工程結構的病害檢查電子化系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種工程結構的病害檢查電子化系統，包括若干電子讀寫裝置和一手持巡檢儀，每個所述電子讀寫裝置均包括：一傳感器、一數據采集模塊、一讀寫模塊以及一電子標簽；傳感器設置于所述工程結構的監控點上，傳感器、數據采集模塊、讀寫模塊以及電子標簽依次電連接，讀寫模塊包括一微處理器、一接口模塊、一射頻識別模塊以及電源模塊，微處理器分別與接口模塊和射頻識別模塊連接，電源模塊分別與微處理器、接口模塊以及射頻識別模塊連接，接口模塊與數據采集模塊連接，射頻識別模塊通過無線電與電子標簽連接，手持巡檢儀與電子標簽通過無線電連接。采用上述電子巡檢裝置，可以減少巡檢次數同時還能有效縮短巡檢時間。
【專利說明】工程結構的病害檢查電子化系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程結構關鍵參數的監控【技術領域】，特別涉及一種工程結構的病害檢查電子化系統。
【背景技術】
[0002]工程結構在建成后的運營期間，為了保證結構安全，需要經常查看和維護。目前，大多數工程結構的日常檢查基于紙張記錄的人工式檢查，人工檢查多采用目視檢查，檢查精度不高而且占用人力成本高昂。此外，對于有些環境條件惡劣的工程結構，頻繁的人工檢查也不現實。例如，隧道作為城市車輛通行的防御結構，通常處于惡劣環境，其在運營期內，不可避免的受到各種影響，從而使結構的耐久性、可靠性和安全性不斷降低，有必要對運營中的隧道進行必要的檢查和維護。但是，由于隧道具有里程長、穿越地質復雜、內部空間較為封閉等特點，使得在運營期的養護管理工作開展甚為不便。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種工程結構的病害檢查電子化系統，以解決現有技術中人工巡檢費時費力的問題，通過增加電子標簽讀寫模塊和電子標簽，將重要的結構參數定期存儲在電子標簽中，降低巡檢難度、減少人工巡檢的次數，從而達到降低巡檢時間和巡檢人力的目的。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供一種工程結構的病害檢查電子化系統，包括若干電子讀寫裝置和一手持巡檢儀，每個所述電子讀寫裝置均包括:一傳感器、一數據采集模塊、一讀寫模塊以及一電子標簽；所述傳感器設置于所述工程結構的監控點上，所述傳感器、所述數據采集模塊、所述讀寫模塊以及所述電子標簽依次電連接，所述讀寫模塊包括一微處理器、一接口模塊、一射頻識別模塊以及電源模塊，所述微處理器分別與所述接口模塊和所述射頻識別模塊連接，所述電源模塊分別與所述微處理器、所述接口模塊以及所述射頻識別模塊連接，所述接口模塊與所述數據采集模塊連接，所述射頻識別模塊通過無線電與所述電子標簽連接，所述手持巡檢儀與所述電子標簽通過無線電連接。
[0005]可選的，所述電源模塊包括電池組和電源電路，所述電池組與所述電源電路連接，所述電源電路分別與接口模塊以及射頻識別模塊電連接。
[0006]可選的，所述電池組為鋰電池組或干電池組。
[0007]可選的，所述電子讀寫裝置還包括指示燈，所述指示燈與所述微處理器連接。
[0008]可選的，所述指示燈為LED燈。
[0009]可選的，所述電子讀寫裝置還包括與所述微處理器連接的調試串口。
[0010]可選的，還包括一電腦終端，所述電腦通過3G網絡與所述電腦終端連接。
[0011]可選的，所述工程結構養護檢查電子讀寫裝置預埋或者粘貼于所述工程結構上。
[0012]采用本發明的工程結構的病害檢查電子化系統，可以通過數據采集模塊和讀寫模塊將傳感器測量得到的工程結構的監測數據定期寫入電子標簽，管養人員巡檢時持手持巡檢儀讀取電子標簽內的監測數據即可完成巡檢，另外，監測數據能夠定期寫入電子標簽，因此巡檢人員可以在一次巡檢中收集到多次的監測數據，因此可以減少巡檢次數，從而達到縮短巡檢時間和減少巡檢次數的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一實施例的工程結構養護檢查電子讀寫裝置的結構示意圖；
圖2為本發明一實施例的讀寫模塊的結構示意圖；
圖3為本發明一實施例的工程結構的病害檢查電子化系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的工程結構養護檢查電子讀寫裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0015]下面結合圖1和圖2詳細說明本發明一實施例的工程結構養護檢查電子讀寫裝置。
[0016]工程結構養護檢查電子讀寫裝置100包括:傳感器1、數據采集模塊2、讀寫模塊3以及電子標簽4，傳感器1、數據采集模塊2以及讀寫模塊3依次電連接。傳感器I設置于工程結構200的監控點上，通常，傳感器I設置于工程結構200的關鍵受力部位，用于檢測關鍵受力部位的形變或者位移，傳感器I以預埋或者表面粘貼的方式長期布設于工程結構200上；而電子標簽4亦設置于工程結構200上，通常電子標簽4設置于便于巡檢管養人員查看的部位。
[0017]讀寫模塊3包括微處理器31、接口模塊32、射頻識別模塊33以及電源模塊34，微處理器31分別與接口模塊32和射頻識別模塊33連接，電源模塊34分別與微處理器31、接口模塊32以及射頻識別模塊33連接，接口模塊32與數據采集模塊2連接，射頻識別模塊33通過無線電與電子標簽4連接。
[0018]讀寫模塊3的工作流程如下:
步驟a:讀寫模塊3開機后，微處理器31給電源模塊34指示:為接口模塊32供電，接口模塊32通電后會將從數據采集模塊2獲得的監測數據讀入給微處理器31 ；
步驟b:微處理器31給電源模塊34指示:關閉接口模塊32的電源供應，同時為射頻識別模塊33供電，并將微處理器31接收到的監測數據通過射頻識別模塊33寫入電子標簽4。
[0019]步驟c:微處理器31給電源模塊34指示:關閉射頻識別模塊33的電源供應，并使微處理器31進入定時喚醒模式。
[0020]微處理器31經過預定時間后，會重復上述步驟a至步驟C。在上述讀寫模塊3的一個工作流程內，可以完成將傳感器I當次檢測到的監測數據存儲到電子標簽4中，反復重復上述步驟a至步驟C，就可以將傳感器I多次獲得的監測數據讀寫到電子標簽4中。
[0021]通常，電源模塊34包括電池組341和電源電路342，電池組341與電源電路342連接。電源電路342與微處理器31連接，用于接收微處理器31的指令，同時電源電路342分別與接口模塊32以及射頻識別模塊33電連接，用于向接口模塊32和射頻識別模塊33提供電源供應。電池組341可以選擇鋰電池組或干電池組。
[0022]為了更明了的指示讀寫模塊3的工作狀態，可以在微處理器31上連接一指示燈35，指示燈35可以選擇為LED燈。當微處理器31處于工作狀態時，指示燈35會亮燈，如果指示燈35滅燈的話，則說明微處理器31處于停機狀態。
[0023]對于不同的工程結構，對其工程結構變化的檢測頻率也不盡相同，為此需要對微處理器31的定時喚醒模式的預定時間進行調整，為了方便對微處理器31預定時間以及其他程序進行調整，可以在指示讀寫模塊3中設置一調試串口 36，調試串口 36與微處理器31電連接，通過調試串口 36可以對微處理器31的定時喚醒模式的喚醒時間進行調整，也可對微處理器31對接口模塊32、射頻識別模塊33以及電源模塊34的控制方法進行調整。
[0024]其中，微處理器31、接口模塊32以及射頻識別模塊33可以根據實際需求選擇已有的模塊或者芯片，例如，微處理器31可以選擇STM32F103系列的芯片，接口模塊32可以選擇RS-485接口，而射頻識別模塊33可以選擇超高頻射頻識別設備。
[0025]通過讀寫模塊3可以將工程結構200的不同時刻的多次檢測數據存儲于電子標簽4中，在管養人員的巡檢過程中，在一次巡檢中，可以得到工程結構200在不同時刻的多次監測數據，因此可大大縮減管養人員的巡檢次數；每次巡檢中，管養人員只需要通過電子標簽4即可獲得多次監測數據，大大方便了巡檢的檢測難度，從而縮短了巡檢時間。
[0026]如圖3所示，相應的，本發明還提供一工程結構的病害檢查電子化系統300包括:若干工程結構養護檢查電子讀寫裝置100和手持巡檢儀400，各工程結構養護檢查電子讀寫裝置100分別設置于工程結構200的各個巡檢點上；手持巡檢儀400與所述電子標簽4通過無線電連接。通過手持巡檢儀400可以更加方便的將電子標簽4中存儲的監測數據讀入手持巡檢儀400。
[0027]為了便于遠程監測，可以在電子巡檢裝置300設置一遠程電腦終端500，手持巡檢儀400可以通過3G網絡與電腦終端500連接，將在現場收集到的監測數據遠程傳遞給電腦終端500。
[0028]綜上所述，采用本發明的工程結構養護檢查電子讀寫裝置或者電子巡檢裝置，通過數據采集模塊和讀寫模塊將傳感器測量得到的工程結構的監測數據定期寫入電子標簽，管養人員巡檢時只要讀取電子標簽內的監測數據即可完成巡檢，另外，監測數據能夠定期寫入電子標簽，因此巡檢人員可以在一次巡檢中收集到多次的監測數據，因此可以減少巡檢次數，從而達到縮短巡檢時間和減少巡檢次數的目的。
[0029]上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【權利要求】
1.一種工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，包括若干電子讀寫裝置和一手持巡檢儀，每個所述電子讀寫裝置均包括:一傳感器、一數據采集模塊、一讀寫模塊以及一電子標簽；所述傳感器設置于所述工程結構的監控點上，所述傳感器、所述數據采集模塊、所述讀寫模塊以及所述電子標簽依次電連接，所述讀寫模塊包括一微處理器、一接口模塊、一射頻識別模塊以及電源模塊，所述微處理器分別與所述接口模塊和所述射頻識別模塊連接，所述電源模塊分別與所述微處理器、所述接口模塊以及所述射頻識別模塊連接，所述接口模塊與所述數據采集模塊連接，所述射頻識別模塊通過無線電與所述電子標簽連接，所述手持巡檢儀與所述電子標簽通過無線電連接。
2.如權利要求1所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，所述電源模塊包括電池組和電源電路，所述電池組與所述電源電路連接，所述電源電路分別與接口模塊以及射頻識別模塊電連接。
3.如權利要求3所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，所述電池組為鋰電池組或干電池組。
4.如權利要求1所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，所述電子讀寫裝置還包括指示燈，所述指示燈與所述微處理器連接。
5.如權利要求4所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，所述指示燈為LED 燈。
6.如權利要求1至5中任一項所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，所述電子讀寫裝置還包括與所述微處理器連接的調試串口。
7.如權利要求6中任一項所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于， 還包括一電腦終端，所述電腦通過3G網絡與所述電腦終端連接。
8.如權利要求1或7所述的工程結構的病害檢查電子化系統，其特征在于，所述工程結構養護檢查電子讀寫裝置預埋或者粘貼于所述工程結構上。
【文檔編號】G06K17/00GK103699914SQ201310687893
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】周質炎, 趙曉燕, 楊玉泉, 王剛, 楊元偉 申請人:上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司