5分解出反射光4与透射光6，反射光4与光纤耦合器3相连，光纤传感器模块16的光纤耦合器3与光电检测电路7相连。
优选地，所述光纤耦合器3是一种2×2的三端耦合器，光纤耦合器3的第一光纤纤芯17成T型，第一光纤纤芯17内有广谱光源2、透射光6、反射光4；广谱光源2一端分解为透射光6，另一端与反射光4结合为光信号21。
优选地，所述光纤布拉格光栅传感器5包括外包层22、光纤包层23、第二光纤纤芯17；外包层22内部为光纤包层23，光纤包层23内部为第二光纤纤芯17，第二光纤纤芯17内部有4个相位光栅24。
实施例2：如图1-10所示，一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，本实施例与实施例1相同，其中：
优选地，所述数据转换处理模块9包括第一A/D转换器25、FIFO存储器26、PCI8348芯片27、第一PCI数据总线28、CPLD系统29；第一A/D转换器25连接FIFO存储器26及CPLD系统29的EN数据口，FIFO存储器26的HF数据口接CPLD系统29，CPLD系统29的R数据口和W数据口分别连接FIFO存储器26；FIFO存储器26与CPLD系统29均连接PCI8348芯片27，PCI8348芯片27连接第一PCI数据总线28。
实施例3：如图1-10所示，一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，本实施例与实施例2相同，其中：
优选地，所述数据无线传输模块10包括第二A/D转换器25、第二PCI数据总线28、数据处理器31、电压、电流互感器33、信号调理电路34、DSP芯片模块35、CC2530芯片电路Ⅰ36、CC2530芯片电路Ⅱ39；CC2530芯片电路Ⅰ36包括无线发射模块30、天线Ⅰ37；CC2530芯片电路Ⅱ39包括无线接收模块32、天线Ⅱ18；第二PCI数据总线28连接数据处理器31，数据处理器31连接电压、电流互感器33，电压、电流互感器33连接信号调理电路34，信号调理电路34连接第二A/D转换器25，第二A/D转换器25连接DSP芯片模块35，DSP芯片模块35连接CC2530芯片电路Ⅰ36；CC2530芯片电路Ⅰ36的无线发射模块30通过天线Ⅰ37与CC2530芯片电路Ⅱ39的天线Ⅱ18相连，CC2530芯片电路Ⅱ39通过GPRS数据传输终端38与远程监控中心11连接。
实施例4：如图1-10所示，一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，本实施例与实施例3相同，其中：
优选地，所述CC2530芯片电路Ⅰ36包括CC2530芯片41、外接晶振X1、晶体振荡器X2、接口E4、电感L1、L2、L3、电阻R12、R13、电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28；无线收发模块32的GND脚接地，RF脚连接电容C25的一端、电容C28的一端，电容C25的另一端接地，电容C28的另一端连接电容C27的一端、电容C26的一端、电感L2的一端，电容C27的另一端接地，电容C26的另一端连接电感L3的一端、电感L1的一端、电容C23的一端，电感L2的另一端与电感L1的另一端、电容C24的一端相连，电感L3的另一端接地，电容C24的另一端连接CC2530芯片41的RN_P脚，电容C23的另一端连接CC2530芯片41的RF_N脚；CC2530芯片41的AV6脚、AV4脚、AV1脚、AV2脚分别连接电容C19的一端与电源、C20的一端与电源、C21的一端与电源、C22的一端与电源，C19、C20、C21、C22的另一端分别接地；晶体振荡器X2的一端分别连接CC2530芯片41的32K_1脚、电容C18的一端，晶体振荡器X2的另一端分别连接CC2530芯片41的32K_2脚、电容C17的一端，电容C18的另一端与电容C17的另一端均接地；CC2530芯片41的XO2脚分别接地与外接晶振X1的1脚，外接晶振X1的3脚、4脚接地，外接晶振X1的2脚分别连接CC2530芯片41的XO1脚与电容C16的一端，C16的另一端接地；CC2530芯片41的AV3脚分别接电源与电容C15的一端，C15的另一端接地；CC2530芯片41的AV5脚分别接电源与电容C14的一端，C14的另一端接地；CC2530芯片41的RESET脚分别连接电阻R13的一端与电容C13的一端，电阻R13的另一端接电源，电容C13的另一端接地；CC2530芯片41的VIN脚连接接口E4；CC2530芯片41的REI脚连接电阻R12的一端，R12的另一端接地；CC2530芯片41的UPL脚连接电容C12的一端，C12的另一端接地；电容C11的一端接地与CC2530芯片41的GND脚，C11的另一端分别接电源与CC2530芯片41的DV脚。
实施例5：如图1-10所示，一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，本实施例与实施例4相同，其中：
优选地，所述环境能量采集模块13的电路还包括RT9183芯片42、CN301电池电压监测芯片43、CN3063电池充电管理芯片44、充电电源19、PMOS管Q1、Q3，NMOS管Q2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、电容C29、C30、C31、C32、C33、电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21；太阳能收集模块15一个输出端连接二极管D1的正极、电容C29的一端、电阻R14的一端、电阻R15的一端、装置内部储能电池12、电容C30的一端、RT9183芯片42的VOUT脚，太阳能收集模块15的另一个输出端连接二极管D1的阴极、电容C29的另一端、电阻R14的另一端、热能收集模块14一个输出端、电容C30的另一端、电容C31的一端、RT9183芯片42的GND脚，电阻R15的另一端接热能收集模块14的另一输出端，电容C31的另一端接RT9183芯片42的VIN脚、PMOS管Q3的E端、二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接PMOS管Q3的C端、PMOS管Q3的B端、二极管D3的阴极、NMOS管Q2的C极、电阻R21的一端、CN301电池电压监测芯片43的Vcc脚、充电电源19、CN3063电池充电管理芯片44的FB脚、CN3063电池充电管理芯片44的BAT脚、电容C33的一端，电容C33的另一端接地；NMOS管Q2的E极接地及二极管D3的阳极，NMOS管Q2的B极连接CN301电池电压监测芯片43的LB0脚；电阻R21的另一端接电阻R19的一端及CN301电池电压监测芯片43的LB1脚，电阻R19的另一端接地；CN301电池电压监测芯片43的GND脚接地；电阻R20的一端连接充电电源19、CN3063电池充电管理芯片44的TEMP脚，R20的另一端连接CN3063电池充电管理芯片44的VIN脚、电阻R17的一端、电容C32的一端、、电阻R16的一端、二极管D2的阴极、PMOS管Q1的E极和B极，同时PMOS管Q1的B极还与装置内部储能电池12、二极管D2的阳极相连，PMOS管Q1的C极与装置内部储能电池12相连，电阻R16的另一端接地，电容C32的另一端接地；电阻R17的另一端连接二极管D5的阳极、二极管D6的阳极，D5的阴极连接CN3063电池充电管理芯片44的脚，D6的阴极连接CN3063电池充电管理芯片44的脚；CN3063电池充电管理芯片44的ISET脚连接电阻R18的一端，R18的另一端接地。
实施例6：如图1-10所示，一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，包括光电检测电路7、信号放大及带通滤波电路8、数据转换处理模块9、数据无线传输模块10、远程监控中心11、环境能量采集模块13、光纤传感器模块16、GPRS数据传输终端38；
所述环境能量采集模块13包括装置内部储能电池12、热能收集模块14、太阳能收集模块15；光纤传感器模块16的光纤耦合器3与光电检测电路7相连，光电检测电路7连接信号放大及带通滤波电路8，信号放大及带通滤波电路8连接数据转换处理模块9，数据转换处理模块9连接数据无线传输模块10，数据无线传输模块10连接GPRS数据传输终端38，GPRS数据传输终端38连接远程监控中心11；环境能量采集模块13的装置内部储能电池12同时与光电检测电路7、信号放大及带通滤波电路8、数据转换处理模块9、数据无线传输模块10相连，环境能量采集模块13内部的太阳能收集模块15与热能收集模块14分别与装置内部储能电池12相连。
优选地，所述光纤传感器模块16包括包括宽带光源1、光谱光源2、光纤耦合器3、反射光4、光纤布拉格光栅传感器5、透射光6；所述光纤传感器模块16内部宽带光源1分解出的广谱光源2与光纤耦合器3相连，光纤布拉格光栅传感器5分解出反射光4与透射光6，反射光4与光纤耦合器3相连，光纤传感器模块16的光纤耦合器3与光电检测电路7相连。
优选地，所述光纤耦合器3是一种2×2的三端耦合器，光纤耦合器3的第一光纤纤芯17成T型，第一光纤纤芯17内有广谱光源2、透射光6、反射光4；广谱光源2一端分解为透射光6，另一端与反射光4结合为光信号21。
优选地，所述光纤布拉格光栅传感器5包括外包层22、光纤包层23、第二光纤纤芯17；外包层22内部为光纤包层23，光纤包层23内部为第二光纤纤芯17，第二光纤纤芯17内部有4个相位光栅24。
优选地，所述数据转换处理模块9包括第一A/D转换器25、FIFO存储器26、PCI8348芯片27、第一PCI数据总线28、CPLD系统29；第一A/D转换器25连接FIFO存储器26及CPLD系统29的EN数据口，FIFO存储器26的HF数据口接CPLD系统29，CPLD系统29的R数据口和W数据口分别连接FIFO存储器26；FIFO存储器26与CPLD系统29均连接PCI8348芯片27，PCI8348芯片27连接第一PCI数据总线28。
优选地，所述数据无线传输模块10包括第二A/D转换器25、第二PCI数据总线28、数据处理器31、电压、电流互感器33、信号调理电路34、DSP芯片模块35、CC2530芯片电路Ⅰ36、CC2530芯片电路Ⅱ39；CC2530芯片电路Ⅰ36包括无线发射模块30、天线Ⅰ37；CC2530芯片电路Ⅱ39包括无线接收模块32、天线Ⅱ18；第二PCI数据总线28连接数据处理器31，数据处理器31连接电压、电流互感器33，电压、电流互感器33连接信号调理电路34，信号调理电路34连接第二A/D转换器25，第二A/D转换器25连接DSP芯片模块35，DSP芯片模块35连接CC2530芯片电路Ⅰ36；CC2530芯片电路Ⅰ36的无线发射模块30通过天线Ⅰ37与CC2530芯片电路Ⅱ39的天线Ⅱ18相连，CC2530芯片电路Ⅱ39通过GPRS数据传输终端38与远程监控中心11连接。
优选地，所述CC2530芯片电路Ⅰ36包括CC2530芯片41、外接晶振X1、晶体振荡器X2、接口E4、电感L1、L2、L3、电阻R12、R13、电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28；无线收发模块32的GND脚接地，RF脚连接电容C25的一端、电容C28的一端，电容C25的另一端接地，电容C28的另一端连接电容C27的一端、电容C26的一端、电感L2的一端，电容C27的另一端接地，电容C26的另一端连接电感L3的一端、电感L1的一端、电容C23的一端，电感L2的另一端与电感L1的另一端、电容C24的一端相连，电感L3的另一端接地，电容C24的另一端连接CC2530芯片41的RN_P脚，电容C23的另一端连接CC2530芯片41的RF_N脚；CC2530芯片41的AV6脚、AV4脚、AV1脚、AV2脚分别连接电容C19的一端与电源、C20的一端与电源、C21的一端与电源、C22的一端与电源，C19、C20、C21、C22的另一端分别接地；晶体振荡器X2的一端分别连接CC2530芯片41的32K_1脚、电容C18的一端，晶体振荡器X2的另一端分别连接CC2530芯片41的32K_2脚、电容C17的一端，电容C18的另一端与电容C17的另一端均接地；CC2530芯片41的XO2脚分别接地与外接晶振X1的1脚，外接晶振X1的3脚、4脚接地，外接晶振X1的2脚分别连接CC2530芯片41的XO1脚与电容C16的一端，C16的另一端接地；CC2530芯片41的AV3脚分别接电源与电容C15的一端，C15的另一端接地；CC2530芯片41的AV5脚分别接电源与电容C14的一端，C14的另一端接地；CC2530芯片41的RESET脚分别连接电阻R13的一端与电容C13的一端，电阻R13的另一端接电源，电容C13的另一端接地；CC2530芯片41的VIN脚连接接口E4；CC2530芯片41的REI脚连接电阻R12的一端，R12的另一端接地；CC2530芯片41的UPL脚连接电容C12的一端，C12的另一端接地；电容C11的一端接地与CC2530芯片41的GND脚，C11的另一端分别接电源与CC2530芯片41的DV脚。
优选地，所述环境能量采集模块13的电路还包括RT9183芯片42、CN301电池电压监测芯片43、CN3063电池充电管理芯片44、充电电源19、PMOS管Q1、Q3，NMOS管Q2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、电容C29、C30、C31、C32、C33、电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21；太阳能收集模块15一个输出端连接二极管D1的正极、电容C29的一端、电阻R14的一端、电阻R15的一端、装置内部储能电池12、电容C30的一端、RT9183芯片42的VOUT脚，太阳能收集模块15的另一个输出端连接二极管D1的阴极、电容C29的另一端、电阻R14的另一端、热能收集模块14一个输出端、电容C30的另一端、电容C31的一端、RT9183芯片42的GND脚，电阻R15的另一端接热能收集模块14的另一输出端，电容C31的另一端接RT9183芯片42的VIN脚、PMOS管Q3的E端、二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接PMOS管Q3的C端、PMOS管Q3的B端、二极管D3的阴极、NMOS管Q2的C极、电阻R21的一端、CN301电池电压监测芯片43的Vcc脚、充电电源19、CN3063电池充电管理芯片44的FB脚、CN3063电池充电管理芯片44的BAT脚、电容C33的一端，电容C33的另一端接地；NMOS管Q2的E极接地及二极管D3的阳极，NMOS管Q2的B极连接CN301电池电压监测芯片43的LB0脚；电阻R21的另一端接电阻R19的一端及CN301电池电压监测芯片43的LB1脚，电阻R19的另一端接地；CN301电池电压监测芯片43的GND脚接地；电阻R20的一端连接充电电源19、CN3063电池充电管理芯片44的TEMP脚，R20的另一端连接CN3063电池充电管理芯片44的VIN脚、电阻R17的一端、电容C32的一端、、电阻R16的一端、二极管D2的阴极、PMOS管Q1的E极和B极，同时PMOS管Q1的B极还与装置内部储能电池12、二极管D2的阳极相连，PMOS管Q1的C极与装置内部储能电池12相连，电阻R16的另一端接地，电容C32的另一端接地；电阻R17的另一端连接二极管D5的阳极、二极管D6的阳极，D5的阴极连接CN3063电池充电管理芯片44的脚，D6的阴极连接CN3063电池充电管理芯片44的脚；CN3063电池充电管理芯片44的ISET脚连接电阻R18的一端，R18的另一端接地。
优选地，所述环境能量采集模块13还包括外部电能输出接口48、集成电路板49；热能收集模块14包括热电堆阵列45、衬底46，热电堆阵列45设置在衬底46上，热电堆阵列45由若干热电偶40排列组成；太阳能收集模块15包括晶体硅20；衬底46包括温差发电支柱47；热能收集模块14和太阳能收集模块15与集成电路板49堆叠组合，集成电路板49通过外部电能输出接口48连接热能收集模块14和太阳能收集模块15。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，其特征在于：包括光电检测电路（7）、信号放大及带通滤波电路（8）、数据转换处理模块（9）、数据无线传输模块（10）、远程监控中心（11）、环境能量采集模块（13）、光纤传感器模块（16）、GPRS数据传输终端（38）；
所述环境能量采集模块（13）包括装置内部储能电池（12）、热能收集模块（14）、太阳能收集模块（15）；光纤传感器模块（16）的光纤耦合器（3）与光电检测电路（7）相连，光电检测电路（7）连接信号放大及带通滤波电路（8），信号放大及带通滤波电路（8）连接数据转换处理模块（9），数据转换处理模块（9）连接数据无线传输模块（10），数据无线传输模块（10）连接GPRS数据传输终端（38），GPRS数据传输终端（38）连接远程监控中心（11）；环境能量采集模块（13）的装置内部储能电池（12）同时与光电检测电路（7）、信号放大及带通滤波电路（8）、数据转换处理模块（9）、数据无线传输模块（10）相连，环境能量采集模块（13）内部的太阳能收集模块（15）与热能收集模块（14）分别与装置内部储能电池（12）相连；
所述数据转换处理模块（9）包括第一A/D转换器（25）、FIFO存储器（26）、PCI8348芯片（27）、第一PCI数据总线（28）、CPLD系统（29）；第一A/D转换器（25）连接FIFO存储器（26）及CPLD系统（29）的EN数据口，FIFO存储器（26）的HF数据口接CPLD系统（29），CPLD系统（29）的R数据口和W数据口分别连接FIFO存储器（26）；FIFO存储器（26）与CPLD系统（29）均连接PCI8348芯片（27），PCI8348芯片（27）连接第一PCI数据总线（28），
所述数据无线传输模块（10）包括第二A/D转换器（25）、第二PCI数据总线（28）、数据处理器（31）、电压、电流互感器（33）、信号调理电路（34）、DSP芯片模块（35）、CC2530芯片电路Ⅰ（36）、CC2530芯片电路Ⅱ（39）；CC2530芯片电路Ⅰ（36）包括无线发射模块（30）、天线Ⅰ（37）；CC2530芯片电路Ⅱ（39）包括无线接收模块（32）、天线Ⅱ（18）；第二PCI数据总线（28）连接数据处理器（31），数据处理器（31）连接电压、电流互感器（33），电压、电流互感器（33）连接信号调理电路（34），信号调理电路（34）连接第二A/D转换器（25），第二A/D转换器（25）连接DSP芯片模块（35），DSP芯片模块（35）连接CC2530芯片电路Ⅰ（36）；CC2530芯片电路Ⅰ（36）的无线发射模块（30）通过天线Ⅰ（37）与CC2530芯片电路Ⅱ（39）的天线Ⅱ（18）相连，CC2530芯片电路Ⅱ（39）通过GPRS数据传输终端（38）与远程监控中心（11）连接，
所述CC2530芯片电路Ⅰ（36）包括CC2530芯片（41）、外接晶振X1、晶体振荡器X2、接口E4、电感L1、L2、L3、电阻R12、R13、电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28；无线收发模块（32）的GND脚接地，RF脚连接电容C25的一端、电容C28的一端，电容C25的另一端接地，电容C28的另一端连接电容C27的一端、电容C26的一端、电感L2的一端，电容C27的另一端接地，电容C26的另一端连接电感L3的一端、电感L1的一端、电容C23的一端，电感L2的另一端与电感L1的另一端、电容C24的一端相连，电感L3的另一端接地，电容C24的另一端连接CC2530芯片（41）的RN_P脚，电容C23的另一端连接CC2530芯片（41）的RF_N脚；CC2530芯片（41）的AV6脚、AV4脚、AV1脚、AV2脚分别连接电容C19的一端与电源、C20的一端与电源、C21的一端与电源、C22的一端与电源，C19、C20、C21、C22的另一端分别接地；晶体振荡器X2的一端分别连接CC2530芯片（41）的32K_1脚、电容C18的一端，晶体振荡器X2的另一端分别连接CC2530芯片（41）的32K_2脚、电容C17的一端，电容C18的另一端与电容C17的另一端均接地；CC2530芯片（41）的XO2脚分别接地与外接晶振X1的1脚，外接晶振X1的3脚、4脚接地，外接晶振X1的2脚分别连接CC2530芯片（41）的XO1脚与电容C16的一端，C16的另一端接地；CC2530芯片（41）的AV3脚分别接电源与电容C15的一端，C15的另一端接地；CC2530芯片（41）的AV5脚分别接电源与电容C14的一端，C14的另一端接地；CC2530芯片（41）的RESET脚分别连接电阻R13的一端与电容C13的一端，电阻R13的另一端接电源，电容C13的另一端接地；CC2530芯片（41）的VIN脚连接接口E4；CC2530芯片（41）的REI脚连接电阻R12的一端，R12的另一端接地；CC2530芯片（41）的UPL脚连接电容C12的一端，C12的另一端接地；电容C11的一端接地与CC2530芯片（41）的GND脚，C11的另一端分别接电源与CC2530芯片（41）的DV脚；
所述环境能量采集模块（13）的电路还包括RT9183芯片（42）、CN301电池电压监测芯片（43）、CN3063电池充电管理芯片（44）、充电电源（19）、PMOS管Q1、Q3，NMOS管Q2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、电容C29、C30、C31、C32、C33、电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21；太阳能收集模块（15）一个输出端连接二极管D1的正极、电容C29的一端、电阻R14的一端、电阻R15的一端、装置内部储能电池（12）、电容C30的一端、RT9183芯片（42）的VOUT脚，太阳能收集模块（15）的另一个输出端连接二极管D1的阴极、电容C29的另一端、电阻R14的另一端、热能收集模块（14）一个输出端、电容C30的另一端、电容C31的一端、RT9183芯片（42）的GND脚，电阻R15的另一端接热能收集模块（14）的另一输出端，电容C31的另一端接RT9183芯片（42）的VIN脚、PMOS管Q3的E端、二极管D4的阴极，二极管D4的阳极接PMOS管Q3的C端、PMOS管Q3的B端、二极管D3的阴极、NMOS管Q2的C极、电阻R21的一端、CN301电池电压监测芯片（43）的Vcc脚、充电电源（19）、CN3063电池充电管理芯片（44）的FB脚、CN3063电池充电管理芯片（44）的BAT脚、电容C33的一端，电容C33的另一端接地；NMOS管Q2的E极接地及二极管D3的阳极，NMOS管Q2的B极连接CN301电池电压监测芯片（43）的LB0脚；电阻R21的另一端接电阻R19的一端及CN301电池电压监测芯片（43）的LB1脚，电阻R19的另一端接地；CN301电池电压监测芯片（43）的GND脚接地；电阻R20的一端连接充电电源（19）、CN3063电池充电管理芯片（44）的TEMP脚，R20的另一端连接CN3063电池充电管理芯片（44）的VIN脚、电阻R17的一端、电容C32的一端、电阻R16的一端、二极管D2的阴极、PMOS管Q1的E极和B极，同时PMOS管Q1的B极还与装置内部储能电池（12）、二极管D2的阳极相连，PMOS管Q1的C极与装置内部储能电池（12）相连，电阻R16的另一端接地，电容C32的另一端接地；电阻R17的另一端连接二极管D5的阳极、二极管D6的阳极，D5的阴极连接CN3063电池充电管理芯片（44）的脚，D6的阴极连接CN3063电池充电管理芯片（44）的脚；CN3063电池充电管理芯片（44）的ISET脚连接电阻R18的一端，R18的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，其特征在于：所述光纤传感器模块（16）包括包括宽带光源（1）、光谱光源（2）、光纤耦合器（3）、反射光（4）、光纤布拉格光栅传感器（5）、透射光（6）；所述光纤传感器模块（16）内部宽带光源（1）分解出的广谱光源（2）与光纤耦合器（3）相连，光纤布拉格光栅传感器（5）分解出反射光（4）与透射光（6），反射光（4）与光纤耦合器（3）相连，光纤传感器模块（16）的光纤耦合器（3）与光电检测电路（7）相连。
3.根据权利要求2所述的基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，其特征在于：所述光纤耦合器（3）是一种2×2的三端耦合器，光纤耦合器（3）的第一光纤纤芯（17）成T型，第一光纤纤芯（17）内有广谱光源（2）、透射光（6）、反射光（4）；广谱光源（2）一端分解为透射光（6），另一端与反射光（4）结合为光信号（21）。
4.根据权利要求2所述的基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，其特征在于：所述光纤布拉格光栅传感器（5）包括外包层（22）、光纤包层（23）、第二光纤纤芯（17）；外包层（22）内部为光纤包层（23），光纤包层（23）内部为第二光纤纤芯（17），第二光纤纤芯（17）内部有4个相位光栅（24）。
5.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的自供电桥梁受损情况实时监测装置，其特征在于：所述环境能量采集模块（13）还包括外部电能输出接口（48）、集成电路板（49）；热能收集模块（14）包括热电堆阵列（45）、衬底（46），热电堆阵列（45）设置在衬底（46）上，热电堆阵列（45）由若干热电偶（40）排列组成；太阳能收集模块（15）包括晶体硅（20）；衬底（46）包括温差发电支柱（47）；热能收集模块（14）和太阳能收集模块（15）与集成电路板（49）堆叠组合，集成电路板（49）通过外部电能输出接口（48）连接热能收集模块（14）和太阳能收集模块（15）。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201819697U (zh) * | 2010-03-18 | 2011-05-04 | 张威 | 一种桥梁安全监控警示装置 |
| CN101916507A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-15 | 广东省建筑科学研究院 | 桥梁健康监测系统 |
| CN202196502U (zh) * | 2011-06-09 | 2012-04-18 | 杭州华泰电气技术有限公司 | 一种用于电能监测计量的远程监控系统 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 中小跨径桥梁健康监测系统研究及其应用;陈宇哲;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20151215;论文第19-34页 |
| 光纤传感技术在桥梁检测中的应用;毕卫红 等;《研究与开发》;20021231(第6期);全文 |
| 基于GPRS的桥梁远程监测系统的研究;金福宝;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20071215(第06期);全文 |
| 面向桥梁健康监测的复合传感技术研究;蔡能宏;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20121015;论文第6-8页，第17-23页 |
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