CN202600453U - 水泥灌浆监测仪及水泥灌浆监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种水泥灌浆监测仪和水泥灌浆监测系统，属于信号采集和处理领域。所述水泥灌浆监测仪包括中心监测节点和多个传感器节点；所述传感器节点与所述中心监测节点之间通过Zigbee网络无线连接。本实用新型实施例不仅提高了数据在各种环境中传输的可靠性、安全性、实时性，而且使监测仪在复杂的工作环境中适应性也得到加强；水泥灌浆监测仪的抗干扰的能力也有了质的提高。

Description

水泥灌浆监测仪及水泥灌浆监测系统

技术领域

本实用新型涉及信号采集和处理领域，特别涉及一种水泥灌浆监测仪及水泥灌浆监测系统。

背景技术

水泥灌浆是水利施工的重要基础工作，水泥灌浆的工作过程需要全程监控，该监控过程通常采用水泥灌浆监测仪来实现。

目前的水泥灌浆监测仪一般包括传感器模块和监控模块，传感器模块将检测到的数据通过有线传输给监控模块，整个传输过程数据以模拟量的方式进行传输。

在实现本实用新型的过程中，发明人人发现现有技术至少存在以下问题：将采集的数据信息以有线的方式传输给监控中心，会使得在某些复杂环境下布线较为困难，同时也会使数据精度、安全性、实时性都很容易受到人为和环境等因素的影响。

实用新型内容

为了解决数据信息有线传输过程中数据精度、安全性、实时性容易受到人为和环境等因素的影响以及在复杂环境下布线困难的问题，本实用新型实施例提供了一种水泥灌浆监测仪及水泥灌浆监测系统。所述技术方案如下：

一方面，本实用新型实施例提供了一种水泥灌浆监测仪，所述水泥灌浆监测仪，包括中心监测节点和多个传感器节点；所述传感器节点与所述中心监测节点之间通过Zigbee网络无线连接。

具体的，所述传感器节点包括用于将采集的数据以数字信号输出的传感器模块和用于将所述传感器模块输出的数字信号通过Zigbee网络发送的第一Zigbee通信模块，所述Zigbee通信模块与所述传感器模块相连；所述中心监测节点包括主控模块和用于与所述第一Zibgee通信模块交互的第二Zigbee通信模块，所述主控模块和所述第二Zigbee通信模块相连。

优选的，所述传感器节点还包括用于对所述传感器模块输出的数字信号进行标定处理并将标定处理后的数据发送到所述Zigbee通信模块的处理模块，所述处理模块分别与所述传感器模块和所述Zigbee通信模块相连。

具体的，所述传感器节点包括流量传感器节点、压力传感器节点、比重传感器节点和抬动传感器节点中的任意一种或多种。

可选的，所述传感器模块包括至少一个模拟传感器和模数转换器，所述模数转换器与所述模拟传感器相连。

可选的，所述传感器模块包括至少一个数字传感器。

优选的，所述中心监测节点和所述传感器节点以非转发方式无线连接。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种及水泥灌浆监测系统，该系统包括总控制中心和上述水泥灌浆监测仪，所述总控制中心与所述水泥灌浆监测仪的中心监测节点无线连接。

优选地，所述总控制中心与所述中心监测节点通过Zigbee网络无线连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将传感器采集的数据通过Zigbee网络发送到中心监测节点，这样不仅不需要复杂的布线来传输数据，也同时提高了数据在各种环境中传输的可靠性、安全性、实时性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1中提供的水泥灌浆监测仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中提供的水泥灌浆监测仪的详细结构框图；

图3是本实用新型实施例1中提供的传感器节点的工作流程图；

图4是本实用新型实施例1中提供的中心监测节点的工作流程图；

图5是本实用新型实施例2中提供的水泥灌浆监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种水泥灌浆监测仪，该水泥灌浆监测仪包括中心监测节点102和多个传感器节点101。其中，传感器节点101与中心监测节点102之间通过Zigbee网络无线连接。

通常，在一条巷道中，会开多个孔进行灌浆，每个孔都需要设置多个传感器节点，比如流量传感器节点、压力传感器节点、比重传感器节点和抬动传感器节点，用于监测水泥灌浆的流量、压力、比重和抬动等物理量，传感器节点101可以将获取的被监测对象的测量数据通过Zigbee网络发送给中心监测节点102。中心监测节点102接收到传感器节点101发送的数据后，对其进行处理，比如记录、显示或者向上一级设备转发等。需要说明的是，中心监测节点102可以为一个，也可以为多个，在实际应用中，根据巷道中孔的个数进行设置。传感器节点101和中心监测节点102，可以一对一，也可以一对多，或者多对一。其中，一对多的情况主要是抬动仪(即前述抬动传感器节点)需要将数据发送给多个中心监测节点102。

具体的，结合图2，传感器节点101包括传感器模块1011和第一Zigbee通信模块1013。第一Zigbee通信模块1013与传感器模块1011相连，传感器模块1011将采集的数据以数字信号输出，第一Zigbee通信模块1013用于将传感器模块1011输出的数字信号通过Zigbee网络发送出去；中心监测节点102包括主控模块1022和用于与第一Zigbee通信模块1013交互的第二Zigbee通信模块1021，主控模块1022和第二Zigbee通信模块1021相连。

可选地，传感器模块1011包括模拟传感器和模数转换器，模数转换器与模拟传感器相连；或者，传感器模块1011采用数字传感器。

优选的，如图2所示，传感器节点101还包括处理模块1012，处理模块1012与传感器模块1011相连，用于对传感器模块1011输出的数字信号进行标定处理，并将标定处理后的数据发送到Zigbee通信模块1013。

优选的，传感器节点101与中心监测节点102以非转发方式无线连接。也就是说，每个传感器节点101与中心监测节点102直接通讯。

下面简述本实用新型实施例的传感器节点101和中心监测节点102的工作流程：

如图3所示，在传感器节点101的工作流程为：

步骤201、传感器节点采集数据信息；

步骤202、将采集的数据信息以数字信号输出；

步骤203、判断数据是否有效，如果有效执行步骤205，否则执行步骤204；

步骤204、数据出现错误，出错处理，重新采集数据。

步骤205、通过处理模块将数字化的传感器信息进行标定处理；

步骤206、将标定完成的信息发送到第一Zigbee通信模块，进行Zigbee网络传输。

如图4所示，在中心监测节点102上的处理流程为：

步骤301、初始化和创建无线通信网络Zigbee；

步骤302、判断步骤301是否成功，如果成功则执行303，否则回到步骤301；

步骤303、设定传感器地址和传感器绑定关系；

步骤304、检测相关传感器的存在，如果存在，执行步骤305，否则继续步骤304；

步骤305、验定传感器精度和可靠性，如果验定成功，执行步骤306，否则回到步骤303；

步骤306、开始接受传感器节点数据，同时进行其他处理。

本实用新型实施例通过将传感器节点采集的数据通过Zigbee网络发送到中心监测节点，可以根据需要设置传感器节点和中心监测节点之间的关系，所以本实用新型实施例不需要通过复杂的布线来传输数据，同时还可以提高数据在各种环境中传输的可靠性、安全性、实时性，又由于将传感器采集的数据以数字信号的方式传输，这样使得水泥灌浆监测仪在复杂的工作环境中适应性也得到加强；水泥灌浆监测仪的抗干扰的能力也有了质的提高。

实施例2

本实用新型实施例还提供了一种水泥灌浆监测系统，如图2所示，该系统包括总控制中心21和实施例1中提供的水泥灌浆监测仪22，总控制中心21与水泥灌浆监测仪22的中心监测节点无线连接。

优选地，总控制中心与中心监测节点也通过Zigbee网络无线连接，但是并不仅限于此，它们还可以通过3G等无线技术连接。

本实用新型实施例通过将传感器节点采集的数据通过Zigbee网络发送到中心监测节点，可以根据需要设置传感器节点和中心监测节点之间的关系，所以本实用新型实施例不需要通过复杂的布线来传输数据，同时还可以提高数据在各种环境中传输的可靠性、安全性、实时性，又由于将传感器采集的数据以数字信号的方式传输，这样使得水泥灌浆监测仪在复杂的工作环境中适应性也得到加强；水泥灌浆监测仪的抗干扰的能力也有了质的提高。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水泥灌浆监测仪，所述水泥灌浆监测仪包括中心监测节点和多个传感器节点；其特征在于，所述传感器节点与所述中心监测节点之间通过Zigbee网络无线连接。

2.根据权利要求1所述的水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述传感器节点包括用于将采集的数据以数字信号输出的传感器模块和用于将所述传感器模块输出的数字信号通过Zigbee网络发送的第一Zigbee通信模块，所述第一Zigbee通信模块与所述传感器模块相连；所述中心监测节点包括主控模块和用于与所述第一Zigbee通信模块交互的第二Zigbee通信模块，所述主控模块和所述第二Zigbee通信模块相连。

3.根据权利要求2所述的水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述传感器节点还包括用于对所述传感器模块输出的数字信号进行标定处理并将标定处理后的数据发送到所述Zigbee通信模块的处理模块，所述处理模块分别与所述传感器模块和所述Zigbee通信模块相连。

4.根据权利要求2所述的水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述传感器模块包括模拟传感器和模数转换器，所述模数转换器与所述模拟传感器相连。

5.根据权利要求2所述的水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述传感器模块包括数字传感器。

6.根据权利要求1所述的水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述传感器节点包括流量传感器节点、压力传感器节点、比重传感器节点和抬动传感器节点中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述中心监测节点和所述传感器节点以非转发方式无线连接。

8.一种水泥灌浆监测系统，包括总控制中心和水泥灌浆监测仪，其特征在于，所述水泥灌浆监测仪为权利要求1-7任一项所述的水泥灌浆监测仪，所述总控制中心与所述水泥灌浆监测仪的中心监测节点无线连接。

9.根据权利要求8所述的水泥灌浆监测系统，其特征在于，所述总控制中心与所述中心监测节点通过Zigbee网络无线连接。

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