專利名稱：一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)[0001]技術(shù)領(lǐng)域[0002]本實(shí)用新型涉及無線數(shù)據(jù)傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支 撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)。[0003]背景技術(shù)[0004]ZigBee技術(shù)是最近發(fā)展起來的一種以IEEE 802. 15. 4為基礎(chǔ)、以2. 4 GHz為主要 頻段、采用擴(kuò)頻技術(shù)、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、易應(yīng)用的雙向無線通信技術(shù)。[0005]隨著城市化進(jìn)程的加快，越來越多的高樓大廈、大橋相繼施工建設(shè)，由于技術(shù)原因 和施工企業(yè)安全意識的薄弱，施工期間支撐結(jié)構(gòu)、吊塔坍塌事故時有發(fā)生，給人們的生命財 產(chǎn)造成了巨大的損害，因此對結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)或塔吊運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時在線安全監(jiān)測和維 護(hù)，確保施工安全是十分必要的。目前一般采用人工定期檢測和有線數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)臋z測 方法，檢測人員定期在工作環(huán)境復(fù)雜的施工現(xiàn)場進(jìn)行檢修，并需要攜帶多種的檢測儀器和 設(shè)備，無法保證檢測的準(zhǔn)確性和及時，同時檢測人員自身安全也難以得到保障。[0006]發(fā)明內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測 無線傳感節(jié)點(diǎn)，該技術(shù)方案有效解決傳統(tǒng)有線數(shù)據(jù)檢測方法，需要檢測人員定期在環(huán)境復(fù) 雜的施工現(xiàn)在進(jìn)行檢測、檢修作業(yè)，不但不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時性的問題，而且檢測 人員的人身安全也難以得到保障。[0008]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)[0009]一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)，采用ZigBee技術(shù),將力、 位移測量于一體，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時安全監(jiān)測，其特征在于所述無線傳感器節(jié)點(diǎn) 包括數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端以及為為無線傳感器節(jié)點(diǎn)提供工作電源的電源 模塊，所述數(shù)據(jù)采集端包括壓力傳感器、一對位移傳感器；數(shù)據(jù)處理端包括A/D轉(zhuǎn)換器、微 處理器、存儲器、無線通信模塊；所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端包括報警電路，所述電源模塊分別為數(shù)據(jù) 采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端提供工作電源；數(shù)據(jù)采集端將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理端的 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后經(jīng)微處理器、存儲器的處理和存儲，在經(jīng)無線通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)執(zhí)行端 的報警電路。[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是[0011]所述數(shù)據(jù)采集端的壓力傳感器采用JHBM-500Kg壓力傳感器；位移傳感器采用 3144E型霍爾傳感器；[0012]所述數(shù)據(jù)處理端采用CC2530射頻芯片，CC2530射頻芯片內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換器、 微處理器、存儲器、無線通信模塊，微處理器采用8051芯片，無線通信模塊為ZIGBEE射頻收 發(fā)模塊；[0013]所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端的報警電路由兩個555時基電路U1、U2組成的兩個不同頻率的振 蕩電路、三極管S8550和與非門74LS00構(gòu)成，其中Ul為低頻振蕩電路，U2為高頻振蕩電路， 三極管S8550、與非門74LS00用于控制報警電路的通斷；[0014]所述電源模塊采用L7805芯片。[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)[0016]本實(shí)用新型一方面可以最大程度上減輕檢測人員的勞動量，提高工作效率；另一方面通過遠(yuǎn)程實(shí)時無線監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時采取有效措施，避免發(fā)生安全事故，從而有效保障作業(yè)人員的人身安全。[0017]
[0018]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；[0019]圖2為本實(shí)用新型報警電路圖。[0020]具體實(shí)施方式
[0021]如圖1、2所示，本實(shí)用新型采用ZigBee技術(shù)，將力、位移測量于一體，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時安全監(jiān)測，所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端以及為為無線傳感器節(jié)點(diǎn)提供工作電源的電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集端包括壓力傳感器、一對位移傳感器；數(shù)據(jù)處理端包括A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、無線通信模塊；所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端包括報警電路，所述電源模塊分別為數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端提供工作電源；數(shù)據(jù)采集端將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理端的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后經(jīng)微處理器、存儲器的處理和存儲，在經(jīng)無線通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)執(zhí)行端的報警電路；所述數(shù)據(jù)采集端的壓力傳感器采用JHBM-500Kg壓力傳感器；位移傳感器采用3144E型霍爾傳感器；所述數(shù)據(jù)處理端采用CC2530射頻芯片，CC2530射頻芯片內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、無線通信模塊，微處理器采用8051芯片，無線通信模塊為ZIGBEE射頻收發(fā)模塊；所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端的報警電路由兩個555時基電路Ul、U2組成的兩個不同頻率的振蕩電路、三極管S8550和與非門74LS00構(gòu)成，，其中Ul為低頻振蕩電路，U2為高頻振蕩電路，三極管S8550、與非門 74LS00用于控制報警電路的通斷，報警電路的工作原理為Ul構(gòu)成低頻振蕩電路，頻率Fl 主要由C1、R2決定，3腳輸出頻率為Fl的低頻信號，當(dāng)Ul的3腳輸出高電平時，U2構(gòu)成高頻振蕩電路工作，其振蕩頻率F2主要由C3、R4決定，且F2遠(yuǎn)大于Fl，這樣在U2的3腳輸出為F2的脈波調(diào)制信號，三極管S8550和與非門74LS00控制報警電路的通斷，當(dāng)CC2530 射頻芯片輸出高電平時，經(jīng)過與非門74LS00輸出低電平0V，三·極管S8550eb級導(dǎo)通，從而報警電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，蜂鳴器發(fā)出“滴嘟滴嘟……”的聲音；反之，CC2530射頻芯片輸出低電平時，經(jīng)過與非門74LS00輸出高電平9V，三極管eb級不導(dǎo)通，電路不報警。當(dāng)壓力傳感器、位移傳感器輸出值超過事先設(shè)定的報警值，則CC2530射頻芯片輸出高電平，報警電路報警；所述電源模塊采用L7805芯片。[0022]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)，采用ZigBee技術(shù),將力、位移測量于一體，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時安全監(jiān)測，其特征在于所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端以及為為無線傳感器節(jié)點(diǎn)提供工作電源的電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集端包括壓力傳感器、一對位移傳感器；數(shù)據(jù)處理端包括A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、無線通信模塊；所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端包括報警電路，所述電源模塊分別為數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端提供工作電源；數(shù)據(jù)采集端將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理端的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后經(jīng)微處理器、存儲器的處理和存儲，在經(jīng)無線通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)執(zhí)行端的報警電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集端的壓力傳感器采用JHBM-500Kg壓力傳感器；位移傳感器采用3144E型霍爾傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn),其特征在于所述數(shù)據(jù)處理端采用CC2530射頻芯片，CC2530射頻芯片內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、無線通信模塊，微處理器采用8051芯片，無線通信模塊為ZIGBEE射頻收發(fā)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端的報警電路由兩個555時基電路U1、U2組成的兩個不同頻率的振蕩電路、三極管S8550和與非門74LS00構(gòu)成，其中Ul為低頻振蕩電路，U2為高頻振蕩電路，三極管S8550、與非門74LS00用于控制報警電路的通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn),其特征在于所述電源模塊采用L7805芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于ZigBee技術(shù)結(jié)構(gòu)支撐安全監(jiān)測無線傳感節(jié)點(diǎn)，采用ZigBee技術(shù)，將力、位移測量于一體，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時安全監(jiān)測，其特征在于所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端以及為為無線傳感器節(jié)點(diǎn)提供工作電源的電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集端包括壓力傳感器、一對位移傳感器；數(shù)據(jù)處理端包括A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器、無線通信模塊；所述數(shù)據(jù)執(zhí)行端包括報警電路，所述電源模塊分別為數(shù)據(jù)采集端、數(shù)據(jù)處理端、數(shù)據(jù)執(zhí)行端提供工作電源；數(shù)據(jù)采集端將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理端的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后經(jīng)微處理器、存儲器的處理和存儲，在經(jīng)無線通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)執(zhí)行端的報警電路，本實(shí)用新型效解決傳統(tǒng)有線數(shù)據(jù)檢測方法，需要檢測人員定期在環(huán)境復(fù)雜的施工現(xiàn)在進(jìn)行檢測、檢修作業(yè)，不但不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時性的問題，而且檢測人員的人身安全也難以得到保障。
文檔編號H04W84/18GK202838656SQ201220465519
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者張青春 申請人:淮陰工學(xué)院