遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3g網(wǎng)關(guān)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)關(guān)裝置領(lǐng)域，具體為一種遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的地理結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，國土面積中的很大部分是不利于交通工程的山體和高原地形，因此發(fā)展隧道工程對于改善我國交通狀況有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。隧道工程的建設(shè)有利于減少通行距離，節(jié)約通行時(shí)間，改善交通的效率。目前，我國的鐵路和公路隧道建設(shè)總量已經(jīng)位居世界第一。
[0003]隧道的施工和運(yùn)營是較為復(fù)雜的過程。盡管我國交通建設(shè)水平不斷提高，隧道施工水平不斷改進(jìn)，隧道的工程數(shù)量連年增多，但隧道本身的地質(zhì)形態(tài)較為復(fù)雜，與之相關(guān)的影響點(diǎn)很多，因此隧道在施工和運(yùn)營過程中仍存在大量的隱患。引發(fā)隧道事故的因素來自各個(gè)方面，包括隧道周圍的地質(zhì)情況，隧道自身的結(jié)構(gòu)變化，隧道運(yùn)營中的事故損毀等等。因此隧道的監(jiān)測和評估對于維護(hù)隧道正常結(jié)構(gòu)、了解隧道周圍地質(zhì)變化、維護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全有著十分重要的作用。
[0004]傳統(tǒng)的隧道結(jié)構(gòu)檢測主要存在如下問題:
[0005]⑴只能做定期檢測，只能確定隧道當(dāng)時(shí)的健康狀態(tài)，不能夠保證在有效保障期間內(nèi)的隧道安全使用。
[0006]⑵數(shù)據(jù)傳輸均采用有線電纜方式完成，線路布設(shè)復(fù)雜，接線繁瑣，安裝造價(jià)高，后期的線纜維護(hù)所耗的時(shí)間和精力巨大，應(yīng)用上有較大局限性；監(jiān)測傳輸距離太遠(yuǎn)，對隧道監(jiān)測中的很多傳感器微弱信號造成數(shù)據(jù)失真；采集速度慢，數(shù)據(jù)接口和系統(tǒng)整合能力差；這種串行集中式監(jiān)測系統(tǒng)很大程度上影響系統(tǒng)的處理速度、系統(tǒng)的可靠性和靈活性，不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)測，數(shù)據(jù)缺乏真實(shí)性。因此，需要對隧道做出無線的數(shù)據(jù)監(jiān)測。
[0007]⑶只能進(jìn)行現(xiàn)場荷載試驗(yàn)檢測，同時(shí)需要封閉交通，影響正常的交通運(yùn)行。因此，需要安裝具有無線、遠(yuǎn)程傳輸?shù)膫鞲衅鞴?jié)點(diǎn)，將現(xiàn)場應(yīng)變、撓度等值進(jìn)行遠(yuǎn)程、無線、實(shí)時(shí)的傳輸，傳輸給監(jiān)控中心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于以上傳統(tǒng)隧道結(jié)構(gòu)檢測系統(tǒng)出現(xiàn)的各個(gè)問題，本實(shí)用新型提供一種遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置，其可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x，減少微弱信號的數(shù)據(jù)失真，提高系統(tǒng)處理速度。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置，至少包括一個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)(5)，其特征在于:所述匯集節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)設(shè)有用于通過3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet并為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺⑶提供通路的供電單元(10)，以及與供電單元(10)連接的供電線路(9)，所述匯集節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)還設(shè)有用于接收匯集節(jié)點(diǎn)無線傳送的數(shù)據(jù)，并通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控平臺(8)的微控制器(11)，所述微控制器(11)與射頻放大器(12)雙向連接，所述射頻放大器(12)與天線(13)連接，所述天線(13)與微處理器(14)相連接，所述微處理器(14)通過電信3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet，與監(jiān)控平臺(8)進(jìn)行物理連接。
[0011]進(jìn)一步，所述微處理器(14)為ARM Crotex M3芯片LM3S8962。
[0012]進(jìn)一步，所述LM3S8962內(nèi)設(shè)有AT命令模塊，所述AT命令模塊用于接入或斷開與監(jiān)控平臺⑶的TCP連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在:提高傳統(tǒng)的隧道結(jié)構(gòu)檢測中數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x，減少微弱信號的數(shù)據(jù)失真，提高系統(tǒng)處理速度。
【附圖說明】
[0014]圖1是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]隧道I ;應(yīng)變傳感器2 ;傳感器節(jié)點(diǎn)3 ;中繼節(jié)點(diǎn)4 ;匯集節(jié)點(diǎn)5 ;3G網(wǎng)關(guān)6 ；internet網(wǎng)7 ;監(jiān)控平臺8 ;供電線路9 ;供電單元10 ;微控制器11 ;射頻放大器12 ;天線13 ;微處理器14 ;3G模塊15。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0018]所圖1所示，一種遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量裝置，包括應(yīng)變數(shù)據(jù)采集單元、中繼節(jié)點(diǎn)⑷和3G網(wǎng)關(guān)(6)，其中應(yīng)變傳感器⑵部署在隧道⑴的內(nèi)部，用于采集隧道⑴的應(yīng)變信息，所述的兩個(gè)或三個(gè)應(yīng)變傳感器(2)對應(yīng)一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)(3)。應(yīng)變傳感器(2)上電后，測量裝置開始運(yùn)行，并且搜索匯集節(jié)點(diǎn)(5)，當(dāng)距離過遠(yuǎn)傳感器節(jié)點(diǎn)將搜索中繼節(jié)點(diǎn)
(4)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給中繼節(jié)點(diǎn)(4)，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)(4)接收到信號時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)(4)搜索匯集節(jié)點(diǎn)(5)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯集節(jié)點(diǎn)(5)。
[0019]匯集節(jié)點(diǎn)(5)接收到傳感器數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)發(fā)送至3G網(wǎng)關(guān)(6)，通過3G網(wǎng)關(guān)(6)接入internet網(wǎng)(7)，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控平臺(8)的連接。
[0020]如圖2所示，圖1中的3G網(wǎng)關(guān)(6)至少包括一個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)(5)，其中匯集節(jié)點(diǎn)(5)包括:用于通過3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet并為數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測中心提供通路的供電單元
(10)，以及與供電單元(10)連接的供電線路(9);用于接收匯集節(jié)點(diǎn)無線傳送的數(shù)據(jù)，并通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺的微控制器(11)，微控制器(11)與射頻放大器(12)雙向連接，通過射頻放大器(12)將數(shù)據(jù)信號放大，再通過天線(13)向3G網(wǎng)關(guān)￠)內(nèi)的微處理器
(14)發(fā)送；當(dāng)匯集節(jié)點(diǎn)(5)接收到傳感器數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)發(fā)送至3G網(wǎng)關(guān)(6)中的微處理器
(14)，其中微處理器(14)為ARM Crotex M3芯片LM3S8962，另一方面，LM3S8962可對3G模塊(15)進(jìn)行設(shè)置，使其通過電信3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet，建立傳感器網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控平臺(8)的物理連接，LM3S8962內(nèi)設(shè)有AT命令模塊用于接入或斷開與監(jiān)控平臺(8)的TCP連接，連接建立成功后，就可以將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控平臺(8)。
[0021]雖然上面的舉例了一些特定實(shí)施例來說明和描述本發(fā)明，但并不意味著本發(fā)明僅局限于其中的各種細(xì)節(jié)，上述所說的各模塊均為硬件實(shí)現(xiàn)的的模塊。相反地，在等價(jià)于權(quán)利要求書的范疇和范圍內(nèi)可以不偏離本發(fā)明精神地在各種細(xì)節(jié)上做出各種修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置，至少包括一個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)(5)，其特征在于:所述匯集節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)設(shè)有用于通過3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet并為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺⑶提供通路的供電單元(10)，以及與供電單元(10)連接的供電線路(9)，所述匯集節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)還設(shè)有用于接收匯集節(jié)點(diǎn)無線傳送的數(shù)據(jù)，并通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控平臺(8)的微控制器(11)，所述微控制器(11)與射頻放大器(12)雙向連接，所述射頻放大器(12)與天線(13)連接，所述天線(13)與微處理器(14)相連接，所述微處理器(14)通過電信3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet，與監(jiān)控平臺(8)進(jìn)行物理連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述微處理器(14)為ARM Crotex M3芯片LM3S8962。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述LM3S8962內(nèi)設(shè)有AT命令模塊，所述AT命令模塊用于接入或斷開與監(jiān)控平臺(8)的TCP連接。
【專利摘要】一種遠(yuǎn)程隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)測量的3G網(wǎng)關(guān)裝置，至少包括一個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)(5)，其特征在于：所述匯集節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)設(shè)有用于通過3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet并為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(8)提供通路的供電單元(10)，以及與供電單元(10)連接的供電線路(9)，所述匯集節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)還設(shè)有用于接收匯集節(jié)點(diǎn)無線傳送的數(shù)據(jù)，并通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控平臺(8)的微控制器(11)，所述微控制器(11)與射頻放大器(12)雙向連接，所述射頻放大器(12)與天線(13)連接，所述天線(13)與微處理器(14)相連接，所述微處理器(14)通過電信3G網(wǎng)絡(luò)接入Internet，與監(jiān)控平臺(8)進(jìn)行物理連接。有益效果為提高傳統(tǒng)的隧道結(jié)構(gòu)檢測中數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x，減少微弱信號的數(shù)據(jù)失真，提高系統(tǒng)處理速度。
【IPC分類】H04W88-16
【公開號】CN204498391
【申請?zhí)枴緾N201520266203
【發(fā)明人】李培江, 尤婷, 余拉雷, 高威峰, 張燁
【申請人】衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月28日