專利名稱：結(jié)構(gòu)安全遠程終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及遠程監(jiān)控終端領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于公路、鐵路等隧道結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)安全遠程終端。
背景技術(shù)：
關(guān)于公路、鐵路等隧道在營運期間對其主體結(jié)構(gòu)的長期安全性監(jiān)控，到目前為止， 世界范圍內(nèi)的各種研究均處于起步階段。而引起這類研究蓬勃發(fā)展的則是隧道出現(xiàn)的各種病害嚴重影響了其使用功能。隧道建成后，其運營期間主體結(jié)構(gòu)的安全性檢測一直以來都是采用人工檢測的方法，即定期對隧道結(jié)構(gòu)進行檢查或是在隧道出現(xiàn)特殊情況時再進行檢測評估。因此，許多關(guān)于隧道安全度的檢測手段及評價方法大部分都屬于事后定性的分析研究。隨著傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)、信號分析處理技術(shù)的迅速發(fā)展，在我國土木工程的其它領(lǐng)域中(如橋梁領(lǐng)域、水工領(lǐng)域)逐步建立了基于計算機的能夠自動、連續(xù)甚至實時監(jiān)測的具有高性價比的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。但在隧道領(lǐng)域，特別是公路隧道中，由于缺乏智能化的結(jié)構(gòu)安全數(shù)據(jù)采集處理與傳輸終端，很難實現(xiàn)對隧道結(jié)構(gòu)安全性的遠程監(jiān)控。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)安全遠程終端，可以智能采取數(shù)據(jù)，并傳輸給遠程控制中心計算機，從而很好地實現(xiàn)遠程監(jiān)控的作用。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)安全遠程終端，包括CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊和數(shù)據(jù)上傳接口，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接有安全參數(shù)傳感器，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述預(yù)處理模塊連接，所述預(yù)處理模塊分別與所述數(shù)據(jù)上傳接口和所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸入端連接，所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)上傳接口連接，所述CPU模塊分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊和數(shù)據(jù)上傳接口連接。進一步技術(shù)方案，所述安全參數(shù)傳感器包括壓力盒、水壓計、應(yīng)變計和錨桿軸力計。更進一步技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)上傳接口通過與所述CPU模塊連接的RS232、RS485、 RS422、以太網(wǎng)或光纖與遠程控制計算機連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是能夠連續(xù)實時地對隧道結(jié)構(gòu)安全性能進行數(shù)據(jù)采集并將采集的原始數(shù)據(jù)傳輸至遠程控制中心計算機，實現(xiàn)了隧道結(jié)構(gòu)安全性的實時遠程監(jiān)測；既實現(xiàn)了在隧道營運期對結(jié)構(gòu)安全性的實時監(jiān)控，又減輕了人為手動檢測的勞動強度以及避免人為因素導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)的偏差，還能夠?qū)⑺淼澜孛娌杉降臄?shù)據(jù)通過常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法計算出該隧道截面的安全性評估數(shù)據(jù)，并將評估數(shù)據(jù)上傳至遠程控制中心計算機作出綜合安全性評估；本實用新型的結(jié)構(gòu)安全遠程終端，不僅可以應(yīng)用在公路、鐵路隧道等領(lǐng)域，還可應(yīng)用在其他建筑結(jié)構(gòu)的安全測量領(lǐng)域，非常具有實用性。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)安全遠程終端的原理方框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖1所示，一種結(jié)構(gòu)安全遠程終端，包括CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和預(yù)處理模塊。 所述CPU模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊、數(shù)據(jù)上傳接口和RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)或光纖連接。所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸入端與所述預(yù)處理模塊的其中一信號輸出端連接，所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸出端與數(shù)據(jù)上傳接口的其中一信號輸入端連接。所述數(shù)據(jù)采集模塊連接有安全參數(shù)傳感器，所述安全參數(shù)傳感器包括壓力盒、水壓計、應(yīng)變計和錨桿軸力計，所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與所述預(yù)處理模塊的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集模塊采集到壓力盒、水壓計、應(yīng)變計和錨桿軸力計收集到的各種數(shù)據(jù)信號，然后將信號傳輸給預(yù)處理模塊。所述預(yù)處理模塊將數(shù)據(jù)采集模塊收集到數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波、誤差修正，然后再通過預(yù)設(shè)的數(shù)字算法將其轉(zhuǎn)換成原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過預(yù)處理模塊輸出的數(shù)據(jù)再傳輸給遠程控制中心計算機。更進一步地， 所述壓力盒采集到的數(shù)據(jù)為隧道的層間壓力數(shù)據(jù)，所述水壓計采集到的數(shù)據(jù)為水壓的原始數(shù)據(jù)，所述錨桿軸力計采集到的數(shù)據(jù)為軸力的原始數(shù)據(jù)，所述應(yīng)變計則換算成軸力和彎矩。 更進一步地，所述預(yù)處理模塊輸出的原始數(shù)據(jù)分為兩路，一路直接通過數(shù)據(jù)上傳接口以與所述CPU模塊連接的RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)或光纖的方式將數(shù)據(jù)傳輸至遠程控制中心計算機，供遠程控制中心計算機對原始數(shù)據(jù)進行復(fù)雜的分析處理，另一路則通過常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊處理后得出該隧道截面的安全評估數(shù)據(jù)，評估數(shù)據(jù)再通過數(shù)據(jù)上傳接口以與所述CPU模塊連接的RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)或光纖的方式傳輸至遠程控制中心計算機。所述遠程控制中心計算機中裝有實時數(shù)據(jù)顯示及實時數(shù)據(jù)處理的監(jiān)控軟件，并設(shè)有數(shù)據(jù)通信模塊，該數(shù)據(jù)通信模塊與預(yù)處理模塊中的數(shù)據(jù)通信模塊連接。上述實施例中，通常情況下公路隧道的每個截面上壓力盒、水壓計和應(yīng)變計各有5 個，1根錨桿軸力計需要3 4個通道。每個遠程監(jiān)控系統(tǒng)的終端CPU自帶有16個通道，通過DO擴展最多可以對48個數(shù)據(jù)采集模塊進行監(jiān)測。本實用新型的結(jié)構(gòu)安全遠程終端，不僅可以應(yīng)用在公路、鐵路隧道等領(lǐng)域，還可應(yīng)用在其他建筑結(jié)構(gòu)的安全測量領(lǐng)域，因此，本實用新型非常具有實用性。最后需要說明的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，而不是對本實用新型技術(shù)方案的限定，任何對本實用新型技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進，仍在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種結(jié)構(gòu)安全遠程終端，其特征在于包括CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊和數(shù)據(jù)上傳接口，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接有安全參數(shù)傳感器，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述預(yù)處理模塊連接，所述預(yù)處理模塊分別與所述數(shù)據(jù)上傳接口和所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸入端連接，所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)上傳接口連接，所述CPU模塊分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊和數(shù)據(jù)上傳接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)安全遠程終端，其特征在于所述安全參數(shù)傳感器包括壓力盒、水壓計、應(yīng)變計和錨桿軸力計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)安全遠程終端，其特征在于所述數(shù)據(jù)上傳接口通過與所述CPU模塊連接的RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)或光纖與遠程控制計算機連接。
專利摘要本實用新型公開了一種結(jié)構(gòu)安全遠程終端，包括CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊和數(shù)據(jù)上傳接口，所述數(shù)據(jù)采集模塊連接有安全參數(shù)傳感器，所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述預(yù)處理模塊連接，所述預(yù)處理模塊分別與所述數(shù)據(jù)上傳接口和所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸入端連接，所述常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)上傳接口連接，所述CPU模塊分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊、預(yù)處理模塊、常規(guī)隧道結(jié)構(gòu)安全性評估算法模塊和數(shù)據(jù)上傳接口連接。本實用新型實現(xiàn)了隧道結(jié)構(gòu)安全性的實時遠程監(jiān)測。
文檔編號G05B19/418GK202075609SQ20112014431
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者何川, 倪偉, 劉榮, 宋海兵, 王茜, 羅江勇, 許雯, 邵璀華, 金朝輝, 陳睿, 黃新胡 申請人:成都金隧自動化工程有限責(zé)任公司