CN113916361A - 一种建筑物振动数据采集设备 - Google Patents
一种建筑物振动数据采集设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113916361A CN113916361A CN202111142787.1A CN202111142787A CN113916361A CN 113916361 A CN113916361 A CN 113916361A CN 202111142787 A CN202111142787 A CN 202111142787A CN 113916361 A CN113916361 A CN 113916361A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data acquisition
- vibration data
- building vibration
- controller
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0428—Safety, monitoring
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2612—Data acquisition interface
Abstract
本发明公开了一种建筑物振动数据采集设备，涉及建筑监测技术领域。该建筑物振动数据采集设备，包括外壳、设置于外壳上的方向指示丝印和状态指示灯、设置于外壳内部的3轴MEMS加速度传感器、数据采集模块、控制器、数据传输模块、电池，所述3轴MEMS加速度传感器、数据采集模块、控制器、数据传输模块依次连接，所述电池分别与3轴MEMS加速度传感器、数据采集模块、控制器、数据传输模块、状态指示灯连接，所述状态指示灯与控制器连接。本发明种建筑物振动数据采集设备给道路、房体、桥梁添加振动检测，有利于深入分析和评估建筑物安全。
Description
技术领域
本发明涉及建筑监测技术领域，具体地，涉及一种建筑物振动数据采集设备。
背景技术
随着人们对高层建筑物频发振动事件的关注，以及桥梁因为恶劣使用环境、荷载作用、年限过长等因素导致桥梁损伤，产生病害，威胁桥梁安全，引起桥梁事故，增加一种易安装、高精度的振动检测设备，有利于建立一套完备、系统化、自动化、智能化的建筑物整体结构健康监测、分析、预警、评估系统，不断完善建筑物健康综治管理体系和能力的现代化。
鉴于市面上缺少高精度的专业监测设备，且现有设备都是孤立的研究建筑物本身的振动，没有和地震动联系起来。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种建筑物振动数据采集设备。该建筑物振动数据采集设备可以采集建筑物的振动数据，并具有一定的地震动数据采集的能力，为建筑物安全研究提供不同维度的数据支持。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种建筑物振动数据采集设备，包括外壳、设置于外壳上的方向指示丝印和状态指示灯、设置于外壳内部的3轴MEMS加速度传感器、数据采集模块、控制器、数据传输模块、电池，所述3轴MEMS加速度传感器、数据采集模块、控制器、数据传输模块依次连接，所述电池分别与3轴MEMS加速度传感器、数据采集模块、控制器、数据传输模块、状态指示灯连接，所述状态指示灯与控制器连接。
进一步地，所述方位指示丝印的方向指向与3轴MEMS加速度传感器的三轴指向方向相同，所述方位指示丝印上包括南北方向指向、东西方向指向、上下方向指向。
进一步地，所述外壳的两侧上设有腰孔和固定孔。
进一步地，所述控制器上具有0.1~20Hz FIR带通滤波功能，并将数据采集模块采集的数据打包成miniSEED格式。
进一步地，所述3轴MEMS加速度传感器的测量范围为±19.6m/s2，测量误差小于5%，线性度误差小于1%。
进一步地，所述数据采集模块包括依次连接的低通抗混叠滤波器、24位模/数转换器和通信模块。
进一步地，所述通信模块与数据传输模块连接。
进一步地，所述数据传输模块、通信模块均为4G全网通无线通信模块。
进一步地，所述电池为锂电池。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明建筑物振动数据采集设备通过方向指示丝印与3轴MEMS加速度传感器的指示方向一致来确定该建筑物振动数据采集设备的安装方向，安装便利；本发明建筑物振动数据采集设备通过电池供电，防止外部断电时设备不可用的情形；本发明通过3轴MEMS加速度传感器进行振动数据检测，并通过控制器进行FIR滤波处理，提高了振动数据采集的准确性。通过本发明建筑物振动数据采集设备对建筑物的振动数据采集，通过分析，实现对建筑物结构的监测、评估与预警，保障建筑物的使用安全。
附图说明
图1为本发明建筑物振动数据采集设备的外壳结构图；
图2为本发明建筑物振动数据采集设备的内部结构图；
附图标记说明：
1-方向指示丝印；2-3轴MEMS加速度传感器；3-数据采集模块；4-控制器；5-数据传输模块；6-电池；7-安装腰孔；8-固定孔；9-状态指示灯。
具体实施方式
为了进一步阐明本发明的技术方案和工作原理，下面结合附图与具体实施方式对本发明做详细的介绍。
如图1-2，本发明提供了一种建筑物振动数据采集设备，包括：外壳、设置于外壳上的方向指示丝印1和状态指示灯9、设置于外壳内部的3轴MEMS加速度传感器2、数据采集模块3、控制器4、数据传输模块5、电池6，3轴MEMS加速度传感器2、数据采集模块3、控制器4、数据传输模块5依次连接，本发明3轴MEMS加速度传感器2检测建筑物的振动，并通过数据采集模块3采集振动数据，将采集的振动数据传送到控制器4中，控制器4上具有0.1~20Hz FIR带通滤波功能，能够降低建筑物安装附近的重物拖动、车辆经过等造成的干扰，对振动数据进行FIR带通滤波后，打包成miniSEED格式，通过数据传输模块5将滤波后的数据发出分析，可实现对建筑物结构的监测、评估与预警，通过可以通过滤波后的数据用于地震监测。本发明中电池6为锂电池，分别与3轴MEMS加速度传感器2、数据采集模块3、控制器4、数据传输模块5、状态指示灯9连接，用于供电，并在电池6电量低的情况下，安全关机。状态指示灯9与控制器4连接，通过控制器4判断状态指示灯9的闪烁情况，来确定状态指示灯9的安装位置，使其能够满足数据传输模块5正常工作所必须的LTE、EVDO、EHRPD、UMTS、HSDPA、HSUPA、HSPA、HSPA+或者TD-SCDMA信号强度。
本发明中方位指示丝印1的方向指向与3轴MEMS加速度传感器2的三轴指向方向相同，方位指示丝印1上包括南北方向指向“N”、东西方向指向“E”、上下方向指向“U”。在安装本发明建筑物振动数据采集设备时，通过方位指示丝印1校准设备的安装方向，再通过外侧两侧上的腰孔7对安装方向进行微调，最后通过外壳两侧上的固定孔8将该建筑物振动数据采集设备刚性固定在建筑物上，安装过程十分简便。
本发明中所涉及的3轴MEMS加速度传感器2的测量范围为±19.6m/s2，测量误差小于5%，线性度误差小于1%，能够实现振动数据的精准检测。
本发明中数据采集模块3包括依次连接的200Hz低通抗混叠滤波器、24位模/数转换器和通信模块，且该建筑物振动数据采集设备动态范围在0.1Hz~20Hz内时大于80dB。低通抗混叠滤波器用于对采集的振动数据进行滤波处理，将滤波处理后的数据通过24位模/数转换器进行模数转换，将模数转换后的数据传送给通信模块，通信模块与数据传输模块5连接，经数据传输模块5传出分析，实现对建筑物结构的监测、评估与预警。本发明中数据传输模块5、通信模块均为4G全网通无线通信模块。
本发明建筑物振动数据采集设备可设置于道路、房体、桥梁上，来采集道路、房体、桥梁的振动数据，且采集的振动数据精确度高，能够实现对其结构的监测、评估与预警，保障建筑物的使用安全。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施方式，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种建筑物振动数据采集设备，其特征在于，包括：外壳、设置于外壳上的方向指示丝印（1）和状态指示灯（9）、设置于外壳内部的3轴MEMS加速度传感器（2）、数据采集模块（3）、控制器（4）、数据传输模块（5）、电池（6），所述3轴MEMS加速度传感器（2）、数据采集模块（3）、控制器（4）、数据传输模块（5）依次连接，所述电池（6）分别与3轴MEMS加速度传感器（2）、数据采集模块（3）、控制器（4）、数据传输模块（5）、状态指示灯（9）连接，所述状态指示灯（9）与控制器（4）连接。
2.根据权利要求1所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述方位指示丝印（1）的方向指向与3轴MEMS加速度传感器（2）的三轴指向方向相同，所述方位指示丝印（1）上包括南北方向指向、东西方向指向、上下方向指向。
3.根据权利要求1所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述外壳的两侧上设有腰孔（7）和固定孔（8）。
4.根据权利要求1所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述控制器（4）上具有0.1~20Hz FIR带通滤波功能，并将数据采集模块（3）采集的数据打包成miniSEED格式。
5.根据权利要求1所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述3轴MEMS加速度传感器（2）的测量范围为±19.6m/s2，测量误差小于5%，线性度误差小于1%。
6.根据权利要求1所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述数据采集模块（3）包括依次连接的低通抗混叠滤波器、24位模/数转换器和通信模块。
7.根据权利要求6所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述通信模块与数据传输模块（5）连接。
8.根据权利要求7所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述数据传输模块（5）、通信模块均为4G全网通无线通信模块。
9.根据权利要求1所述建筑物振动数据采集设备，其特征在于，所述电池（6）为锂电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111142787.1A CN113916361A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种建筑物振动数据采集设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111142787.1A CN113916361A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种建筑物振动数据采集设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113916361A true CN113916361A (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=79236715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111142787.1A Pending CN113916361A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种建筑物振动数据采集设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113916361A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1142047A (zh) * | 1995-07-27 | 1997-02-05 | 财团法人铁道总合技术研究所 | 确定一建筑物地震破坏度的方法和仪器 |
| CN1387050A (zh) * | 2002-04-01 | 2002-12-25 | 彭苏萍 | 智能三分量地震检波器 |
| KR101529690B1 (ko) * | 2015-04-14 | 2015-06-16 | 주식회사 이제이텍 | Tdd 기법을 이용한 건물 진동 모니터링 시스템 |
| CN206618488U (zh) * | 2017-03-29 | 2017-11-07 | 电子科技大学 | 一种低频振动检测装置 |
| CN207132572U (zh) * | 2017-07-03 | 2018-03-23 | 内蒙古师范大学 | 电热水器量子振动波阻垢防腐装置 |
| CN208795765U (zh) * | 2018-08-30 | 2019-04-26 | 上海澄科电子科技有限公司 | 一种mems无线振动报警传感器 |
| CN209055213U (zh) * | 2018-10-09 | 2019-07-02 | 武汉地震科学仪器研究院有限公司 | 一种无人值守的一体化结构振动监测仪 |
| CN111031490A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-17 | 长虹美菱股份有限公司 | 一种检测居民楼振动噪音源的方法 |
| CN111366234A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-03 | 中水东北勘测设计研究有限责任公司 | 一种闸门无线振动监测装置 |
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202111142787.1A patent/CN113916361A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1142047A (zh) * | 1995-07-27 | 1997-02-05 | 财团法人铁道总合技术研究所 | 确定一建筑物地震破坏度的方法和仪器 |
| CN1387050A (zh) * | 2002-04-01 | 2002-12-25 | 彭苏萍 | 智能三分量地震检波器 |
| KR101529690B1 (ko) * | 2015-04-14 | 2015-06-16 | 주식회사 이제이텍 | Tdd 기법을 이용한 건물 진동 모니터링 시스템 |
| CN206618488U (zh) * | 2017-03-29 | 2017-11-07 | 电子科技大学 | 一种低频振动检测装置 |
| CN207132572U (zh) * | 2017-07-03 | 2018-03-23 | 内蒙古师范大学 | 电热水器量子振动波阻垢防腐装置 |
| CN208795765U (zh) * | 2018-08-30 | 2019-04-26 | 上海澄科电子科技有限公司 | 一种mems无线振动报警传感器 |
| CN209055213U (zh) * | 2018-10-09 | 2019-07-02 | 武汉地震科学仪器研究院有限公司 | 一种无人值守的一体化结构振动监测仪 |
| CN111031490A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-17 | 长虹美菱股份有限公司 | 一种检测居民楼振动噪音源的方法 |
| CN111366234A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-03 | 中水东北勘测设计研究有限责任公司 | 一种闸门无线振动监测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108981826A (zh) | 三轴振动及温度监测传感器 | |
| CN105179013A (zh) | 基于振动监测定位的煤炭盗采监测方法 | |
| CN103645443A (zh) | 一种蓄电池测控系统 | |
| CN210893247U (zh) | 地质灾害应急监测系统 | |
| US20180292256A1 (en) | Portable intrinsically-safe device for acquiring vibration signal and method for acquiring vibration information | |
| CN201335887Y (zh) | 地质灾害多参数采集传输仪 | |
| CN113916361A (zh) | 一种建筑物振动数据采集设备 | |
| CN212292405U (zh) | 基于无线通信的多功能电梯乘运质量及制停距离测试仪 | |
| CN210270114U (zh) | 重型机械化桥架设系统故障检测仪 | |
| CN102798458A (zh) | 一种低频无线加速度计 | |
| CN205066756U (zh) | 一种通信设施倾斜安全监测装置 | |
| CN103760859B (zh) | 基于井盖的城市马路尾气监控系统 | |
| CN110907633A (zh) | 一种基于惯性导航的车载移动桥梁安全检测装置及方法 | |
| CN113917244A (zh) | 一种特种车辆近电场作业安全管控装置及方法 | |
| CN102831665B (zh) | 输电铁塔强度及振动离线智能巡检系统及其预警方法 | |
| CN113805115A (zh) | 一种具有作业安全实时监测的方法和系统 | |
| CN102270373A (zh) | 地震分级自动报警仪 | |
| CN114034376A (zh) | 一种输电杆塔振动监测终端 | |
| CN209826717U (zh) | 一种便携式心脏监测装置 | |
| CN210664870U (zh) | 一种带gps定位的压力传感智能终端 | |
| CN111654550A (zh) | 基于nb-iot的物联网偏移报警系统 | |
| CN111337375A (zh) | 一种输电线路覆冰远程监测系统 | |
| CN215931068U (zh) | 自动扶梯机械振动信号采集装置 | |
| CN212460355U (zh) | 一种基于嵌入式系统控制的无线环境监测装置 | |
| CN219416258U (zh) | 走航式环境监测车 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |