[发明专利]一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统

说明书

技术领域

本发明属于裂纹监测技术，具体涉及一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系 统。

背景技术

目前基于智能涂层的裂纹监测技术得到发展，但主要实现形式比较单一，如有线式 分布网络拓扑。但其使用具有有限性，例如空间位置小，无法实现有线布线的环境； 监测点分散，不适合采用长距离布线的环境；供电不便利，无法为采集端提供长期有 效电源的环境等等，这些因素都限制了有线式智能涂层技术的实现，导致智能涂层裂 纹监测技术的广泛推广，一直缺乏有效可行的实现措施。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系 统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，所述系统包括：至少一个裂纹监 测传感器组、至少一个裂纹监测采集终端、处理终端以及计算机；所述裂纹监测传感 器组由多个裂纹监测传感器组成，用于感知裂纹变化；所述裂纹监测采集终端用于采 集所述裂纹监测传感器组获得的裂纹变化数据；所述处理终端用于处理分析所述裂纹 变化数据并获得监测结果；所述计算机用于根据所述监测结果进行健康状况评估分析； 所述裂纹监测采集终端与所述处理终端基于zigbee技术组成无线分布网络拓扑结构。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述裂纹监测传感器 包括：信息传感层、信息采集层以及传感器保护层；所述信息传感层至少包含聚合物、 导电粒子以及胶黏剂；所述信息采集层为电阻性涂层；所述传感器保护层为聚酰亚胺 膜或真金属保护组件。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述裂纹监测采集终 端包括：采集器壳体、CPU处理单元、35芯插头、多路通道控制器、信号处理电路、 A/D采集转换电路、第一zigbee通信模块、Flash存储器、工作指示灯以及电源电路； 所述35芯插头用于获得高精度的裂纹监测传感器电阻值；所述多路通道控制器、信号 处理电路、A/D采集转换电路分别用于裂纹变化数据的巡查采集、滤波处理、模数转 换处理，最终将电阻信号转变为数字信号；所述第一zigbee通信模块用于无线通信及 组网，并向所述处理终端传输监测结果；所述CPU处理单元用于协调所述裂纹监测采 集终端的工作。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述处理终端包括： 处理器壳体、主控CPU处理单元、第二zigbee通信模块、Flash存储器、指示灯驱动 电路、状态指示灯、计算机通信接口、时间计算电路以及电源电路；所述主控CPU处 理单元用于协调所述处理终端的工作，并对所述检测结果进行分析处理，判断裂纹监 测传感器状态，并驱动所述指示灯驱动电路和状态指示灯指示当前工作状态及故障状 态；所述第二zigbee通信模块用于无线网络组网及数据传输，并下载所述裂纹监测采 集终端的监测结果；所述时间计算电路产生系统时间，所述Flash存储器存储所有数 据加注时间标志；所述计算机通信接口用于与所述计算机进行数据通信和数据上传。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述裂纹监测传感器 采用四线制接线方式。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，一个所述裂纹监测采 集终端至多可采集8个所述裂纹监测传感器的裂纹变化数据。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述裂纹监测采集终 端采用微电池供电。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述采集器壳体和处 理器壳体均采用能够电磁屏蔽的航空铝。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述系统还包括：温 度补偿电路，用于消除温度变化对测量精度的影响。

上述一种基于zigbee技术的智能涂层裂纹监测系统，其中，所述CPU处理单元能 够进行电源管理，用于对所述系统进行休眠及唤醒。