[实用新型]一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统

摘要

本实用新型公开了一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，采集系统Zigbee无线网络采用星形结构，包括多台数据采集终端节点、一台协调器节点和一台计算机。数据采集终端节点采集的应变、位移、荷载数据通过无线传输到协调器节点，协调器节点通过USB与计算机连接实现数据的发送、接收和处理。数据采集终端节点和协调器节点采用低功耗设计，数据采集终端节点由电池供电，协调器节点是由计算机通过USB接口提供的电源，该系统可在没有AC220V电源的现场使用。本实用新型的数据采集终端节点可以完成信号变送、数据采集和数据无线传输，系统整体结构简单，具有较高的性价比。本实用新型不需要现场布置信号线，减少了工作量和工作强度。

主权项

一种基于Zigbee无线通信的结构静力实验数据采集系统，其特征在于，采集系统Zigbee无线网络采用星形结构，包括多台数据采集终端节点、一台协调器节点和一台计算机，所述数据采集终端节点包括应变采集节点、位移采集节点和荷载采集节点，所述数据采集终端节点与协调器节点通过无线连接，所述协调器节点通过USB与计算机连接，所述数据采集终端节点和协调器节点采用低功耗设计，所述数据采集终端节点由电池供电，所述协调器节点是由计算机通过USB接口提供的电源，所述采集系统在没有AC220V的现场使用，所述应变采集节点应变检测采用电阻应变片传感器，所述位移采集节点位移检测采用的是电位器位移传感器，所述电位器位移传感器将位移的变化转换成电位器电阻的变化，所述荷载采集节点荷载检测采用压力传感器或拉力传感器，所述压力传感器或拉力传感器将荷载转变为电阻应变片电阻的变化，所述应变采集节点为4个通道，节点包括4组应变片电桥、4路应变变换电路、微处理器CC2530及辅助电路、数据存储电路、天线匹配电路、电源电路和外接电池，所述应变变换电路将电阻应变片电阻的变化变换成标准的电压信号，再由CC2530内部AD转换器变换成数字量并经过处理保存在数据存储电路，并通过无线传输到协调器节点，所述位移采集节点计为2个通道，节点包括2个位移传感器、2路位移变换电路、微处理器CC2530及辅助电路、数据存储电路、天线匹配电路、电源电路和外接电池；所述位移变换电路将位移传感器电阻的变化变换成标准的电压信号，再由CC2530内部AD转换器变换成数字量并经过处理保存在数据存储电路，并可以通过无线传输到协调器节点，所述荷载采集节点设计为2个通道，节点包括2个力传感器、2路力变换电路、微处理器CC2530及辅助电路、数据存储电路、天线匹配电路、电源电路和外接电池；所述力变换电路将力传感器输出电阻应变片电阻的变化变换成标准的电压信号，再由CC2530内部AD转换器变换成数字量并经过处理保存在数据存储电路，并可以通过无线传输到协调器节点，所述协调器节点包括微处理器CC2531及辅助电路、数据存储电路、天线匹配电路、USB接口电路、状态指示电路和电源电路；所述协调器节点通过无线传输接收各个节点采集的应变、位移和荷载数据并保存到数据存储电路，这些数据可以通过USB接口传输到计算机，所述状态指示电路指示当前的工作状态，所述计算机通过USB接口接收采集的应变、位移和荷载数据，并实现数据处理、显示和存储，同时通过协调器对数据采集终端节点工作状态进行控制。