CN212988674U - 一种索力监测装置及索力监测系统 - Google Patents

一种索力监测装置及索力监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN212988674U
CN212988674U CN202022043459.3U CN202022043459U CN212988674U CN 212988674 U CN212988674 U CN 212988674U CN 202022043459 U CN202022043459 U CN 202022043459U CN 212988674 U CN212988674 U CN 212988674U
Authority
CN
China
Prior art keywords
threshold
acceleration data
cable force
max
data
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.)
Active
Application number
CN202022043459.3U
Other languages
English (en)
Inventor
徐辉
宋爽
姚鸿梁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Tonghe Sensing Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Tonghe Sensing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Tonghe Sensing Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Tonghe Sensing Technology Co Ltd
Priority to CN202022043459.3U priority Critical patent/CN212988674U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN212988674U publication Critical patent/CN212988674U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种索力监测装置及索力监测系统，包括：MEMS加速度传感器、采集电路板、电池和NB‑IoT无线通信模块，所述采集电路板包括电源管理系统、信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器，所述电源管理系统与信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器相连，所述信号调理转换元件与阈值监测元件相连，所述信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件分别与微控制器相连；所述MEMS加速度传感器与采集电路板相连，采集电路板与NB‑IoT无线通信模块相连，电池与采集电路板相连并对MEMS加速度传感器、采集电路板及NB‑IoT无线通信模块进行供电。

Description

一种索力监测装置及索力监测系统
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种监测桥梁拉索索力的索力监测装置及索力监测系统。
背景技术
拉索是缆索桥梁结构中重要的传力与受力构件，一般包括斜拉桥的斜拉索、悬索桥和拱桥的吊索(或吊杆)。拉索索力的大小将直接影响到全桥在施工和服役期间的安全状况，因此它的准确测量在该类桥梁施工控制、后期桥梁养护管理与健康监测有着非常重要的作用。
中国实用新型CN206450355U号专利揭示了一种基于NB-IoT通信的桥梁拉索索力监测设备，包括：MEMS加速度传感器、采集电路板、锂电池和NB-IoT无线通信模块，其中采集电路板由信号调理电路、A/D转换器、微控制器和USB接口组成；USB接口与电脑相连以在初始状态下对索力监测设备参数进行设置，微控制器实现采集控制并通过内置算法程序将MEMS加速度传感器感测的加速度数据换算为索力数据，微控制器与NB-IoT无线通信模块相连，数据再通过NB-IoT无线通信模块发送到云端网络服务器。
然而该实用新型专利揭示的桥梁拉索索力监测设备存在以下问题：
1.其在索力监测设备上设置USB接口，通过USB接口与电脑相连以对索力监测设备参数进行设置，因此需要监测人员随身携带电脑及数据连接线，在使用上具有不便利性；
2.此索力监测设备一直处于索力监测、数据换算及数据上传的工作状态，需要消耗较大功耗，因此需要经常对其更换锂电池；
3.云端监测人员无法感知此索力监测设备的锂电池电量，一旦锂电池电量耗尽，将会造成索力监测失效及设备数据丢失的问题。
4.索力监测设备在监测到的索力处于正常情况下，仍会实时上传大量数据至云端，造成云端数据过多，监测人员不易读取监测数据，并需要监测人员筛选索力数据判断是否正常。
因此，有必要提供一种新的索力监测装置及索力监测系统，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种索力监测装置及索力监测系统，以实现对索力监测装置参数设置便捷、定时监测、阈值监测、远程监测的目的。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种索力监测装置，包括：MEMS加速度传感器、采集电路板、电池和NB-IoT无线通信模块，所述采集电路板包括电源管理系统、信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器，所述电源管理系统与信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器相连，所述信号调理转换元件与阈值监测元件相连，所述信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件分别与微控制器相连；所述MEMS加速度传感器与采集电路板相连，采集电路板与NB-IoT无线通信模块相连，电池与采集电路板相连并对MEMS加速度传感器、采集电路板及NB-IoT无线通信模块进行供电；所述MEMS加速度传感器实时采集加速度信号传输到信号调理转换元件，信号调理转换元件对加速度信号进行放大、滤波及模数转换为加速度数据a，所述实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以正常时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端；信号调理转换元件也实时将加速度数据a传输给阈值监测元件，所述阈值监测元件监测获取的加速度数据a是否超过加速度数据最大阈值amax阈或是否低于加速度数据最小阈值amin阈，当监测的加速度数据a超过加速度数据最大阈值amax阈或低于加速度数据最小阈值amin阈时，所述阈值监测元件以加密时间间隔触发微控制器以加密时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端。
进一步地，所述蓝牙元件用于与一近程设备端进行连接，所述近程设备端对实时时钟元件的正常时间间隔及阈值监测元件的加密时间间隔进行设置。
进一步地，所述电源管理系统用于监测电池电量，所述近程设备端通过蓝牙元件对电源管理系统采集电池电量信息的正常时间间隔进行设置，电源管理系统以正常时间间隔采集电池电量数据并将电池电量数据传输给微控制器以通过NB-IoT无线通信模块上传至云端。
进一步地，在初始状态下，所述实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以一定的频率F采集信号调理转换元件的加速度数据a，共获取K个加速度数据a，微控制器筛选出K个加速度数据a中的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，经过N次正常时间间隔共筛选出N个加速度数据最大值amax及N个加速度数据最小值amin，并计算该N个加速度数据最大值amax的平均值及N个加速度数据最小值amin的平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈传输给阈值监测元件。
进一步地，在索力监测装置进入正常实时监测状态下，所述微控制器在正常时间间隔下每获取一个最新的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，将剔除最先采集的一个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，实时保持对N个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin计算其平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈，微控制器将当前计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈在超过或低于初始状态下计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈的某一百分比P的情况下的数值传输给NB-IoT无线通信模块以上传至云端，并由云端向监测人员发送提醒是否以最新的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈对原始阈值作更新。
进一步地，所述电源管理系统控制信号调理转换元件、阈值监测元件及实时时钟元件处于实时工作状态，控制蓝牙元件在未被一近程设备端唤醒、微控制器未被触发采集加速度数据a的情况下处于休眠状态。
本实用新型提供一种索力监测系统，所述索力监测系统包括由多个索力监测装置构成的索力监测装置组、近程设备端、云端及远程设备端；各索力监测装置具有上述特征；各索力监测装置通过抱箍安装于待测索力的拉索上，所述近程设备端通过蓝牙连接各索力监测装置对各索力监测装置进行初始状态设置，各索力监测装置将监测的索力值上传至云端，并可通过远程设备端对上传至云端的索力值进行读取。
本实用新型具有如下有益效果：1)本申请的索力监测装置的采集电路板上设置有蓝牙元件，在索力监测装置安装到位后，通过近程设备端与蓝牙元件现场连接后，对索力监测装置进行参数设置，近程设备端可以是便于携带的智能手机、平板电脑或智能手环；
2)本申请的索力监测装置的采集电路板上设置有电源管理系统，通过电源管理系统对采集电路板上各元件进行控制，可控制蓝牙元件在近程设备端未唤醒及微控制器未被触发采集加速度数据a的情况下处于休眠状态，以节省电量，延长电池使用时间；
3)本申请的电源管理系统可以正常时间间隔上传电池电量信息供监测人员查看；
4)本申请的索力监测装置的采集电路板上设置有阈值监测元件，在索力监测装置处于低功耗工作状态下，阈值监测元件仍实时对加速度数据a进行监测，当加速度数据a与加速度阈值差距较大时，能唤醒微控制器并使得微控制器以加密时间间隔上传索力数据，使得监测人员能实时对拉索的索力进行监测以及时提醒监测人员对拉索进行安全检查；
5)阈值监测元件工作状态下，不会将正常的加速度数据a进行上传，减少了云端数据的过多载入，也减轻了监测人员对数据的筛选，且通过阈值监测元件进行比对后唤醒微控制器上传的索力数据能直接对监测人员具有警示作用。
附图说明
图1是本实用新型索力监测装置的结构示意图；
图2是本实用新型索力监测装置的结构示意图；
图3是本实用新型索力监测系统的示意图；
图4是本实用新型索力监测装置每次以一定频率F获取的K个加速度数据a折线示意图。
图中：1、索力监测装置；2、抱箍。
具体实施方式
以下结合图1至图4，通过具体实施方式进一步说明本实用新型。
请参照图2所示，本申请提供一种索力监测装置，用于监测桥梁拉索索力数据，并将拉索索力数据上传至云端供监测人员通过远程设备端进行查看，当索力数据处于超阈值状态时，云端可向远程设备端发送警报。
索力监测装置包括：MEMS加速度传感器、采集电路板、电池和NB-IoT无线通信模块。
MEMS加速度传感器与采集电路板相连，采集电路板与NB-IoT无线通信模块相连，电池与采集电路板相连并对MEMS加速度传感器、采集电路板及NB-IoT无线通信模块进行供电。
MEMS加速度传感器用于采集拉索上的加速度信号。
采集电路板包括电源管理系统、信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器，所述电源管理系统与信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器相连，所述信号调理转换元件与阈值监测元件相连，所述信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件分别与微控制器相连。
电源管理系统用于控制对信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器的上电状态及休眠状态的转换，以保证索力监测装置的低功耗运行。电源管理系统也用于以正常时间间隔采集电池电量数据，并将电池电量数据传输给微控制器。
信号调理转换元件用于将MEMS加速度传感器采集的加速度信号进行放大、滤波及模数转换为加速度数据a，并可将加速度数据a传输给阈值监测元件及微控制器。
阈值监测元件用于监测获取的加速度数据a是否超过加速度数据最大阈值amax阈或是否低于加速度数据最小阈值amin阈，当监测的加速度数据a超过加速度数据最大阈值amax阈或低于加速度数据最小阈值amin阈时，所述阈值监测元件可以以加密时间间隔触发微控制器从休眠状态转换为工作状态。
实时时钟元件用于以正常时间间隔触发微控制器从休眠状态转换为工作状态。
蓝牙元件用于与一近程设备端进行现场蓝牙连接，并通过近程设备端对电源管理系统、阈值监测元件、实时时钟元件及微控制器的相关配置参数进行设置。
微控制器用于在工作状态下将获取的加速度数据a通过内置算法程序换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块及将电源管理系统输入的电池电量数据传输给NB-IoT无线通信模块。
NB-IoT无线通信模块用于将获取的索力数据及电池电量数据上传至云端。
在索力监测装置初始状态下：
1)蓝牙元件与一近程设备端进行蓝牙连接以通过近程设备端对实时时钟元件的正常时间间隔及阈值监测元件的加密时间间隔进行设置；近程设备端通过蓝牙元件对电源管理系统采集电池电量信息的正常时间间隔进行设置；
2)请参照图4所示，实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以一定的频率F采集信号调理转换元件的加速度数据a，共获取K个加速度数据a，微控制器筛选出K个加速度数据a中的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，经过N次正常时间间隔共筛选出N个加速度数据最大值amax及N个加速度数据最小值amin，并计算该N个加速度数据最大值amax的平均值及N个加速度数据最小值amin的平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈传输给阈值监测元件，K、N、M1、M2及F的具体数值可通过一近程设备端连接蓝牙元件对微控制器进行设置，本申请中的M1及M2的数值可相等可不相等。
索力监测装置自初始状态下进入正常实时监测状态下的工作方式为：MEMS加速度传感器实时采集加速度信号传输到信号调理转换元件，信号调理转换元件对加速度信号进行放大、滤波及模数转换为加速度数据a，实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以正常时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端；
信号调理转换元件也实时将加速度数据a传输给阈值监测元件，所述阈值监测元件监测获取的加速度数据a是否超过加速度数据最大阈值amax阈或是否低于加速度数据最小阈值amin阈，当监测的加速度数据a超过加速度数据最大阈值amax阈或低于加速度数据最小阈值amin阈时，所述阈值监测元件以加密时间间隔触发微控制器以加密时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端，云端向远程设备端发送短信或邮件等进行报警；
电源管理系统控制信号调理转换元件、阈值监测元件及实时时钟元件处于实时工作状态，控制蓝牙元件在未被一近程设备端唤醒、微控制器未被触发采集加速度数据a的情况下处于休眠状态。
本申请中的索力监测装置在进入正常实时监测状态下后，微控制器在正常时间间隔下每获取一个最新的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，将剔除最先采集的一个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，实时保持对N个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin计算其平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈，微控制器将当前计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈在超过或低于初始状态下计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈的某一百分比P的情况下的数值传输给NB-IoT无线通信模块以上传至云端，并由云端向监测人员发送提醒是否以最新的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈对原始阈值作更新，P的具体数值可通过一近程设备端连接蓝牙元件对微控制器进行设置。
在后期维护中：可通过远程设备端对各正常时间间隔、加密时间间隔、K、N、M1、M2、F及P的数值根据实际情况进行维护修改。
请参照图1及图3所示，本申请还提供一种索力监测系统，包括索力监测装置组、近程设备端、云端及远程设备端。
索力监测装置组包括多个索力监测装置。
各索力监测装置1通过抱箍2安装于待测索力的拉索上，近程设备端通过蓝牙连接各索力监测装置对各索力监测装置进行初始状态设置，各索力监测装置将监测的索力值上传至云端，并可通过远程设备端对上传至云端的索力值进行读取。
近程设备端为具有蓝牙连接功能的智能手机、平板电脑或智能手环等；远程设备端为智能手机、平板电脑、智能手环或电脑等。
请参照图1至图4所示，本申请还提供一种使用索力监测系统的索力监测方法，按如下步骤依次实施：
1).将多个索力监测装置分别安装于待测索力的各拉索上；
2).使用近程设备端通过蓝牙元件唤醒各索力监测装置，各索力监测装置的电池通过电源管理系统对MEMS加速度传感器、信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件、微控制器及NB-IoT无线通信模块上电，各索力监测装置进入待配置状态；
3).使用近程设备端通过蓝牙元件对实时时钟元件触发微控制器的正常时间间隔及对阈值监测元件触发微控制器的加密时间间隔进行设置，一般的，将正常时间间隔设为一小时一次，加密时间间隔设为一分钟一次；
使用近程设备端通过蓝牙元件对电源管理系统采集电池电量数据的正常时间间隔进行设置，使其以正常时间间隔采集电池电量，一般的，可将正常时间间隔设为一小时一次；
4).各索力监测装置进入初始数据采集：MEMS加速度传感器实时采集加速度信号传输到信号调理转换元件，信号调理转换元件对加速度信号进行放大、滤波及模数转换为加速度数据a，实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以一定的频率F采集信号调理转换元件的加速度数据a，共获取K个加速度数据a，微控制器筛选出K个加速度数据a中的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，经过N次正常时间间隔共筛选出N个加速度数据最大值amax及N个加速度数据最小值amin，并计算该N个加速度数据最大值amax的平均值及N个加速度数据最小值amin的平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈传输给阈值监测元件，K、N、M1、M2及F的数值同时于步骤3)中，通过蓝牙元件对微控制器进行设置；
5).各索力监测装置进入低功耗工作状态：电源管理系统控制蓝牙元件及微控制器进入休眠状态，MEMS加速度传感器实时采集加速度信号传输到信号调理转换元件，信号调理转换元件对加速度信号进行放大、滤波及模数转换为加速度数据a，传输给阈值监测元件，所述阈值监测元件监测获取的加速度数据a是否超过加速度数据最大阈值amax阈或是否低于加速度数据最小阈值amin阈；
6).各索力监测装置进入正常实时监测状态：当到正常时间间隔时，实时时钟元件触发微控制器采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端；
电源管理系统以正常时间间隔采集电池电量数据并传输给微控制器，微控制器将电池电量数据传输给NB-IoT无线通信模块以上传至云端；
同时，微控制器剔除最先采集的一个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，加入最新采集的一个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，并对这N个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin计算其平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈，微控制器将当前计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈在超过或低于初始状态下计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈的某一百分比P的情况下的数值传输给NB-IoT无线通信模块以上传至云端，并由云端向监测人员发送提醒是否以最新的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈对原始阈值作更新，P的数值同时于步骤3)中，通过蓝牙元件对微控制器进行设置；
7).各索力监测装置依次重复进行步骤5)与步骤6)的工作状态；
8).当在重复至步骤5)的工作状态的过程中，某一索力监测装置的阈值监测元件监测的信号调理转换元件输入的加速度数据a超过加速度数据最大阈值amax阈或低于加速度数据最小阈值amin阈时，所述阈值监测元件以加密时间间隔触发微控制器以加密时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端，云端向远程设备端发送短信或邮件等进行报警；
9).监测人员通过远程设备端查阅云端内的各索力监测装置上传的索力数据，以此判断各拉索是否处于正常的工作环境；
10).后期维护：通过远程设备端对各正常时间间隔、加密时间间隔、K、N、M1、M2、F及P的数值根据实际情况进行维护修改。
本实用新型具有如下有益效果：1)本申请的索力监测装置的采集电路板上设置有蓝牙元件，在索力监测装置安装到位后，通过近程设备端与蓝牙元件现场连接后，对索力监测装置进行参数设置，近程设备端可以是便于携带的智能手机、平板电脑或智能手环；
2)本申请的索力监测装置的采集电路板上设置有电源管理系统，通过电源管理系统对采集电路板上各元件进行控制，可控制蓝牙元件在近程设备端未唤醒及微控制器未被触发采集加速度数据a的情况下处于休眠状态，以节省电量，延长电池使用时间；
3)本申请的电源管理系统可以正常时间间隔上传电池电量信息供监测人员查看；
4)本申请的索力监测装置的采集电路板上设置有阈值监测元件，在索力监测装置处于低功耗工作状态下，阈值监测元件仍实时对加速度数据a进行监测，当加速度数据a与加速度阈值差距较大时，能唤醒微控制器并使得微控制器以加密时间间隔上传索力数据，使得监测人员能实时对拉索的索力进行监测以及时提醒监测人员对拉索进行安全检查；
5)阈值监测元件工作状态下，不会将正常的加速度数据a进行上传，减少了云端数据的过多载入，也减轻了监测人员对数据的筛选，且通过阈值监测元件进行比对后唤醒微控制器上传的索力数据能直接对监测人员具有警示作用。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种索力监测装置，包括：MEMS加速度传感器、采集电路板、电池和NB-IoT无线通信模块，其特征在于：
所述采集电路板包括电源管理系统、信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器，所述电源管理系统与信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件及微控制器相连，所述信号调理转换元件与阈值监测元件相连，所述信号调理转换元件、阈值监测元件、蓝牙元件、实时时钟元件分别与微控制器相连；
所述MEMS加速度传感器与采集电路板相连，采集电路板与NB-IoT无线通信模块相连，电池与采集电路板相连并对MEMS加速度传感器、采集电路板及NB-IoT无线通信模块进行供电；
所述MEMS加速度传感器实时采集加速度信号传输到信号调理转换元件，信号调理转换元件对加速度信号进行放大、滤波及模数转换为加速度数据a，所述实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以正常时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端；
信号调理转换元件也实时将加速度数据a传输给阈值监测元件，所述阈值监测元件监测获取的加速度数据a是否超过加速度数据最大阈值amax阈或是否低于加速度数据最小阈值amin阈，当监测的加速度数据a超过加速度数据最大阈值amax阈或低于加速度数据最小阈值amin阈时，所述阈值监测元件以加密时间间隔触发微控制器以加密时间间隔采集信号调理转换元件的加速度数据a，微控制器通过内置算法程序将加速度数据a换算为索力数据并将索力数据传输给NB-IoT无线通信模块，NB-IoT无线通信模块将获取的索力数据上传至云端。
2.如权利要求1所述的索力监测装置，其特征在于：所述蓝牙元件用于与一近程设备端进行连接，所述近程设备端对实时时钟元件的正常时间间隔及阈值监测元件的加密时间间隔进行设置。
3.如权利要求2所述的索力监测装置，其特征在于：所述电源管理系统用于监测电池电量，所述近程设备端通过蓝牙元件对电源管理系统采集电池电量信息的正常时间间隔进行设置，电源管理系统以正常时间间隔采集电池电量数据并将电池电量数据传输给微控制器以通过NB-IoT无线通信模块上传至云端。
4.如权利要求1所述的索力监测装置，其特征在于：在初始状态下，所述实时时钟元件以正常时间间隔触发微控制器以频率F采集信号调理转换元件的加速度数据a，共获取K个加速度数据a，微控制器筛选出K个加速度数据a中的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，经过N次正常时间间隔共筛选出N个加速度数据最大值amax及N个加速度数据最小值amin，并计算该N个加速度数据最大值amax的平均值及N个加速度数据最小值amin的平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈传输给阈值监测元件。
5.如权利要求4所述的索力监测装置，其特征在于：在索力监测装置进入正常实时监测状态下，所述微控制器在正常时间间隔下每获取一个最新的加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，将剔除最先采集的一个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin，实时保持对N个加速度数据最大值amax及加速度数据最小值amin计算其平均值得到amax平及amin平，并以amax平的M1倍作为加速度数据最大阈值amax阈及以amin平的M2倍作为加速度数据最小阈值amin阈，微控制器将当前计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈在超过或低于初始状态下计算的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈的某一百分比P的情况下的数值传输给NB-IoT无线通信模块以上传至云端，并由云端向监测人员发送提醒是否以最新的最大阈值amax阈及最小阈值amin阈对原始阈值作更新。
6.如权利要求1所述的索力监测装置，其特征在于：所述电源管理系统控制信号调理转换元件、阈值监测元件及实时时钟元件处于实时工作状态，控制蓝牙元件在未被一近程设备端唤醒、微控制器未被触发采集加速度数据a的情况下处于休眠状态。
7.一种索力监测系统，其特征在于：
所述索力监测系统包括由多个索力监测装置构成的索力监测装置组、近程设备端、云端及远程设备端；
各索力监测装置具有如权利要求1至权利要求6中任一项所述特征；
各索力监测装置通过抱箍安装于待测索力的拉索上，所述近程设备端通过蓝牙连接各索力监测装置对各索力监测装置进行初始状态设置，各索力监测装置将监测的索力值上传至云端，并可通过远程设备端对上传至云端的索力值进行读取。
CN202022043459.3U 2020-09-17 2020-09-17 一种索力监测装置及索力监测系统 Active CN212988674U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022043459.3U CN212988674U (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种索力监测装置及索力监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022043459.3U CN212988674U (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种索力监测装置及索力监测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN212988674U true CN212988674U (zh) 2021-04-16

Family

ID=75417495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202022043459.3U Active CN212988674U (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种索力监测装置及索力监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN212988674U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9077183B2 (en) Distributed low-power wireless monitoring
CN207163500U (zh) 一种高大支撑模板安全监测系统
CN101835178B (zh) 一种实现远程无线监测的方法及无线监测装置
CN100472572C (zh) 一种实现低功耗无线监测的装置
CN112050986A (zh) 一种索力监测装置、索力监测系统及其监测方法
WO2020253417A1 (zh) 一种基于LoRaWAN的输电线路监测装置及系统
CN103745586A (zh) 数据采集装置
CN103743436A (zh) 可遥控环境监控系统及实现环境巡检和系统巡检的方法
CN208125701U (zh) 一种多传感器协同工作的气体监测系统
CN109377079B (zh) 一种用于电力抱杆施工的安全监控系统
CN207300319U (zh) 具有实时预警功能的桥梁安全监控设备
CN210128765U (zh) 一种噪音在线监测装置及系统
CN212988674U (zh) 一种索力监测装置及索力监测系统
CN202599445U (zh) 基于无线传感网技术的温湿度云数据记录仪
CN101211469A (zh) 一种耐火材料生产企业产量监控系统和方法
CN101446488B (zh) 自动化应变测量和监测系统及其方法
CN113063522A (zh) 一种适合在水下工作无线网关
CN112629580A (zh) 桥梁监测方法、装置及系统
CN215116260U (zh) 一种基于物联网的探测滑坡用无源唤醒系统
CN216700332U (zh) 一种爬架实时智能监控系统
CN214583161U (zh) 一种基于倾角传感的建筑监测设备
CN209372131U (zh) 一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统
CN211089677U (zh) 基于物联网的地下水环境监测系统
CN202566245U (zh) 一种烤烟房的监测系统
CN116437307A (zh) 一种输电线工程安全监测及预警系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant