本實用新型涉及監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于聲光報警的加筋土擋墻震動報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

加筋土擋墻是由拉筋、墻面板以及填土構(gòu)成的一種新型復(fù)合支擋結(jié)構(gòu)物。相對于傳統(tǒng)的重力式擋土墻，加筋土擋墻為一種柔性結(jié)構(gòu)，具有較好的變形協(xié)調(diào)性和抗震性能，對地基的承載要求也不高，且具有很好的經(jīng)濟性和造型美觀性等一些基他結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)越性；因此，其被廣泛應(yīng)用于公路、水利、城市建設(shè)以及鐵路等工程。

在發(fā)生地震或地基沉降等情況時，加筋土擋墻由于受到外力沖擊而產(chǎn)生震動，如果震動過大容易導(dǎo)致加筋土擋墻坍塌，帶來很大的安全隱患。針對上述問題，目前通常采用震動報警系統(tǒng)對加筋土擋墻所產(chǎn)生的震動進行檢測并在震動過大時報警以提醒周圍群眾及時撤離。然而，現(xiàn)有的震動報警系統(tǒng)容易受到干擾信號的影響，導(dǎo)致其發(fā)生誤報警現(xiàn)象，使震動報警系統(tǒng)無法起到有效的報警效果，給周圍群眾的生命、財產(chǎn)安全帶來很大的威脅。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服目前并沒有很好的報警系統(tǒng)能夠在加筋土擋墻產(chǎn)生很大震動時發(fā)出警報的缺陷，提供一種基于聲光報警的加筋土擋墻震動報警系統(tǒng)。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種基于聲光報警的加筋土擋墻震動報警系統(tǒng)，包括控制器，分別與控制器相連接的儲存器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和無線信號發(fā)射單元，與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接的震動傳感器，通過無線網(wǎng)絡(luò)與無線信號發(fā)射單元相連接的無線信號接收單元，以及與無線信號接收單元相連接的PC電腦；為了更好的實現(xiàn)本實用新型，本實用新型還包括與控制器相連接的聲光報警電路，以及設(shè)置在震動傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元之間的低失真抗干擾信號處理單元。

進一步的，所述低失真抗干擾信號處理單元由低失真放大電路，與低失真放大電路相連接的閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路組成。

所述低失真放大電路由放大器P1，放大器P2，三極管VT1，三極管VT2，正極與放大器P1的正極相連接、負(fù)極與放大器P1的負(fù)極端相連接的電容C2，正極與放大器P1的負(fù)極相連接、負(fù)極接地的電容C1，串接在放大器P1的正極和電容C1的負(fù)極之間的電阻R1，串接在電容C1的正極和三極管VT1的集電極之間的電阻R2，一端與三極管VT1的發(fā)射極相連接、另一端接地的電阻R4，N極與放大器P2的正極相連接、P極經(jīng)電阻R3后與放大器P1的輸出端相連接的二極管D1，一端與放大器P2的輸出端相連接、另一端經(jīng)電阻R5后接地的電阻R6，N極與電阻R5和電阻R6的連接點相連接、P極經(jīng)電容C3后與三極管VT2的基極相連接的二極管D3，N極與二極管D3的P極相連接、P極與三極管VT2的集電極相連接的二極管D2，串接在二極管D2的P極和三極管VT2的基極之間的電阻R7，正極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、負(fù)極則與三極管VT1的基極相連接的電容C4，以及N極與三極管VT1的基極相連接、P極則與閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路相連接的二極管D4組成；所述放大器P1的正極與震動傳感器相連接；所述放大器P2的輸出端同時與三極管VT2的基極和閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路相連接、其負(fù)極接地；所述三極管VT1的基極與閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路相連接；所述三極管VT2的集電極接15V電壓。

所述閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路由三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，正極與放大器P2的輸出端相連接、負(fù)極與三極管VT3的基極相連接的電容C5，P極與三極管VT4的集電極相連接、N極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的集電極相連接的二極管D5，一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接、另一端經(jīng)電阻R11后與三極管VT4的發(fā)射極相連接的電阻R9，負(fù)極與三極管VT6的集電極相連接、正極經(jīng)電感L2后與二極管D5的N極相連接的電容C7，一端與三極管VT4的基極相連接、另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連接的電阻R12，串接在三極管VT5的發(fā)射極和二極管D4的P極之間的電阻R10，一端與二極管D4的P極相連接、另一端經(jīng)電阻R13后與三極管VT6的發(fā)射極相連接的電感L1，以及正極與三極管VT5的基極相連接、負(fù)極與三極管VT6的基極相連接的電容C6組成；所述三極管VT5的集電極與電阻R9和電阻R11的連接點相連接。

所述聲光報警電路由三極管VT7，三極管VT8，三極管VT9，三極管VT10，光電耦合器U，負(fù)極經(jīng)電阻R15后與三極管VT7的基極相連接、正極則與控制器相連接的電容C8，P極與三極管VT8的發(fā)射極相連接、N極經(jīng)電阻R14后與電容C8的負(fù)極相連接的二極管D6，一端與三極管VT7的發(fā)射極相連接、另一端接地的電阻R16，一端與三極管VT7的集電極相連接、另一端經(jīng)電阻R18后與光電耦合器U的第一輸入端相連接的電阻R17，N極經(jīng)電阻R19后與光電耦合器U的第一輸出端相連接、P極與三極管VT9的集電極相連接的二極管D7，正極與光電耦合器U的第一輸出端相連接、負(fù)極與三極管VT9的基極相連接的電容C9，串接在三極管VT9和發(fā)射極和三極管VT10的集電極之間的電阻R21，正極與三極管VT9的發(fā)射極相連接、負(fù)極順次經(jīng)報警器BL和指示燈VL以及電阻R20后與光電耦合器U的第二輸出端相連接的電容C11，一端與三極管VT10的發(fā)射極相連接、另一端接地的電阻R22，以及正極與光電耦合器U的第二輸出端相連接、負(fù)極與三極管VT10的基極相連接的電容C10組成；所述三極管VT8的基極與三極管VT7的集電極相連接、其集電極則與光電耦合器U的第二輸入端相連接；所述二極管D7的N極接15V電壓。

本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本實用新型在加筋土擋墻產(chǎn)生的震動大于最大允許值時發(fā)出報警信號，通知周圍的人及時撤離；同時，本實用新型還可以把實時采集到的震動數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控室，監(jiān)控人員可以根據(jù)實時變化的震動數(shù)據(jù)來分析加筋土擋墻的受力情況。

(2)本實用新型的聲光報警電路中設(shè)置有光電耦合器，其巧妙的利用了光電耦合器的電絕緣能力和抗干擾能力，相比傳統(tǒng)的聲光報警電路，其具有更高的防擊穿能力，極大的提高了本實用新型的穩(wěn)定性，避免本實用新型出現(xiàn)誤動作。

(3)本實用新型的低失真抗干擾信號處理單元采用了獨特的低失真放大電路和閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路結(jié)合使用，該低失真放大電路可以確保模擬信號在放大后保持很高的保真度；閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路可以徹底的對干擾信號進行隔離，避免干擾信號影響本實用新型的檢測精度而造成誤報警現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的低失真抗干擾信號處理單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型的聲光報警電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1所示，本實用新型的基于聲光報警的加筋土擋墻震動報警系統(tǒng)，主要由控制器，儲存器，聲光報警電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，低失真抗干擾信號處理單元，震動傳感器，無線信號發(fā)射單元，無線信號接收單元以及PC電腦9部分組成。

其中，該控制器采用AT89S51單片機來實現(xiàn)。該震動傳感器設(shè)置在加筋土擋墻的基面，用于采集加筋土擋墻的震動信號，其優(yōu)先采用YT-JB3型智能震動探測器來實現(xiàn)。該低失真抗干擾信號處理單元的輸入端與震動傳感器的信號輸出端相連接。該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元采用ADC0832轉(zhuǎn)換芯片，其CH1管腳與低失真抗干擾信號處理單元的輸出端相連接，其DO管腳則與AT89S51單片機的P0管腳相連接。該儲存器用于預(yù)先儲存加筋土擋墻所允許的最大震動值，其與AT89S51單片機的PSEN管腳相連接。該無線信號發(fā)射單元相連接則與AT89S51單片機的P1.1管腳相連接。該無線信號發(fā)射單元則通過無線網(wǎng)絡(luò)與無線信號接收單元相連接。該PC電腦則與該無線信號接收單元的輸出端相連接。該聲光報警電路則與AT89S51單片機的P1.2管腳相連接。該無線信號發(fā)射單元優(yōu)先采用BCM1A無線信號發(fā)射模塊，該無線信號接收單元優(yōu)先采用BCM1B無線信號接收模塊來實現(xiàn)。

如圖2所示，該低失真抗干擾信號處理單元由低失真放大電路，與低失真放大電路相連接的閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路組成。

其中，該低失真放大電路由放大器P1，放大器P2，三極管VT1，三極管VT2，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電容C1，電容C2，電容C3，電容C4，二極管D1，二極管D2，二極管D3以及二極管D4組成。

連接時，電容C2的正極與放大器P1的正極相連接、其負(fù)極與放大器P1的負(fù)極端相連接。電容C1的正極與放大器P1的負(fù)極相連接、其負(fù)極接地。電阻R1串接在放大器P1的正極和電容C1的負(fù)極之間。電阻R2串接在電容C1的正極和三極管VT1的集電極之間。電阻R4的一端與三極管VT1的發(fā)射極相連接、其另一端接地。二極管D1的N極與放大器P2的正極相連接、其P極經(jīng)電阻R3后與放大器P1的輸出端相連接。電阻R6的一端與放大器P2的輸出端相連接、其另一端經(jīng)電阻R5后接地。二極管D3的N極與電阻R5和電阻R6的連接點相連接、其P極經(jīng)電容C3后與三極管VT2的基極相連接。二極管D2的N極與二極管D3的P極相連接、其P極與三極管VT2的集電極相連接。電阻R7串接在二極管D2的P極和三極管VT2的基極之間。電容C4的正極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、其負(fù)極則與三極管VT1的基極相連接。二極管D4的N極與三極管VT1的基極相連接、其P極則與閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路相連接。

同時，所述放大器P1的正極與震動傳感器相連接；所述放大器P2的輸出端同時與三極管VT2的基極和閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路相連接、其負(fù)極接地。所述三極管VT1的基極與閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路相連接。所述三極管VT2的集電極接15V電壓。該低失真放大電路可以確保模擬信號在放大后保持很高的保真度。

另外，所述閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路由三極管VT3，三極管VT4，三極管VT5，三極管VT6，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電感L1，電感L2，電容C5，電容C6，電容C7以及二極管D5組成。

連接時，電容C5的正極與放大器P2的輸出端相連接、其負(fù)極與三極管VT3的基極相連接。二極管D5的P極與三極管VT4的集電極相連接、其N極經(jīng)電阻R8后與三極管VT3的集電極相連接。電阻R9的一端與三極管VT3的發(fā)射極相連接、其另一端經(jīng)電阻R11后與三極管VT4的發(fā)射極相連接。電容C7的負(fù)極與三極管VT6的集電極相連接、其正極經(jīng)電感L2后與二極管D5的N極相連接。電阻R12的一端與三極管VT4的基極相連接、其另一端與ADC0832轉(zhuǎn)換芯片的CH1管腳相連接。電阻R10串接在三極管VT5的發(fā)射極和二極管D4的P極之間。電感L1的一端與二極管D4的P極相連接、其另一端經(jīng)電阻R13后與三極管VT6的發(fā)射極相連接。電容C6的正極與三極管VT5的基極相連接、其負(fù)極與三極管VT6的基極相連接。所述三極管VT5的集電極與電阻R9和電阻R11的連接點相連接。該閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路可以徹底的對干擾信號進行隔離。

低失真抗干擾信號處理單元采用了獨特的低失真放大電路和閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路結(jié)合使用，該低失真放大電路可以確保模擬信號在放大后保持很高的保真度，信號經(jīng)過低失真放大電路處理后使閉環(huán)調(diào)節(jié)干擾隔離電路能夠更加準(zhǔn)確的識別出干擾信號，并對干擾信號進行隔離，如此，通過兩個電路的結(jié)合可以更加徹底的對干擾信號進行隔離，避免干擾信號影響本實用新型的檢測精度，使本實用新型可以更加準(zhǔn)確的發(fā)出警報。

為了更好的實施本實用新型，如圖3所示，該聲光報警電路由三極管VT7，三極管VT8，三極管VT9，三極管VT10，光電耦合器U，電阻R14，電阻R15，電阻R16，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電容C8，電容C9，電容C10，電容C11，報警器BL，指燈燈VL，二極管D6以及二極管D7組成。

其中，電容C8的負(fù)極經(jīng)電阻R15后與三極管VT7的基極相連接、其正極則與AT89S51單片機的P1.2管腳相連接。二極管D6的P極與三極管VT8的發(fā)射極相連接、其N極經(jīng)電阻R14后與電容C8的負(fù)極相連接。電阻R16的一端與三極管VT7的發(fā)射極相連接、其另一端接地。電阻R17的一端與三極管VT7的集電極相連接、其另一端經(jīng)電阻R18后與光電耦合器U的第一輸入端相連接。二極管D7的N極經(jīng)電阻R19后與光電耦合器U的第一輸出端相連接、其P極與三極管VT9的集電極相連接。電容C9的正極與光電耦合器U的第一輸出端相連接、其負(fù)極與三極管VT9的基極相連接。電阻R21串接在三極管VT9和發(fā)射極和三極管VT10的集電極之間。電容C11的正極與三極管VT9的發(fā)射極相連接、其負(fù)極順次經(jīng)報警器BL和指示燈VL以及電阻R20后與光電耦合器U的第二輸出端相連接。電阻R22的一端與三極管VT10的發(fā)射極相連接、其另一端接地。電容C10的正極與光電耦合器U的第二輸出端相連接、其負(fù)極與三極管VT10的基極相連接。所述三極管VT8的基極與三極管VT7的集電極相連接、其集電極則與光電耦合器U的第二輸入端相連接。所述二極管D7的N極接15V電壓。

該聲光報警電路中設(shè)置有光電耦合器，其巧妙的利用了光電耦合器的電絕緣能力和抗干擾能力，相比傳統(tǒng)的聲光報警電路，其具有更高的防擊穿能力，極大的提高了本實用新型的穩(wěn)定性，避免本實用新型出現(xiàn)誤動作。

工作時，該震動傳感器采集加筋土擋墻的震動信號并把信號傳輸給低失真抗干擾信號處理單元，該低失真抗干擾信號處理單元對信號進行處理后發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后面發(fā)送給控制器，控制器對信號進行識別處理并與預(yù)先儲存在儲存器中的數(shù)值進行比較，當(dāng)加筋土擋墻的震動超過儲存在儲存器中的數(shù)值時發(fā)送信號給聲光報警電路，使聲光報警電路報警。同時該控制器還把信號發(fā)送給無線信號發(fā)射單元，由無線信號發(fā)射單元通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給無線信號接收單元，監(jiān)測人員通過PC電腦即可了解監(jiān)測結(jié)果。

如上所述，便可很好的實現(xiàn)本實用新型。