中铁新建绍台高铁段隧道爆破振动监测方案
一、总体方案
前端主要由信息采集模块、通信模块、供电电池组成 ,对数据进行实时传送,传输服务端进行数据库管理,客户端可设定工作模式(工作或休眠)可以节省电量。数据中心可以对数据进行监控和观察数据变化趋势。
1.1 前端
信息采集模块的功能是负责测试点x、y、z三相振动加速度的信息的采集,完成后通过通信模块(GPRS、3G、4G等)远程传输到服务端。
上图缓存器的作用主要是为了减少传输数量,降低信息传输的成本。
1.2 服务端
服务端主要就是数据存储服务器,需要开发程序接收各地远程传输回来的数据。
1.3 后端
后端指客户端监测系统,对服务端接收存储的数据进行处理,对现场一体化振动变送器、加速度传感器等传感器工组模式进行控制,传感器工作模式就是实时的传输数据,休眠模式,就是停止传输数据并处等待受控指令状态等待下次唤醒。对现场传来的数据进行实时显示,和波形呈现。
1.4 总图
二.难点
如果采集速率太快无法完成实时传输。采样率只能达到3khz ,传输速率最大50kps。
三、技术参数
1. 内置全网通通信模块,支撑移动、联通、电信全频段网络;
2. 支撑以4G全网通为主通信方式,保证数据完整性和及时性;
3. 具有多路接口≥8;
4. 支撑向三路以上地址发送含不同登录信息的数据功能;
5. 支撑远程时钟自动同步功能;
6. 具有自检功能,定期上报电池电压、温度、信号强度、位置信息等自检数据;
7. 具有阈值触发功能,崩塌加速度计如敏感到重力加速度超过阈值,自动将信息通过无线网关上报。
8. 支撑接收并实行远程控制指令,包括查看及设置数据发送间隔、查看及设置设备阈值、采集并查看当前测值、远程重启设备及获取设备状态;
9. 数据接口:具备RS485或RS232接口或RJ45接口或USB端口,可通过端口设置无线网关的有关参数。
10. 供电:太阳能板浮充蓄电池供电,单晶硅太阳能板,功率≥40W,免维护蓄电池,容量≥25Ah。无日照至少连续正常工作时间不少于15天。
11. 存储:可存储2年以上的、采集频率为1次/小时的原始观测数据,具备空间不足自动覆盖旧文件功能。
12. 量程:0 ~ 50mm/s;
13. 待机功率:≤60μA/3.7V;
14. 休眠状态下可唤醒;
15. 自带光伏充电;
16. 持续工作时间:≥5年;
17. 工作时间:免维护≥3年;
18. 防护等级:IP67(需提供国家认定机构检测证书);
19. 工作温度:-25℃ ~ 85℃;
20. 振动速度变化触发数据自动上报。
四、工作模型图