專利名稱：便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于橋梁建設技術領域，尤其是涉及一種便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀。
技術背景橋梁建設過程中由于大量采用了各種金屬符合材料，雖然橋梁有一定的抗有害氣體能力，但長期的有害氣體的侵入會大大折損橋梁的壽命，對橋梁廂體內有害氣體的控制是保證橋梁健康的一個重要指標。空氣質量監測是橋梁健康監測的一個重要組成部分，做好空氣中有害氣體監測是改善橋梁質量和安全的一個重要手段。近年來，有害氣體監測越來越受到人們的重視，國內外的眾多企業與研究機構在氣體傳感器研發領域取得了長足進步，目前氣體傳感器正向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展。目前基于GPRS方式有害氣體聯網在線監測系統已經大范圍的應用了，但是目前的無線監測模塊與主機模塊之間通信只是單向的即從數據采集模塊傳輸到主機上，而從主機到數據采集裝置的遠程調控則很少，這就為人工干預小范圍內的有害氣體數據采集帶來了不便。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其結構簡單，設計合理，體積小，重量輕，攜帶方便，功能完備，數據處理速度快，監測精度高，人性化強，實用性強，使用效果好。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于包括用于采集橋梁箱體內有害氣體數據的有害氣體傳感器組、用于采集橋梁箱體內環境數據的環境傳感器組、與有害氣體傳感器組和環境傳感器組均相接并用于采集有害氣體傳感器組和環境傳感器組所輸出數據的模擬量采集電路模塊、與模擬量采集電路模塊相接的A/D轉換電路模塊、與A/D轉換電路模塊相接的微處理器模塊、與微處理器模塊相接的第一數據無線傳輸模塊和有害氣體污染程度指示模塊、與第一數據無線傳輸模塊無線連接并通信的第二數據無線傳輸模塊、與第二數據無線傳輸模塊相接的上位機、與上位機相接的存儲器和顯示器，以及給各用電單元供電的電源管理模塊；所述電源管理模塊包括供電電源選擇電路模塊以及接在供電電源選擇電路模塊輸入端的交直流轉換電路模塊、太陽能電池板和可充電電池，所述太陽能電池板與可充電電池相接。上述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述有害氣體傳感器組包括CO2傳感器、SO2傳感器和NOx傳感器。上述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述環境傳感器組包括溫濕度傳感器、光照傳感器和氣壓傳感器。上述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述微處理器模塊為32位的高速ARM7芯片SEP4020。上述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述上位機為工業控制計算機，所述存儲器為硬盤，所述顯示器為液晶顯示器。上述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述有害氣體污染程度指示模塊包括重度污染報警器和污染程度指示燈。本實用新型與現有技術相比具有以下優點I、本實用新型結構簡單，設計合理，體積小，重量輕，攜帶方便，使用方便。2、本實用新型可以實現有害氣體數據的自動測量和智能處理，還能通過有害氣體污染程度指示模塊指示污染程度，功能完備。3、本實用新型的數據處理速度快，監測精度高。4、本實用新型的人性化更強，不僅實現了有害氣體數據從微處理器模塊到上位機 的傳輸，還實現了有害氣體數據從上位機到微處理器模塊的遠程調控，為人工干預小范圍內的有害氣體數據采集帶來了方便。5、本實用新型的實用性強，使用不受地域限制，能夠滿足各類橋梁健康的觀測需要，使用效果好。綜上所述，本實用新型結構簡單，設計合理，體積小，重量輕，攜帶方便，功能完備，數據處理速度快，監測精度高，人性化強，實用性強，使用效果好。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖I為本實用新型的電路原理框圖。附圖標記說明I-有害氣體傳感器組；I-I-CO2傳感器；1-2_302傳感器；l-3-N0x傳感器；2-環境傳感器組； 2-1-溫濕度傳感器；2-2-光照傳感器；2-3-氣壓傳感器； 3_模擬量采集電路模塊；4-A/D轉換電路模塊；5-微處理器模塊； 6_第一數據無線傳輸模塊；7-有害氣體污染程度指示模塊；7-1_重度污染報警器；7-2-污染程度指示燈；8-第二數據無線傳輸模塊；9-上位機；10-存儲器；11-顯示器；12-電源管理模塊；12-1-供電電源選擇電路模塊；12-2-交直流轉換電路模塊；12-3-太陽能電池板；12-4-可充電電池。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型包括用于采集橋梁箱體內有害氣體數據的有害氣體傳感器組I、用于采集橋梁箱體內環境數據的環境傳感器組2、與有害氣體傳感器組I和環境傳感器組2均相接并用于采集有害氣體傳感器組I和環境傳感器組2所輸出數據的模擬量采集電路模塊3、與模擬量采集電路模塊3相接的A/D轉換電路模塊4、與A/D轉換電路模塊4相接的微處理器模塊5、與微處理器模塊5相接的第一數據無線傳輸模塊6和有害氣體污染程度指示模塊7、與第一數據無線傳輸模塊6無線連接并通信的第二數據無線傳輸模塊
8、與第二數據無線傳輸模塊8相接的上位機9、與上位機9相接的存儲器10和顯示器11，以及給各用電單元供電的電源管理模塊12 ;所述電源管理模塊12包括供電電源選擇電路模塊12-1以及接在供電電源選擇電路模塊12-1輸入端的交直流轉換電路模塊12-2、太陽能電池板12-3和可充電電池12-4，所述太陽能電池板12-3與可充電電池12-4相接。如圖I所示，本實施例中，所述有害氣體傳感器組I包括CO2傳感器1-1、SO2傳感器1-2和NOx傳感器1-3。所述環境傳感器組2包括溫濕度傳感器2-1、光照傳感器2-2和氣壓傳感器2-3。所述微處理器模塊5為32位的高速ARM7芯片SEP4020 ;芯片SEP4020本身具有4路UART 口，I路10M/100M以太網口，IXD控制器支持黑白，彩屏，及觸摸屏，97個GPI0,10通道的TMER可捕獲脈沖，支持NAND FLASH控制器， 支持USB及MMC/SD卡，一般運行速率可達86M左右，外圍由4M NOR FLASH，2M的SDRAM，64M NAND FLASH構成，存儲器為工作電壓為5V的芯片，存儲器用來存儲遠程升級程序和遠程參數配置程序，方便軟件的更新和采集數據的暫時存儲。所述上位機9為工業控制計算機，所述存儲器10為硬盤，所述顯示器11為液晶顯示器11。所述有害氣體污染程度指示模塊7包括重度污染報警器7-1和污染程度指示燈7-2。使用時，首先在集橋梁箱體內布設原始數據采集點，在原始數據采集點處配置有害氣體傳感器組I和環境傳感器組2，模擬量采集電路模塊3采集有害氣體傳感器組I和環境傳感器組2所輸出的數據并輸出給A/D轉換電路模塊4進行A/D轉換后輸出給微處理器模塊5，微處理器模塊5處理數據并將處理結果傳送到微處理器模塊5中的存儲器中予以暫時存儲，將數據進行打包標記，在特定的時間通過第一數據無線傳輸模塊6和第二數據無線傳輸模塊8傳輸到上位機9上。環境監測人員可以根據需要，通過在上位機9上進行操作，調節模擬量采集電路模塊3采集數據的頻率、傳輸時機和加密情況，并對異常數據進行特別的標記。管理員在上位機9上輸入以上采集參數并通過第二數據無線傳輸模塊8和第一數據無線傳輸模塊6傳輸給微處理器模塊5,微處理器模塊5根據設定的控制指令來獨立完成控制。供電電源選擇電路模塊12-1能夠根據該有害氣體數據采集儀使用的地方自由選擇，選擇采用太陽能電池板12-3供電還是交直流轉換電路模塊12-2供電，采用太陽能電池板12-3供電時另外配有可充電電池12-4，以便將白天太陽能電池板12-3產生的電量存儲起來，以備無陽光時使用。本實用新型實現了有害氣體數據從上位機到微處理器模塊的遠程調控，為人工干預小范圍內的有害氣體數據采集帶來了方便。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于包括用于采集橋梁箱體內有害氣體數據的有害氣體傳感器組(I)、用于采集橋梁箱體內環境數據的環境傳感器組(2)、與有害氣體傳感器組(I)和環境傳感器組(2)均相接并用于采集有害氣體傳感器組(I)和環境傳感器組(2)所輸出數據的模擬量采集電路模塊(3)、與模擬量采集電路模塊(3)相接的A/D轉換電路模塊(4)、與A/D轉換電路模塊(4)相接的微處理器模塊(5)、與微處理器模塊(5)相接的第一數據無線傳輸模塊(6)和有害氣體污染程度指示模塊(7)、與第一數據無線傳輸模塊(6)無線連接并通信的第二數據無線傳輸模塊(8)、與第二數據無線傳輸模塊(8)相接的上位機(9)、與上位機(9)相接的存儲器(10)和顯示器(11)，以及給各用電單元供電的電源管理模塊(12);所述電源管理模塊(12)包括供電電源選擇電路模塊(12-1)以及接在供電電源選擇電路模塊(12-1)輸入端的交直流轉換電路模塊(12-2)、太陽能電池板(12-3)和可充電電池(12-4)，所述太陽能電池板(12-3)與可充電電池(12_4)相接。
2.按照權利要求I所述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述有害氣體傳感器組(I)包括CO2傳感器(1-1)、SO2傳感器(1-2)和NOx傳感器(1-3)。
3.按照權利要求I或2所述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述環境傳感器組(2)包括溫濕度傳感器(2-1)、光照傳感器(2-2)和氣壓傳感器(2-3)。
4.按照權利要求3所述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述微處理器模塊(5)為32位的高速ARM7芯片SEP4020。
5.按照權利要求3所述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述上位機(9)為工業控制計算機，所述存儲器(10)為硬盤，所述顯示器(11)為液晶顯示器(II)。
6.按照權利要求3所述的便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，其特征在于所述有害氣體污染程度指示模塊(7)包括重度污染報警器(7-1)和污染程度指示燈(7-2)。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式橋梁廂體內有害氣體數據采集儀，包括有害氣體傳感器組、環境傳感器組、與前兩者均相接的模擬量采集電路模塊、與模擬量采集電路模塊相接的A/D轉換電路模塊、與A/D轉換電路模塊相接的微處理器模塊、與微處理器模塊相接的第一數據無線傳輸模塊和有害氣體污染程度指示模塊、與第一數據無線傳輸模塊無線連接的第二數據無線傳輸模塊、與第二數據無線傳輸模塊相接的上位機、與上位機相接的存儲器和顯示器，以及電源管理模塊；電源管理模塊包括供電電源選擇電路模塊、交直流轉換電路模塊、太陽能電池板和可充電電池。本實用新型結構簡單，設計合理，攜帶方便，功能完備，數據處理速度快，監測精度高，實用性強，使用效果好。
文檔編號G08C17/02GK202434045SQ20112053997
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者王照峰 申請人:西安迅騰科技有限責任公司