CN109900319A - 一种土木工程结构检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土木工程结构检测系统，包括主控芯片、从控芯片、建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、建筑能耗检测模块、图像采集单元；主控芯片与从控芯片双向连接，主控芯片可通过无线收发装置与远程监控装置传递信息；建筑本体检测模块包括红外测距传感器、角度传感器、振动传感器、应变计，建筑环境检测模块包括温湿度传感器、声音传感器、尘埃粒子计数仪、风速仪，图像采集单元包括高清可见光全景摄像头、红外摄像仪；建筑能耗检测模块包括导热系数测试模块、抗拉强度测试模块、抗风载性能测试模块、抗冲击性能测试模块。本发明提供一种增加了检测种类、提高了工作效率、更加便捷的土木工程结构检测系统。

Description

一种土木工程结构检测系统

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种土木工程结构检测系统。

背景技术

随着对工程结构的安全性、耐久性及正常使用功能的日益关注，人们希望能够在结构的服役期，即使出现一些如地震、台风、爆炸等灾害性事故后，也能充分了解结构的健康状况，以决定是否需要对结构进行维修和养护，以及何时进行维修和养护。随着全世界经济的迅速发展，土木工程领域也取得了令人瞩目的成就，各种大型复杂结构不断出现。当今的土木工程结构正在向超大化、复杂化方向发展，如大型桥梁、超高层建筑、规模巨大的大型场馆、大型水坝、核电站及近海结构等。由于大型复杂结构具有特别重大的社会意义和影响，加之其体量大、个性显著、结构复杂，因此，对通过结构健康监测与安全预警技术，监测其关键构件和关键位置的反应，推断其结构的健康与安全状况，并及时进行预警，从而保障结构的服役安全，避免重大事故的发生，是土木工程领域的前沿技术。

中国专利“一种土木工程结构健康检测系统(CN201710108126.4)”包括：中央处理器、建筑体检测单元、环境检测单元、摄像装置、远程监控端以及太阳能供电装置；所述中央处理器通过无线收发模块一与远程监控端无线通讯连接；所述太阳能供电装置与中央处理器电连接。本发明能够自动采集包括建筑物检测点的振动物理量、加速度物理量、内部的裂纹和缺陷物理量、应变物理量信号、空气酸碱度值、温湿度值、风压值、风速值以及视频信号，并具备相关物理量信号异常的报警功能。但是常规的土木工程结构检测系统还存在着测试性能单一、工作效率低、使用不便捷的缺点。

因此，基于这些问题，提供一种增加了检测种类、提高了工作效率、更加便捷的土木工程结构检测系统，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增加了检测种类、提高了工作效率、更加便捷的土木工程结构检测系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种土木工程结构检测系统，包括主控芯片、从控芯片，还包括：建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、建筑能耗检测模块、图像采集单元；

所述主控芯片与从控芯片双向连接，所述从控芯片将收集的数据信号传送至主控芯片，所述主控芯片对数据信号进行处理后将控制指令反馈给从控芯片，所述主控芯片可通过无线收发装置与远程监控装置传递信息，所述远程监控装置包括相互电连接的无线收发模块、远程监控计算机；

所述建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、图像采集单元的输出端分别与从控芯片的输入端电连接，所述建筑本体检测模块包括红外测距传感器、角度传感器、振动传感器、应变计，所述建筑环境检测模块包括温湿度传感器、声音传感器、尘埃粒子计数仪、风速仪，所述图像采集单元包括高清可见光全景摄像头、红外摄像仪；

所述建筑能耗检测模块的输出端与主控芯片的输入端电连接，所述建筑能耗检测模块包括导热系数测试模块、抗拉强度测试模块、抗风载性能测试模块、抗冲击性能测试模块。

进一步的，所述主控芯片通过加密模块将数据传送至存储器，所述存储器用于存储本地数据。

进一步的，所述从控芯片的输出端连有语音播放芯片，所述语音播放芯片与扬声器电连接。

进一步的，所述从控芯片的输入端还与GPS定位装置的输出端相连。

进一步的，还包括太阳能电池，所述太阳能电池将太阳光能转化成电能，所述太阳能电池的输出端分别与主控芯片、从控芯片电连接。

进一步的，所述主控芯片型号为ATMEGA2560单片机，所述从控芯片型号为ATMEGA32U2单片机。

本发明的优点和积极效果是：本发明能够对建筑本体、建筑环境、建筑能耗进行自动检测，自动检测包括对建筑物检测点距离值、角度值、振动值、应变值、以及温湿度值、声音值、尘埃粒子的数量值、风速值进行检查并能够通过无线收发装置随时将检测数据自动发送给远程监控装置，另外，还可用于测试建筑材料的导热系数、抗拉强度、抗风载性能、抗冲击性能，克服了现有土木工程结构检测采用人工定期检查记录并进行数据对比的缺陷，省时省力、工作效率高、安全性高。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本发明的系统连接图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。

图1是本发明的系统连接图。下面就结合图1来具体说明本发明。

如图1所示，一种土木工程结构检测系统，包括主控芯片、从控芯片，还包括：建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、建筑能耗检测模块、图像采集单元；所述主控芯片与从控芯片双向连接，所述从控芯片将收集的数据信号传送至主控芯片，所述主控芯片对数据信号进行处理后将控制指令反馈给从控芯片，所述主控芯片可通过无线收发装置与远程监控装置传递信息，所述远程监控装置包括相互电连接的无线收发模块、远程监控计算机；所述建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、图像采集单元的输出端分别与从控芯片的输入端电连接，所述建筑本体检测模块包括红外测距传感器、角度传感器、振动传感器、应变计，所述建筑环境检测模块包括温湿度传感器、声音传感器、尘埃粒子计数仪、风速仪，所述图像采集单元包括高清可见光全景摄像头、红外摄像仪；所述建筑能耗检测模块的输出端与主控芯片的输入端电连接，所述建筑能耗检测模块包括导热系数测试模块、抗拉强度测试模块、抗风载性能测试模块、抗冲击性能测试模块。

作为举例，建筑本体检测模块包括红外测距传感器、角度传感器、振动传感器、应变计，在测量点处红外测距传感器用于测距离值，角度传感器用于测量角度值，振动传感器同于测试振动值，应变计用于测试应变值，建筑本体检测模块将所采集到的各物理量信号实时发送给从控芯片，建筑环境检测模块包括温湿度传感器、声音传感器、尘埃粒子计数仪、风速仪，温湿度传感器用于检测测量点环境中的温湿度值，声音传感器用于采集测量点处环境中的声音值，尘埃粒子计数仪用于采集测量点处环境中尘埃粒子的数量值，风速仪用于采集测量点处环境的风速值，建筑环境检测模块将所采集到的各物理量信号实时发送给从控芯片，图像采集单元用于采集建筑体上测量点处的视频，并将所采集到的信号实时发送给从控芯片，建筑能耗检测模块包括导热系数测试模块、抗拉强度测试模块、抗风载性能测试模块、抗冲击性能测试模块，导热系数测试模块用于测试建筑材料的导热系数，抗拉强度测试模块用于测试建筑材料的抗拉强度，抗风载性能测试模块用于测试建筑材料的抗风载性能，抗冲击性能测试模块用于测试建筑材料的抗冲击性能，建筑能耗检测模块将所采集到的各物理量信号实时发送给主控芯片，主控芯片对数据信号进行处理；主控芯片与从控芯片双向连接，从控芯片将采集的数据信号传送至主控芯片，主控芯片对数据信号进行处理，一方面将控制指令反馈给从控芯片，另一方面可通过无线收发装置与远程监控装置传递信息，其中，远程监控装置包括相互电连接的无线收发模块、远程监控计算机。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述主控芯片通过加密模块将数据传送至存储器，所述存储器用于存储本地数据。存储器用于存储数据，加密模块起到加密的作用。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述从控芯片的输出端连有语音播放芯片，所述语音播放芯片与扬声器电连接。扬声器用于播放语音。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述从控芯片的输入端还与GPS定位装置的输出端相连。GPS定位装置用于定位测试点的位置。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，还包括太阳能电池，所述太阳能电池将太阳光能转化成电能，所述太阳能电池的输出端分别与主控芯片、从控芯片电连接。太阳能电池用于为测试系统供电。

需要指出的是，所述主控芯片型号为ATMEGA2560单片机，所述从控芯片型号为ATMEGA32U2 单片机。需要说明的是，本发明采用的主控芯片、从控芯片均为市售产品(现有技术)，在此不再详述。

综上所述，本发明提供一种增加了检测种类、提高了工作效率、更加便捷的土木工程结构检测系统。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种土木工程结构检测系统，包括主控芯片、从控芯片，其特征在于：还包括：建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、建筑能耗检测模块、图像采集单元；

所述主控芯片与从控芯片双向连接，所述从控芯片将收集的数据信号传送至主控芯片，所述主控芯片对数据信号进行处理后将控制指令反馈给从控芯片，所述主控芯片可通过无线收发装置与远程监控装置传递信息，所述远程监控装置包括相互电连接的无线收发模块、远程监控计算机；

所述建筑本体检测模块、建筑环境检测模块、图像采集单元的输出端分别与从控芯片的输入端电连接，所述建筑本体检测模块包括红外测距传感器、角度传感器、振动传感器、应变计，所述建筑环境检测模块包括温湿度传感器、声音传感器、尘埃粒子计数仪、风速仪，所述图像采集单元包括高清可见光全景摄像头、红外摄像仪；

所述建筑能耗检测模块的输出端与主控芯片的输入端电连接，所述建筑能耗检测模块包括导热系数测试模块、抗拉强度测试模块、抗风载性能测试模块、抗冲击性能测试模块。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程结构检测系统，其特征在于：所述主控芯片通过加密模块将数据传送至存储器，所述存储器用于存储本地数据。

3.根据权利要求1所述的一种土木工程结构检测系统，其特征在于：所述从控芯片的输出端连有语音播放芯片，所述语音播放芯片与扬声器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程结构检测系统，其特征在于：所述从控芯片的输入端还与GPS定位装置的输出端相连。

5.根据权利要求1所述的一种土木工程结构检测系统，其特征在于：还包括太阳能电池，所述太阳能电池将太阳光能转化成电能，所述太阳能电池的输出端分别与主控芯片、从控芯片电连接。

6.根据权利要求5所述的一种土木工程结构检测系统，其特征在于：所述主控芯片型号为ATMEGA2560单片机，所述从控芯片型号为ATMEGA32U2单片机。