基于WSN石雕病害多維傳感裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種基于WSN石雕病害多維傳感裝置，該監測裝置包括石雕體裂隙數據采集單元、數據接口、石雕體裂隙數據處理單元、石雕體裂隙數據發送單元以及電源；石雕體裂隙數據采集單元通過數據接口與石雕體裂隙數據處理單元相連；石雕體裂隙數據發送單元以及電源分別與石雕體裂隙數據處理單元相連。本實用新型專利技術提供了一種可實時進行監測、便于維護以及可靠性高的基于WSN石雕病害多維傳感裝置。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于文物保護領域，涉及一種石雕體裂隙監測裝置，尤其涉及一種用于對戶外遺址區中石雕體的裂隙及位移進行監測的基于WSN石雕病害多維傳感裝置。
技術介紹
唐順陵是唐朝武則天之母的陵墓，陵前分別有2只天祿，2只走獅，由于歷史的滄桑巨變，大自然的久經磨礪，使它們的本體產生了傾斜，本體表面上產生了裂痕，目前尚未有對其進行監測及保護等的設備，對文物，尤其是戶外遺址區的珍貴文物的有著巨大傷害。
技術實現思路
為了解決
技術介紹
中存在的上述技術問題，本技術提供了一種可實時進行監測、便于維護以及可靠性高的基于WSN石雕病害多維傳感裝置。本技術的技術解決方案是本技術提供了一種基于WSN石雕病害多維傳感裝置，其特殊之處在于所述基于WSN石雕病害多維傳感裝置包括石雕體裂隙數據采集單元、數據接口、石雕體裂隙數據處理單元、石雕體裂隙數據發送單元以及電源；所述石雕體裂隙數據采集單元通過數據接口與石雕體裂隙數據處理單元相連；所述石雕體裂隙數據發送單元以及電源分別與石雕體裂隙數據處理單元相連。上述石雕體裂隙數據處理單元包括MCU芯片、光電隔離器、存儲器以及低電檢測電路；所述數據接口通過光電隔離器接入MCU芯片；所述石雕體裂隙數據發送單元、存儲器以及低電檢測電路分別接入MCU芯片。上述石雕體裂隙數據處理單元還包括與MCU芯片相連的看門狗。上述石雕體裂隙數據處理單元還包括與MCU芯片相連的指示器；所述指示器不同顏色構成的LED燈組。上述石雕體裂隙數據采集單元是裂隙及位移傳感器組。上述裂隙及位移傳感器組包括一個和/或多個裂隙傳感器和/或位移傳感器。上述電源是市電和/或電池。上述數據接口是RS485數據接口。上述石雕體裂隙數據發送單元是RF通信單元。本技術的優點是本技術提供了一種基于WSN石雕病害多維傳感裝置，該模塊將文物本體的傾斜及表面的裂隙變化通過傳感器模塊進行監測，由傳感器模塊進行數據采集，然后通過RS485總線發送到主模塊，主模塊進行處理，最后由主模塊通過無線網絡發送到用戶終端；同時，對于現場復雜的環境，考慮到現場一般很少有管理員巡查，采用硬件看門狗進行看護，極大的提高了系統的穩定性。附圖說明圖1是本技術所提供的基于WSN石雕病害多維傳感裝置的框架結構示意圖；其中1-MCU部分；2_RF部分；3_低電檢測部分；4_存儲芯片；5_指示部分；6_看門狗；7-光電隔離；8-485模塊；9_供電部分；10_從模塊。具體實施方式參見圖1，本技術提供了一種基于WSN石雕病害多維傳感裝置，該基于WSN石雕病害多維傳感裝置包括石雕體裂隙數據采集單元、數據接口、石雕體裂隙數據處理單元、石雕體裂隙數據發送單元以及電源；石雕體裂隙數據采集單元通過數據接口與石雕體裂隙數據處理單元相連；石雕體裂隙數據發送單元以及電源分別與石雕體裂隙數據處理單元相連。石雕體裂隙數據處理單元包括MCU芯片、光電隔離器、看門狗、指示器、存儲器以及低電檢測電路；數據接口通過光電隔離器接入MCU芯片；石雕體裂隙數據發送單元、看門狗、指示器、存儲器以及低電檢測電路分別接入MCU芯片；指示器不同顏色構成的LED燈組。石雕體裂隙數據采集單元是裂隙及位移傳感器組，該裂隙及位移傳感器組包括一個和/或多個裂隙傳感器和/或位移傳感器，這些傳感器共同完成了對戶外遺址區中石雕體的裂隙及位移進行監測。 電源是市電和/或電池。數據接口是RS485數據接口。石雕體裂隙數據發送單元是RF通信單元。以下結合附圖1，對本技術進行詳細闡述RF部分2 :進行數據的發送與接收，發送功率為20dbm ;硬件看門狗`6 :當CPU跑飛時，進行復位CPU ;指示部分5 :通過LED指示主模塊的工作狀態；紅燈點亮表示上電，黃燈點亮表示發送，綠燈點亮表示接收。低電檢測部分3 :當供電電壓低于12V時，將數據包中的電壓標志置為1，當供電電壓不低于12V，電壓標志置為0，并發送給付節點。存儲芯片4:用來存儲主模塊的配置信息。光電隔離7:將主模塊與從模塊進行信號隔離；485模塊8 :主模塊與從模塊通信采用RS485總線，協議采用MODBUS協議。供電部分9 :將外部+12V供電分別轉換為+3. 3V，+5V, +12V供電分別供給主模塊，傳感器模塊。傳感器組包括一個或多個從模塊10 :分別為裂隙及位移傳感器模塊。供電受控于主模塊。主從接口定義+12V，+5V, A, B, GND+5V (備用)本專利技術的工作原理是通過高科技手段對之進行24小時不間斷監測，將文物本體的傾斜及表面的裂隙變化通過傳感器模塊進行監測，由傳感器模塊進行數據采集，然后通過RS485總線發送到主模塊，主模塊進行處理，最后由主模塊通過無線網絡發送到用戶終端；監測裂隙的分辨率達到O. 00001mm，位移的分辨率達到O. 0001mm。由于裂隙傳感器數量眾多，采用模塊化設計理念，將需要監測的點變成為一個個模塊，并賦予相應的地址，這樣對布點及擴展和后期的維護提供了很大的方便。主從模塊的工作過程如下主模塊加電，加電后主模塊先進行搜網，當搜到網絡后，就向RS485總線上發送03功能碼，03功能碼是對從模塊的地址進行查詢，看有哪些從模塊掛在總線上；發送地址從0Γ08逐個發送，某個從模塊回應時，記住該從模塊的地址；03功能碼發送完后，然后發送04功能碼，04功能碼的作用是，讀從模塊的數據，發送的地址是剛才查詢到從模塊的地址，每發送一包讀命令，就等候從模塊回復數據包，在規定時間內讀到從模塊的數據就立即發送下一個從模塊的讀命令，否則就等到規定的時間再發送下一個從模塊的讀命令。當所有掛載的從模塊數據都查詢到時，主模塊進行數據打包，分別按照不同的節點身份將從模塊的數據進行打包，然后按照一定的時間間隔發給父節點。當其中任一個從模塊的數據沒有發出去時，主模塊則重發3次，仍沒有發出成功，則重新搜網絡，從第一個節點開始重發。如果重新搜網，仍沒有搜到，則搜三次，仍沒搜到時就進入低功耗狀態。如搜到后，就按照順序重新發送。發送完成后，主模塊斷掉從模塊供電，然后進入低功耗狀態，低功耗的時間是可以設定的。設定時間到后，主模塊又進入下一個循環，重復上述的步驟。供電方面采用市電與電池相結合，并且市電優先，當出現市電停電，可以切換為電池供電，一旦市電恢復，則由市電供電，并且可以給電池進行充電。當供電電壓低于+12V，主模塊告知用戶終端，進行低電報警。對于現場復雜的環境，考慮到現場一般很少有人過去，一旦出現CPU死機將造成大量的數據丟失，采用硬件看門狗進行看護，極大的提高了系統的穩定性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于WSN石雕病害多維傳感裝置，其特征在于：所述基于WSN石雕病害多維傳感裝置包括石雕體裂隙數據采集單元、數據接口、石雕體裂隙數據處理單元、石雕體裂隙數據發送單元以及電源；所述石雕體裂隙數據采集單元通過數據接口與石雕體裂隙數據處理單元相連；所述石雕體裂隙數據發送單元以及電源分別與石雕體裂隙數據處理單元相連。

【技術特征摘要】
1.一種基于WSN石雕病害多維傳感裝置，其特征在于所述基于WSN石雕病害多維傳感裝置包括石雕體裂隙數據采集單元、數據接口、石雕體裂隙數據處理單元、石雕體裂隙數據發送單元以及電源；所述石雕體裂隙數據采集單元通過數據接口與石雕體裂隙數據處理單元相連；所述石雕體裂隙數據發送單元以及電源分別與石雕體裂隙數據處理單元相連。2.根據權利要求1所述的基于WSN石雕病害多維傳感裝置，其特征在于所述石雕體裂隙數據處理單元包括MCU芯片、光電隔離器、存儲器以及低電檢測電路；所述數據接口通過光電隔離器接入MCU芯片；所述石雕體裂隙數據發送單元、存儲器以及低電檢測電路分別接入MCU芯片。3.根據權利要求2所述的基于WSN石雕病害多維傳感裝置，其特征在于所述石雕體裂隙數據處理單元還包括與MCU芯片相連的看門狗。4.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧宏，林樹筍，鄭玉東，王劍，
申請(專利權)人：西安元智系統技術有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：