CN219084071U - 一种基于powerbus通信的测斜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于POWERBUS通信的测斜装置，包括：测斜组件，测斜组件固定安装在构筑物上，用于实时采集构筑物的倾斜程度数据；通信组件，通信组件包括测斜网关，测斜网关内设有依次电性连接的POWERBUS通信模块、数据处理模块以及数据传输模块，POWERBUS通信模块与测斜组件电性连接，用于将测斜组件采集的构筑物倾斜程度数据传送至数据处理模块进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据，数据传输模块用于传输倾斜角度数据；监测平台，监测平台与数据传输模块通信连接，用于根据倾斜角度数据实时监测构筑物的倾斜状态通过POWERBUS通信模块进行倾斜程度数据的发送与接收，数据传输速度快，信号数据的穿透力强。

Description

一种基于POWERBUS通信的测斜装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程监测领域，具体涉及一种基于POWERBUS通信的测斜装置。

背景技术

土木工程是指各类土地工程设施的科学技术的统称，指建造在地上或地下、陆上，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、桥梁、堤坝等，这些构筑物的稳定性对人们的生命财产安全至关重要。

构筑物由于地基承载力的不均匀、建筑物体型复杂形成不同载荷及外力风荷、地震等影响建筑物的不均匀沉降，会使得构筑物产生倾斜，构筑物倾斜会严重影响构筑物的强度和稳定性，导致构筑物各承重结构开裂，影响构筑物的正常使用，因此，及时发现构筑物的倾斜状况，根据构筑物的倾斜状况作出相应的补救措施对提高构筑物的安全性和使用寿命具有重大意义。

目前，常用测斜仪对构筑物的倾斜程度进行测量，常用的测斜装置的通信网关主要包括LoRa和zigbee，然而，基于LoRa通信网关的测斜装置信号传输速率比较低，而且成本较高，基于zigbee通信网关测斜装置信号穿透能力弱、成本较高。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种基于POWERBUS通信的测斜装置，解决现有技术中信号传输速率比较低、信号穿透能力弱、成本较高的问题。

本实用新型提供一种基于POWERBUS通信的测斜装置，包括：测斜组件，所述测斜组件固定安装在构筑物上，用于实时采集所述构筑物的倾斜程度数据；通信组件，所述通信组件包括测斜网关，所述测斜网关内设有依次电性连接的POWERBUS通信模块、数据处理模块以及数据传输模块，所述POWERBUS通信模块与所述测斜组件电性连接，用于将所述测斜组件采集的构筑物倾斜程度数据传送至所述数据处理模块进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据，所述数据传输模块用于传输所述倾斜角度数据；监测平台，所述监测平台与所述数据传输模块通信连接，用于根据所述倾斜角度数据实时监测所述构筑物的倾斜状态。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供基于POWERBUS通信的测斜装置，包括：测斜组件，测斜组件固定安装在构筑物上，用于实时采集构筑物的倾斜程度数据；测斜组件可以实时测量构筑物的倾斜程度数据，及时了解构筑物的状态，通信组件，通信组件包括测斜网关，测斜网关内设有依次电性连接的POWERBUS通信模块、数据处理模块以及数据传输模块，POWERBUS通信模块与测斜组件电性连接，用于将测斜组件采集的构筑物倾斜程度数据传送至处理模块进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据，数据传输模块用于传输倾斜角度数据；通过POWERBUS通信模块进行倾斜程度数据的发送与接收，数据传输速度快，信号数据的穿透力强，最终通过数据处理模块将构筑物的倾斜程度数据转换为倾斜角度数据，倾斜角度数据用于反应构筑物的倾斜状态，更加方便直观；监测平台，监测平台与数据传输模块通信连接，用于根据倾斜角度数据实时监测构筑物的倾斜状态，通过监测平台可以实时获知构筑物的倾斜状态。

优选的，所述测斜组件包括若干测斜传感器，若干所述测斜传感器上均设有第一数据发送接口与第一数据接收接口，所述POWERBUS通信模块上设有第二数据发送接口与第二数据接收接口，若干所述第一数据发送接口通过BV线与所述第二数据发送接口电性连接，若干所述第一数据接收接口通过BV线与所述第二数据接收接口电性连接。

优选的，所述第一数据发送接口、所述第一数据接收接口以及所述第二数据发送接口、所述第二数据接收接口均为航插接口。

优选的，若干所述测斜传感器内均设有MEMS芯片，所述MEMS芯片用于实时采集所述构筑物的倾斜加速度数据。

优选的，所述数据处理模块包括MCU模块，所述MCU模块内设有信号发射器和数据处理器，所述信号发射器以及所述数据处理器均通过所述POWERBUS通信模块与若干所述测斜传感器电性连接，所述信号发射器用于向若干所述测斜传感器发送数据采集信号进行倾斜程度数据采集，所述数据处理器用于将所述倾斜加速度数据进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据。

优选的，所述测斜网关内还设有电源模块，所述电源模块的正极接口与所述第二数据发送接口电性连接，所述电源模块的负极接口与所述第二数据接收接口电性连接，所述电源模块用于给若干所述测斜传感器供电。

优选的，所述POWERBUS通信模块内设有储能电容，所述电源模块还用于给所述储能电容供电，当所述POWERBUS通信模块不进行通信工作时，所述电源模块给所述储能电容储能，当所述POWERBUS通信模块进行通信工作时，所述储能电容放电。

优选的，所述测斜网关内还设有控制器，所述控制器与若干所述测斜传感器电性连接，用于控制单个所述测斜传感器工作。

优选的，所述数据传输模块为4G传输模块。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于POWERBUS通信的测斜装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的基于POWERBUS通信的测斜装置的平面结构示意图；

图3为本实用新型提供的基于POWERBUS通信的测斜装置的数据处理模块结构示意图；

图4为本实用新型提供的基于POWERBUS通信的测斜装置A处放大结构示意图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

具体的，如图1-图4所示，本实用新型提供的基于POWERBUS通信的测斜装置包括测斜组件10，测斜组件10固定安装在构筑物上，用于实时采集构筑物的倾斜程度数据，实时采集构筑物的倾斜程度数据，有助于及时发现构筑物的状况，发现问题及时进行补救，通信组件20，通信组件包括测斜网关21，测斜网关内设有依次电性连接的POWERBUS通信模块22、数据处理模块23以及数据传输模块24，POWERBUS通信模块22与测斜组件10电性连接，用于将测斜组件10采集的构筑物倾斜程度数据传送至数据处理模块23进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据；POWERBUS通信模块22基于POWERBUS进行通信，数据传输速度快，信号的穿透能力强，通过POWERBUS进行通信可以减少倾斜程度数据传输延迟和损失。数据处理模块23对倾斜程度数据进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据，倾斜角度数据用于反应构筑物的倾斜状态，更加方便直观；监测平台30，监测平台30与数据传输模块24电性连接，数据传输模块24将倾斜角度数据传输至监测平台30，监测平台30根据倾斜角度数据实时监测构筑物的倾斜状态，数据传输模块24分别与数据处理模块23和监测平台30通信连接，将数据处理模块23处理得到的构筑物的倾斜角度数据传输至监测平台30进行监测，工作人员可以通过监测平台实时获知构筑物的倾斜状态。

具体的，在本实施中，测斜组件10包括若干个测斜传感器11，可以理解的是，具体测斜传感器11的数量可以根据环境的实际情况来确定，若干测斜传感器11上均设有第一数据发送接口111与第一数据接收接口112，POWERBUS通信模块22上设有第二数据发送接口221与第二数据接收接口222，第二数据发送接口221与第二数据接收接口222延伸至测斜网关20外侧，若干第一数据发送接口111通过BV线与第二数据发送接口221电性连接，若干第一数据接收接口112通过BV线与所述第二数据接收接口电性连接。POWERBUS通信模块22只需一个2孔接口即可通过BV线可以将若干个测斜传感器11一并连接到POWERBUS通信模块22上，节省了成本，具体的，在本实施例中，第一数据发送接口111、第一数据接收接口112以及第二数据发送接口221、第二数据接收接口222均为航插接口，航插接口连接、分离速度快，插接后接口安全可靠不易脱落。具体的，在本实施例中，若干测斜传感器11内安装有MEMS芯片，MEMS芯片用于实时采集构筑物的倾斜加速度数据。

具体的，在本实施例中，数据处理模块23包括MCU模块，如图3所示，MCU模块内设有信号发射器231和数据处理器232，信号发射器231以及数据处理器232均通过POWERBUS通信模块22与若干测斜传感器11电性连接，信号发射器231用于向若干测斜传感器11发送数据采集信号进行倾斜程度数据采集，数据处理器231用于将倾斜加速度数据进行处理，以得到构筑物的倾斜角度数据。具体的，信号发射器231发送向若干测斜传感器11，采集信号通过POWERBUS通信模块22传输到若干测斜传感器11，若干测斜传感器11对构筑物的倾斜程度数据进行采集，采集的倾斜程度数据同样通过POWERBUS通信模块22传输到数据处理器232进行处理，数据处理器232通过计算公式将倾斜加速度数据转换为倾斜角度数据，具体的，在本实施中，采用的MCU模块型号为NXP LPC1768，性能稳定功耗低，倾斜角度数据再通过数据传输模块24传输至监测平台30，具体的，数据传输模块24为4G传输模块，在本实施例中，采用的4G模块型号为MGTC-3021，传输稳定兼容性好。

另外，在本实施例中，如图2所示，在测斜网关20内还设有电源模块25，电源模块25的正极接口251与第二数据发送接口221电性连接，电源模块25的负极接口252与所述第二数据接收接口222电性连接，电源模块25可以给若干所述测斜传感器11供电，可以理解的是，电源模块也可以为测斜装置的其他部件供电。通过将电源模块25的正极接口251与第二数据发送接口221电性连接以及将电源模块25的负极接口252与所述第二数据接收接口222电性连接，可以将测斜网关10的通信线、供电线合二为一，实现了信号和供电共用一个总线，数据传输速率快，避免施工过程中出现接线错误。在POWERBUS通信模块22内设有储能电容，电源模块25还用于给储能电容供电，当POWERBUS通信模块22不进行通信工作时，电源模块25既给若干测斜传感器11供电，又储能电容储能，当所述POWERBUS通信模块进行通信工作时，所述储能电容放电进行通信。在本实施中，测斜网关20内还设有控制器，控制器与若干测斜传感器电性连接，用于单独控制某个测斜传感器工作，从而可以了解单个测斜传感器的好坏。

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的基于POWERBUS通信的测斜装置只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本申请的基于POWERBUS通信的测斜装置实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，包括：

测斜组件，所述测斜组件固定安装在构筑物上，用于实时采集所述构筑物的倾斜程度数据；

通信组件，所述通信组件包括测斜网关，所述测斜网关内设有依次电性连接的POWERBUS通信模块、数据处理模块以及数据传输模块，所述POWERBUS通信模块与所述测斜组件电性连接，用于将所述测斜组件采集的构筑物倾斜程度数据传送至所述数据处理模块进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据，所述数据传输模块用于传输所述倾斜角度数据；

监测平台，所述监测平台与所述数据传输模块通信连接，用于根据所述倾斜角度数据实时监测所述构筑物的倾斜状态。

2.根据权利要求1所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述测斜组件包括若干测斜传感器，若干所述测斜传感器上均设有第一数据发送接口与第一数据接收接口，所述POWERBUS通信模块上设有第二数据发送接口与第二数据接收接口，若干所述第一数据发送接口通过BV线与所述第二数据发送接口电性连接，若干所述第一数据接收接口通过BV线与所述第二数据接收接口电性连接。

3.根据权利要求2所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述第一数据发送接口、所述第一数据接收接口、所述第二数据发送接口以及所述第二数据接收接口均为航插接口。

4.根据权利要求3所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，若干所述测斜传感器内均设有MEMS芯片，所述MEMS芯片用于实时采集所述构筑物的倾斜加速度数据。

5.根据权利要求4所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述数据处理模块包括MCU模块，所述MCU模块内设有信号发射器和数据处理器，所述信号发射器以及所述数据处理器均通过所述POWERBUS通信模块与若干所述测斜传感器电性连接，所述信号发射器用于向若干所述测斜传感器发送数据采集信号进行倾斜程度数据采集，所述数据处理器用于将所述倾斜加速度数据进行处理，得到构筑物的倾斜角度数据。

6.根据权利要求2所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述测斜网关内还设有电源模块，所述电源模块的正极接口与所述第二数据发送接口电性连接，所述电源模块的负极接口与所述第二数据接收接口电性连接，所述电源模块用于给若干所述测斜传感器供电。

7.根据权利要求6所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述POWERBUS通信模块内设有储能电容，所述电源模块还用于给所述储能电容供电，当所述POWERBUS通信模块不进行通信工作时，所述电源模块给所述储能电容储能，当所述POWERBUS通信模块进行通信工作时，所述储能电容放电。

8.根据权利要求2所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述测斜网关内还设有控制器，所述控制器与若干所述测斜传感器电性连接，用于控制单个所述测斜传感器工作。

9.根据权利要求1所述的基于POWERBUS通信的测斜装置，其特征在于，所述数据传输模块为4G传输模块。

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