[实用新型]一种高寒地区隧道测温模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程项目的温度测量技术领域，特别是应用于高寒冷地区隧道洞内温度测试的一种低功耗、高精度的测温模块。

背景技术

近年来，随着我国西部大开发进程的不断深入，在高海拔寒冷地区修建隧道的数量越来越多，并且修建隧道的长度也不断增大。寒区隧道的修建，会破坏原有围岩的热力平衡，代之以开放的通风对流(包括自然通风和车辆运营通风等)、避开太阳辐射的新的热力系统，隧道衬砌会因围岩冻胀或围岩融化沉降而发生破坏，影响正常交通。

对于高寒地区长隧道及特长隧道，从经济角度考虑，应根据隧道环境温度与围岩温度在不同季节表现出的纵向温度分布特点，采取“分段防治”措施。“分段防治”是高寒地区长隧道、特长隧道设计的关键问题，需要实际工程洞内纵向温度数据的支持。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高寒地区隧道测温模块，对既有高海拔寒冷地区长隧道或特长隧道进行洞内纵向温度的监测，有利于为该类隧道的“分段防治”设计提供有力支撑。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种高寒地区隧道测温模块，包括温度传感器和CC2530zigbee片上系统；所述CC2530zigbee片上系统包括8051内核，所述8051内核分别连接到12位A/D转换单元、zigbee RF收发单元和接口单元；所述12位A/D转换单元连接到温度传感器；还设置有18650低温充电电池，所述18650低温充电电池通过电源管理单元连接到CC2530zigbee片上系统。

根据上述方案，所述CC2530zigbee片上系统还连接到存储单元。

根据上述方案，所述温度传感器为采用PT1000铂电阻制成的温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)每个测温模块均可自成系统，按照系统预设参数进行温度数据采集、存储、传输。

2)模块无线自组网，可互为中继，实现数据经模块无线链路传输至隧道内或洞口无线数据传输基站。

3)模块带自诊断功能，可将电池信息、温度传感器状态等信息发送至温度信息处理平台，便于系统故障诊断及维护。

4)模块无线且自带电池设计，便于在隧道内需要部位安装。

5)单模块可采用1-8通道温度传感器接入设计，实现温度传感器冗余布置，提高系统可靠性。

附图说明

图1是基于智能化高寒地区隧道测温传感器的隧道洞内测温系统示意图。

图2是本实用新型高寒地区隧道测温模块结构框图。

图3是高寒地区隧道测温模块示意图。

图4是高寒地区隧道测温模块接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

高海拔寒冷地区隧道洞内纵向温度监测系统必须满足高海拔、低温度、低气压等环境特点，才能保证得到实时、有效、可靠的温度数据。

智能化高寒地区隧道测温模块针对高寒地区海拔高、气温低特点设计，模块采用无线自组网设计，便于在运营隧道中布设及调整安装位置，多个模块采集温度数据经无线传感器网络传输至隧道内或洞口无线数据传输基站，通过3G/4G路由接入互联网，将数据汇集至隧道洞内温度信息处理平台，如图1所示。

如图2所示，本实用新型模块由CC2530zigbee片上系统、18650低温充电电池、存储单元及电源管理单元构成。CC2530为zigbee片上系统芯片，包含8051核心、zigbee RF收发单元、12位A/D转换单元。本模块采用CC2530标准功能实现铂电阻温度传感器数据采集、无线组网及数据传输；电源管理单元实现低温充电电池充电、模块供电转换及电池状态监控管理；存储单元用于存储模块采集到的温度数据；铂电阻温度传感器采用PT1000铂电阻制作。

本实用新型模块的具体结构为：CC2530zigbee片上系统包括8051内核，8051内核分别连接到12位A/D转换单元、zigbee RF收发单元和接口单元；12位A/D转换单元连接到温度传感器；还设置有18650低温充电电池，18650低温充电电池通过电源管理单元连接到CC2530zigbee片上系统。