一种基于NB-IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多通道振弦采集仪，包括：微处理器模块，与振弦采集仪的其他模块连接，用于控制其他模块工作；振弦激励信号模块，用于产生激励脉冲施加到振弦传感器的线圈上；振弦传感器接口模块，用于接收振弦传感器的振动信号，获取和传输振弦传感器的原始数据；振弦信号调理模块，用于获取并处理振弦传感器原始数据，输出处理得到的振弦信号；振弦信号采集模块，用于获取经振弦信号调理模块处理后的振弦信号，并将振弦信号模数转换后获得振动频率数据传输至微处理器模块；蓝牙模块，近程设备端与蓝牙模块通讯连接以对其他模块进行设置、查看振弦传感器状态及采集的数据；NB

A multi channel vibrating wire acquisition instrument based on Nb IOT and Bluetooth

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB
‑
IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪


[0001]本技术涉及一种基于NB
‑
IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪，应用于结构健康监测行业。

技术介绍

[0002]振弦式传感器是目前国内外普遍重视和广泛应用的一种非电量电测的传感器。由于振弦传感器直接输出振弦的自振频率信号，因此，具有抗干扰能力强、受电参数影响小、零点漂移小、受温度影响小、性能稳定可靠、耐震动、寿命长等特点。振弦传感器已经广泛用于工程、科研的长期监测项目中。振弦采集仪作为采集振弦传感器频率的仪器设备，其独特的结构特征也被广泛关注。
[0003]中国技术CN206450319U号专利揭示了一种带有OLED的多通道振弦采集仪，包括通道片选板、信号调理电路、信号采集电路、STM32单片机系统、存储电路、激励电路、OLED显示屏、RS485通信模块与振弦传感器，其通过在多通道振弦采集仪上设置OLED显示屏，现场安装人员通过OLED显示屏了解振弦传感器状态及采集的数据，然而安装OLED显示屏需要消耗更多的功耗，且破坏多通道振弦采集仪壳体的防水功效。
[0004]中国技术CN211121608U号专利揭示了一种基于LoRa的多通道振弦采集仪，其包括电源模块、微处理器模块、LoRa无线模块、振弦激励信号模块、振弦传感器接口模块、振弦信号调理模块、振弦信号采集模块及有线通信模块。LoRa无线通信模块用于将多通道振弦采集仪采集的数据上传至网关后，由网关将采集数据上传至云端，然而网关在人为损坏或雷击损坏的情况下，将会导致采集的数据不能及时上传至云端，而进一步导致监测人员不能及时了解监测环境变化而造成安全问题；有线通信模块包括RS232接口、RS485接口和USB转串口，上位机通过数据连接线连接这些接口以实现上位机对多通道振弦采集仪的安装设置、后续现场数据解读及维护，然而需要监测人员随身携带数据连接线及上位机才能实现上述操作，如此带来使用的不便利性。
[0005]因此，有必要提供一种新的多通道振弦采集仪，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种基于NB
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IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪，用户通过随身携带的手机等近程设备端蓝牙连接多通道振弦采集仪，即可实现对其设置及查看运行状态、数据的目的，也无需在监测现场设置网关，进一步的提高了现场工作效率。
[0007]为了达到上述目的，本技术提供一种基于NB
‑
IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪，用于采集振弦传感器信号，所述多通道振弦采集仪包括：微处理器模块，与多通道振弦采集仪的其他模块连接，用于控制其他模块工作；振弦激励信号模块，为振弦激励电路，用于产生激励脉冲施加到振弦传感器的线圈上；振弦传感器接口模块，外接所述振弦传感器，用于接收振弦传感器的振动信号，获取和传输振弦传感器的原始数据；振弦信号调理模块，用于获取并处理振弦传感器原始数据，输出处理得到的振弦信号；振弦信号采集模块，
用于获取经振弦信号调理模块处理后的振弦信号，并将振弦信号模数转换后获得振动频率数据传输至微处理器模块；所述振弦激励信号模块、振弦传感器接口模块、振弦信号调理模块、振弦信号采集模块依次连接；蓝牙模块，用于与一近程设备端蓝牙通讯连接，所述近程设备端通过蓝牙模块对多通道振弦采集仪的其他模块进行设置、查看振弦传感器状态及查看多通道振弦采集仪采集的数据；NB
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IoT无线模块，用于获取微处理器模块采集的振动频率数据并将振动频率数据上传至云端。
[0008]进一步地，所述多通道振弦采集仪还包括实时时钟模块，所述近程设备端通过蓝牙模块对实时时钟模块进行设置，使得实时时钟模块以一定的时间间隔触发微处理器模块控制多通道振弦采集仪的其他模块工作。
[0009]进一步地，在实时时钟模块未触发微处理器模块控制多通道振弦采集仪的其他模块工作的状态下，仅实时时钟模块、蓝牙模块及电源管理模块处于工作状态，微处理器模块处于休眠状态，其他模块未上电。
[0010]进一步地，所述多通道振弦采集仪还包括存储器模块，所述存储器模块用于存储实时时钟模块以一定时间间隔触发微处理器模块控制其他模块工作下各时间所获得的采集数据。
[0011]进一步地，所述多通道振弦采集仪还包括温度信号采集补偿模块，用于采集振弦传感器的温度，并根据采集的温度对振弦传感器进行温度补偿，以获得更为准确的振弦数据。
[0012]进一步地，所述多通道振弦采集仪还包括电池及电源管理模块，所述电池通过电源管理模块给多通道振弦采集仪的各模块供电。
[0013]进一步地，所述多通道振弦采集仪还包括太阳能充电系统、电池及电源管理模块，所述电池通过电源管理模块给多通道振弦采集仪的各模块供电，所述太阳能充电系统通过电源管理模块给电池充电。
[0014]进一步地，所述振弦信号调理模块包括滤波电路及放大电路，用于滤除振弦传感器采集的干扰信号并放大振弦传感器的本体信号。
[0015]进一步地，所述多通道振弦采集仪还包括外壳，所述多通道振弦采集仪的各模块设置于外壳内。
[0016]进一步地，经NB
‑
IoT无线模块上传至云端的数据，通过一远程设备端进行查看。
[0017]本技术具有如下有益效果：1)于多通道振弦采集仪内设置蓝牙模块，通过手机等近程设备端蓝牙连接即可实现对多通道振弦采集仪的各种设置及状态查看、数据读取的目的，相较于现有技术设置有线通信模块通过数据线连接的方式更具便利性，且无需在多通道振弦采集仪上设置OLED显示屏，更能达到优质的防水效果；
[0018]2)于多通道振弦采集仪内设置NB
‑
IoT无线模块代替现有技术中的LoRa无线模块，无需在监测现场设置网关，多通道振弦采集仪直接通过内设的NB
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IoT无线模块将采集的数据上传至云端，避免了因网关的损坏而造成远程监测人员不能及时了解监测环境变化而引起安全事故的问题。
附图说明
[0019]图1是本技术一种基于NB
‑
IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪的应用场景原
理框图；
[0020]图2是本技术一种基于NB
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IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪结构组成示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合图1与图2，通过具体实施方式进一步说明本技术。
[0022]请参照图1与图2所示，本申请提供一种基于NB
‑
IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪，用于采集振弦传感器信号。
[0023]多通道振弦采集仪包括外壳、设置于外壳内的电池、电源管理模块、微处理器模块、振弦激励信号模块、振弦传感器接口模块、振弦信号调理模块、振弦信号采集模块、蓝牙模块、NB
‑
IoT无线模块、实时时钟模块、存储器模块及温度信号采集补偿模块。
[0024]电池与电源管理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NB
‑
IoT及蓝牙功能的多通道振弦采集仪，用于采集振弦传感器信号，其特征在于，所述多通道振弦采集仪包括：微处理器模块，与多通道振弦采集仪的其他模块连接，用于控制其他模块工作；振弦激励信号模块，为振弦激励电路，用于产生激励脉冲施加到振弦传感器的线圈上；振弦传感器接口模块，外接所述振弦传感器，用于接收振弦传感器的振动信号，获取和传输振弦传感器的原始数据；振弦信号调理模块，用于获取并处理振弦传感器原始数据，输出处理得到的振弦信号；振弦信号采集模块，用于获取经振弦信号调理模块处理后的振弦信号，并将振弦信号模数转换后获得振动频率数据传输至微处理器模块；所述振弦激励信号模块、振弦传感器接口模块、振弦信号调理模块、振弦信号采集模块依次连接；蓝牙模块，用于与一近程设备端蓝牙通讯连接，所述近程设备端通过蓝牙模块对多通道振弦采集仪的其他模块进行设置、查看振弦传感器状态及查看多通道振弦采集仪采集的数据；NB
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IoT无线模块，用于获取微处理器模块采集的振动频率数据并将振动频率数据上传至云端。2.如权利要求1所述的多通道振弦采集仪，其特征在于：所述多通道振弦采集仪还包括实时时钟模块，所述近程设备端通过蓝牙模块对实时时钟模块进行设置，使得实时时钟模块以一定的时间间隔触发微处理器模块控制多通道振弦采集仪的其他模块工作；在实时时钟模块未触发微处理器模块控制多通道振弦采集仪的其他模块工作的状态下，仅实时时钟模块、蓝牙模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐辉，宋爽，姚鸿梁，
申请(专利权)人：浙江同禾传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：