[实用新型]一种具有人工比测功能的多通道复用信号自动采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程监测技术领域，具体是一种具有人工比测功能的多通道复用信号自动采集装置。

背景技术

随着堤坝、桥梁、建筑等工程监测技术的不断发展，功能简单、通道类型单一、自动化程度低的采集装置已不能满足工程监测的系统需求，传感器信号采集装置开始向多样化和智能化方向发展。虽然传感器信号自动采集装置的可靠性越来越高，但人工比测功能为采集装置提供数据对比及数据补充，具有重要的实际意义，在工程监测现场沿用至今。

目前应用于工程安全监测现场的传感器信号采集装置人工比测功能的主要情况如下：

(1)机械人工比测。采用人工旋转机械开关切换传感器信号至人工比测接口，通过人工旋转开关对各传感器通道依次逐个导通，运用的机械触电可靠性低，接线及操作耗时长，且只能对同一种类型的传感器进行比测。

(2)单一类型传感器的电子人工比测。采用单一类型传感器信号采集装置增加人工比测电路，可以对同一种类型的传感器信号进行采集及人工比测，可是目前工程现场的通常需要采集几种不同类型的传感器信号，当使用多个不同类型的传感器采集装置时，会造成集成程度低，不便于现场操作和远程控制，这类具有人工比测的传感器采集装置无法解决多种传感器同时采集及人工比测的情况。

由于工程安全监测系统的传感器种类及数量较多，以上提到的两种主流方式已不能满足工程监测易操控、高效率及自动化的发展需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有人工比测功能的多通道复用信号自动采集装置，通过多通道复用及嵌入式系统的运用，实现同一装置自动采集、存储、传输及人工比测多路不同类型传感器信号，解决工程监测设备采集形式单一、通道数较少、智能化程度低的问题，具有高可靠性、功能强、效率高的特点。

一种具有人工比测功能的多通道复用信号自动采集装置，包括微处理器、数据采集模块、传感器接口、通信模块、数据存储模块、显示模块，其特征在于：还包括通道切换模块、人工比测模块，所述数据采集模块、通道切换模块、通信模块、数据存储模块、显示模块及人工比测模块与微处理器连接，人工比测模块、多个传感器接口与通道切换模块连接，每一传感器接口用于与振弦式传感器、差阻式传感器、电压信号传感器、RS485信号传感器连接，传感器信号通过传感器接口输入到通道切换模块，所述通道切换模块选择通断后传感器信号经过人工比测模块接入对应的传感器读数仪。

进一步的，所述微处理器用于发送控制指令控制通道切换模块中继电器的信号通断，选择数据采集模块中对应传感器类型的采集电路进行信号转换后输入到微处理器，数据经微处理器的嵌入式系统处理后，保存到数据存储模块，经过显示模块将传感器的数据通过软件界面显示，并通过通信模块发送到数据终端设备，由数据终端设备的软件界面显示。

进一步的，所述微处理器包括数据分析单元、控制单元、数据采集接口单元、数据交互单元，所述控制单元、数据采集接口单元、数据交互单元均与所述数据分析单元连接。

进一步的，所述数据分析单元，用于对采集的传感器数据进行不同类型传感信号的分类和组帧处理，并对接收的配置参数进行解析；所述控制单元，用于接收数据分析单元解析后的配置参数，将参数转换成逻辑指令及开关信号，对通道切换模块及人工比测模块进行控制；所述数据采集接口单元，用于对数据采集模块采集的传感器数据进行识别，并传输到数据分析单元；所述数据交互单元，用于实现微处理器与外围各模块的数据交互的通信协议及驱动配置，还用于与数据存储模块及通信模块进行数据交互，并且运行各自不同的通信协议进行数据交互。

进一步的，所述数据采集模块包括振弦式信号采集单元、差阻式信号采集单元、电压信号采集单元、RS485信号采集单元；振弦式信号采集单元包括激振电路、放大滤波电路、比较整形电路、光耦隔离电路和A/D转换电路，差阻式信号采集单元包括恒流源电路、桥式电路、差分放大电路和A/D转换电路；电压信号采集单元包括差分放大电路、电压偏离电路和A/D转换电路；RS485信号采集单元包括光耦隔离电路和电平信号转换电路。

进一步的，所述人工比测模块包括译码电路、继电器驱动电路、继电器通断电路、隔离电路、数码管显示电路，译码电路与微处理器1连接，用于接收微处理器输出的控制指令，继电器通断电路与通道切换模块连接，用于接收通道切换模块传送的传感器信号，译码电路通过继电器驱动电路与继电器通断电路连接，继电器通断电路与多个隔离电路连接，多个隔离电路用于与对应的传感器读数仪连接。

进一步的，所述数据存储模块包括EEPROM和CF卡。