CN206056572U - 温度湿度三轴倾角监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于智能监测技术领域，具体涉及一种温度湿度三轴倾角监测装置，包括三轴倾角测量计，温度传感器，湿度传感器，ZigBee分节点，单片机，ZigBee主节点、通讯设备及后台计算机，所述三轴倾角测量计、所述温度传感器和所述湿度传感器均通信连接至所述ZigBee分节点，所述ZigBee分节点、所述单片机、所述ZigBee主节点、所述通讯设备及所述后台计算机依次通信连接。本实用新型实施例，通过该温度湿度三轴倾角监测装置解决了待测建筑物倾角变化的可视化实时监测，达到避免因不能实时监测从而导致建筑物发生倾斜最终倒塌的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型属于智能监测技术领域，具体涉及一种温度湿度三轴倾角监测装置。
背景技术
随着社会的发展，建筑物的安全状况越来越受到关注，这其中，建筑物的倾斜度影响最大，建筑物的倾斜严重影响其安全使用。过大的倾斜是地基破坏的前兆，如不及时发现并处理，会导致灾难性的严重后果。现有监测建筑物倾斜的方式通常采用人工介入观测方式，定期派人用仪器测量，该方式反应速度慢，无法应对复杂多变的现场环境，不能对建筑物的倾斜做到实时监测。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种温度湿度三轴倾角监测装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种温度湿度三轴倾角监测装置100，其特征在于，包括三轴倾角测量计101，温度传感器103，湿度传感器105，ZigBee分节点107，单片机109，ZigBee主节点111、通讯设备113及后台计算机115，所述三轴倾角测量计101、所述温度传感器103和所述湿度传感器105均通信连接至所述ZigBee分节点107，所述ZigBee分节点107、所述单片机109、所述ZigBee主节点111、所述通讯设备113及所述后台计算机115依次通信连接。
在本发明的一个实施例中，上述ZigBee分节点107为ZigBee终端设备。
在本发明的一个实施例中，上述ZigBee主节点111为ZigBee路由器。
在本发明的一个实施例中，上述ZigBee分节点107、ZigBee主节点111分别通过串行接口与所述单片机(109)连接。
在本发明的一个实施例中，上述单片机109包括串行输入接口1091、中央处理器1093、数据存储器1095及串行输出接口1097；所述串行输入接口1091与所述ZigBee分节点107电连接以接收由所述三轴倾角测量计101、所述温度传感器103及所述湿度传感器105分别采集到的倾角数据、温度数据及湿度数据；所述中央处理器1093分别电连接所述串行输入接口1091及所述数据存储器1095以将所述倾角数据、所述温度数据及所述湿度数据暂存于所述数据存储器1095并根据内设指令从所述数据存储器1095读取所述倾角数据、所述温度数据及所述湿度数据后处理形成监测数据；所述串行输出接口1097分别电连接所述中央处理器1093及所述ZigBee主节点111以将所述监测数据传输至所述ZigBee主节点111。
在本发明的一个实施例中，上述三轴倾角测量计101为ADIS16210/PCBZ设备或ADIS16210CMLZ设备，测量范围为180°，测量精度为0.1°。
在本发明的一个实施例中，上述温度传感器103的测量范围为-40℃～125℃，测量精度为±0.2℃。
在本发明的一个实施例中，上述湿度传感器105的测量精度为±3％。
上述的温度湿度三轴倾角监测装置，所述通讯设备113通过有线或者无线方式与所述后台计算机115通信连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：可实现待测建筑物倾角变化的可视化实时监测，避免因不能实时监测从而导致建筑物发生倾斜最终倒塌，具有简单便携，低功耗的特点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种温度湿度三轴倾角监测装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种单片机结构示意图。
图中：101、三轴倾角测量计；103、温度传感器；105、湿度传感器；107、ZigBee分节点；109、单片机；111、ZigBee主节点；113、通讯设备；115、后台计算机；1091、串行输入接口；1093、中央处理器；1095、数据存储器；1097、串行输出接口。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
需要说明的是，本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
参见图1，本实施例给出一种温度湿度三轴倾角监测装置，包括三轴倾角测量计，温度传感器，湿度传感器，ZigBee分节点，单片机，ZigBee主节点，通讯设备，后台计算机，三轴倾角测量计、温度传感器和湿度传感器均通信连接至ZigBee分节点，ZigBee分节点、单片机、ZigBee主节点、通讯设备、后台计算机依次通信连接。
具体使用时，将三轴倾角测量计、温度传感器和湿度传感器安装在待测建筑物的梁、柱等关键结构或是墙壁上，通过三轴倾角测量计监测建筑物倾斜度，通过温度传感器以及湿度传感器测量建筑物周围的温度和湿度并通过ZigBee分节点将其传送到单片机上，通过单片机的控制功能来定时检测，同时将参数通过ZigBee主节点和通讯设备传送到后台计算机进行统计，ZigBee分节点为ZigBee终端设备，ZigBee主节点为ZigBee路由器，后台计算机根据原始数据绘制倾角随着温度以及湿度的变化曲线，根据倾角变化提出预警，以便及时作出防护措施，具有简单便携，低功耗的特点。
本实施例采用的三轴倾角计的型号是ADIS16210/PCBZ，ADIS16210CMLZ，上述型号的三轴倾角计是完全集成/校准的数字倾斜传感器，提供一个串行外设接口(SPI)用于全部数字通信，还提供灵活的连接器接口，内置15引脚电缆边沿接口，可最大限度减少电路板空间，但不支持标准扁平电缆连接。
接口PCB通过双排16引脚连接器提供针对ADIS16210CMLZ的访问，支持标准扁平电缆系统和手工焊接连接技术，接口PCB还提供两组安装孔位：一组孔位用于将ADIS16210CMLZ与接口PCB相连，另一组用于将接口板安装在系统框架上。
本实施例中，三轴倾角计可以实现±180°的角度检测，精度可达0.1°，同时低功耗，使得上述三轴倾角计的可行性非常好。
本实施例中，温度传感器采用测量范围为-40℃～125℃，测量精度为±0.2℃的温度传感器。
本实施例中，选择湿度传感器的作用是监测建筑物周围的湿度随季节的变化，以及湿度对倾斜角的影响，绘制变化曲线便于防护，其相对湿度测量精度为±3％。
单片机采用本领域公知的任意一种，单片机包括串行输入接口、中央处理器、数据存储器及串行输出接口；串行输入接口与ZigBee分节点电连接以接收由三轴倾角测量计、温度传感器及湿度传感器分别采集到的倾角数据、温度数据及湿度数据；中央处理器分别电连接所述串行输入接口及数据存储器以将倾角数据、温度数据及湿度数据暂存于数据存储器并根据内设指令从数据存储器读取倾角数据、温度数据及湿度数据后处理形成监测数据；串行输出接口分别电连接中央处理器及ZigBee主节点以将监测数据传输至ZigBee主节点。
虽然单片机在本申请中是一种功能部件，但在本实施例中，它仅仅承担一个监测作用，单片机内部仅需设置简单的程序，例如三轴倾角计的倾角变化的上下限、倾角测量的时间参数，例如，每1小时(或者2、4、8、12、24小时)测量一次，温度和湿度的检测上下限，然后将这些参数通过ZigBee主节点和通讯设备将数据发送到后台计算机即可显示倾角，温度和湿度的参数，由后台计算机的工作人员根据这些参数的变化对待测建筑物进行预警。
本实施例中采用ZigBee网络技术，ZigBee网络是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术，ZigBee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域已经非常成熟。本实施例中采用的ZigBee分节点和ZigBee主节点以及通讯设备均已有产品面世，同时其低功耗的特点保证了系统长久工作的持续性，ZigBee分节点功耗很低，配套小容量电池，工作时间不低于3年；ZigBee主节点和通讯设备比ZigBee分节点功耗略高，配套大容量电池，工作时间不低于3年。
综上所述，本实施例制备的温度湿度三轴倾角监测装置，通过三轴倾角测量计、温度传感器以及湿度传感器测量建筑物周围的倾角、温度和湿度通过ZigBee分节点、传送到单片机上，通过单片机定时将参数通过ZigBee主节点和通讯设备(3G通信模块)传送到后台计算机进行统计，后台计算机根据原始数据绘制倾角随着温度以及湿度变化的曲线，根据倾角变化提出预警，以便及时作出防护措施。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种温度湿度三轴倾角监测装置(100)，其特征在于，包括三轴倾角测量计(101)，温度传感器(103)，湿度传感器(105)，ZigBee分节点(107)，单片机(109)，ZigBee主节点(111)、通讯设备(113)及后台计算机(115)，所述三轴倾角测量计(101)、所述温度传感器(103)和所述湿度传感器(105)均通信连接至所述ZigBee分节点(107)，所述ZigBee分节点(107)、所述单片机(109)、所述ZigBee主节点(111)、所述通讯设备(113)及所述后台计算机(115)依次通信连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ZigBee分节点(107)为ZigBee终端设备。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述ZigBee主节点(111)为ZigBee路由器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ZigBee分节点(107)、所述ZigBee主节点(111)分别通过串行接口与所述单片机(109)连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述单片机(109)包括串行输入接口(1091)、中央处理器(1093)、数据存储器(1095)及串行输出接口(1097)；所述串行输入接口(1091)与所述ZigBee分节点(107)电连接以接收由所述三轴倾角测量计(101)、所述温度传感器(103)及所述湿度传感器(105)分别采集到的倾角数据、温度数据及湿度数据；所述中央处理器(1093)分别电连接所述串行输入接口(1091)及所述数据存储器(1095)以将所述倾角数据、所述温度数据及所述湿度数据暂存于所述数据存储器(1095)并根据内设指令从所述数据存储器(1095)读取所述倾角数据、所述温度数据及所述湿度数据后处理形成监测数据；所述串行输出接口(1097)分别电连接所述中央处理器(1093)及所述ZigBee主节点(111)以将所述监测数据传输至所述ZigBee主节点(111)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,所述三轴倾角测量计(101)为ADIS16210/PCBZ设备或ADIS16210CMLZ设备，测量范围为180°，测量精度为0.1°。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度传感器(103)的测量范围为-40℃～125℃，测量精度为±0.2℃。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述湿度传感器(105)的测量精度为±3％。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通讯设备(113)通过有线或者无线方式与所述后台计算机(115)通信连接。
Priority Applications (1)
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| CN201621020350.5U CN206056572U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 温度湿度三轴倾角监测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107091635A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-08-25 | 上海工程技术大学 | 一种用于隧道沉降监测系统的倾角数据采集模块 |
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2016
- 2016-08-31 CN CN201621020350.5U patent/CN206056572U/zh not_active Expired - Fee Related
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