專利名稱：建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵱眯滦蜕婕癌`種建筑構(gòu)件性能檢測(cè)儀，尤其涉及ー種利用荷重一形變檢驗(yàn)建筑工程混凝土板、梁、柱等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
目前對(duì)建筑工程混凝土板、梁、柱等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)主要是手工計(jì)算試驗(yàn)過程中的計(jì)算量，用機(jī)電百分表、傳感器來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)記錄，人為控制持荷時(shí)間，手動(dòng)出報(bào)表。這種模式存在許多的弊病。在實(shí)際操作過程中，由于具體試驗(yàn)人員的素質(zhì)參差不齊，手工計(jì)算效率低下，在人為把握持荷時(shí)間和加荷量的情況下，時(shí)間上的大打折扣和加荷量的不準(zhǔn)確使實(shí)驗(yàn)質(zhì)量大為下降。另外，試驗(yàn)數(shù)據(jù)完全由人工記錄，這樣就很難確保所有的記錄數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確可靠的，同時(shí)，試驗(yàn)后再手動(dòng)出報(bào)告也很大程度上降低了試驗(yàn)人員的工作效率，還不 能保證報(bào)告與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性即報(bào)告的真實(shí)性。這其中摻雜進(jìn)了過多的人為因素，往往會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)不夠準(zhǔn)確、持荷時(shí)間嚴(yán)重不足、出報(bào)表效率低下等這樣那樣的問題，直接導(dǎo)致檢測(cè)質(zhì)量的下降。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的對(duì)建筑工程混凝土板、梁、柱等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)的方式存在著投入人工工作量大、檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差大、檢測(cè)速度慢、效率低的問題，本實(shí)用新型的目的是提供ー種以微控制器為核心來保障試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，完成整個(gè)檢測(cè)過程中的數(shù)據(jù)計(jì)算及進(jìn)度控制、分析檢測(cè)結(jié)果；同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)編制與電子化管理，大大簡(jiǎn)化了試驗(yàn)過程中人工計(jì)算與控制的工作量。本發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式實(shí)現(xiàn)的—種建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀它主要是以微控制器為主要硬件構(gòu)成的儀器，與微控制器連接有液晶顯示器和按鍵，液晶顯示器用于顯示整個(gè)試驗(yàn)流程的參考信息，按鍵用于用戶交互，在微控制器內(nèi)設(shè)置有時(shí)鐘芯片、基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片、FLASH存儲(chǔ)芯片和SRAM存儲(chǔ)芯片，時(shí)鐘芯片用于提供時(shí)間基準(zhǔn)，基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片用于采集各個(gè)通道的位移數(shù)據(jù)，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)芯片用于存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，SRAM存儲(chǔ)芯片用于數(shù)據(jù)暫存，還設(shè)置有與微控制器連接的串ロ，串ロ與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集檢驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫的更新或在線更新程序的功能。其中a.通過基于zigbee的無線傳感網(wǎng)絡(luò)讀取各個(gè)數(shù)字位移傳感男友，并且自動(dòng)判斷各個(gè)通道是否連接，實(shí)時(shí)反映位移計(jì)連接情況的變化；b.可通過串ロ與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集數(shù)據(jù)庫的更新或在線更新程序的功倉泛;C.采用FLASH存儲(chǔ)器，將其劃分為多個(gè)分區(qū)，實(shí)現(xiàn)多次檢測(cè)數(shù)據(jù)的保存和標(biāo)準(zhǔn)圖集數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)；d.采用嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)圖集參數(shù)數(shù)據(jù)庫的讀取、更新操作；接收顯示百分表數(shù)據(jù)；進(jìn)行參數(shù)與檢測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理與存儲(chǔ)；對(duì)按鍵事件作出反應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)操作；控制流程，過程中信息的顯示與圖形的繪制，提供了友好的操作界面；將試驗(yàn)中的各項(xiàng)參數(shù)與檢測(cè)數(shù)據(jù)通過自定義的記錄存儲(chǔ)系統(tǒng)完整的存儲(chǔ)；與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊，還具有在線更新程序的功能。上述建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，在儀器上還設(shè)置有與微控制器連接的數(shù)字位移計(jì)的多通道的接ロ，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的位移計(jì)不是位移傳感器，通過多通道的接ロ與普通的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)構(gòu)件數(shù)字位移計(jì)連接，采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，不會(huì)影響到使用。上述建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，所述的微控制器采用了 8位增強(qiáng)型51系列微控制器；微控制器外部進(jìn)行了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，擴(kuò)展了兩個(gè)芯片SRAM62256和AT29C020 ;其中，AT29C020是256KB的FLASH芯片，用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存、內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)庫的保存。上述建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，Pl. O用于高32K數(shù)據(jù)地址空間的分配，高電
平時(shí)高32K數(shù)據(jù)地址空間由AT29C020占用，低電平時(shí)由時(shí)鐘芯片、液晶屏、8255等部件占用。本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)在于I.內(nèi)嵌有用于試驗(yàn)對(duì)象具有自行設(shè)計(jì)的記錄存儲(chǔ)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖集檢測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)庫，可自動(dòng)調(diào)出待檢型號(hào)構(gòu)件的試驗(yàn)參數(shù)，內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)庫可與上位機(jī)聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)在線式更新；2.通過zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集傳感器數(shù)據(jù)，大大方便了エ地現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)傳輸接收，而且不用數(shù)據(jù)線，減少了現(xiàn)場(chǎng)的雜亂，另ー方面同時(shí)還配有多通道接ロ，以適應(yīng)不同的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)位移計(jì)，擴(kuò)大了使用范圍；3.根據(jù)通過用戶交互選取的參數(shù)自動(dòng)計(jì)算出控制構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)加載過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，控制整個(gè)試驗(yàn)流程。本實(shí)用新型的積極效果是構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀用數(shù)字位移計(jì)保障試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，用智能化分析軟件代替手工計(jì)算，輔以內(nèi)嵌的標(biāo)準(zhǔn)圖集檢驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫，完成整個(gè)檢測(cè)過程中的計(jì)算及進(jìn)度控制、分析檢測(cè)結(jié)果；同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)編制與電子化管理，大大簡(jiǎn)化了試驗(yàn)過程中人工計(jì)算與控制的工作量，同時(shí)由于人為干擾的減少，可有效提高檢測(cè)的可靠度與準(zhǔn)確度。


圖I是本實(shí)用新型儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是硬件系統(tǒng)連接框圖。圖3是嵌入式軟件功能框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。由圖I可以看出ー種建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，它主要是以微控制器為主要硬件構(gòu)成的儀器，與微控制器連接有液晶顯示器2和按鍵4，液晶顯示器2用于顯示整個(gè)試驗(yàn)流程的參考信息，按鍵4用于用戶交互，在微控制器內(nèi)設(shè)置有時(shí)鐘芯片、基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片、FLASH存儲(chǔ)芯片和SRAM存儲(chǔ)芯片，時(shí)鐘芯片用于提供時(shí)間基準(zhǔn)，基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片用于采集各個(gè)通道的位移數(shù)據(jù)，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)芯片用于存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，SRAM存儲(chǔ)芯片用于數(shù)據(jù)暫存，還設(shè)置有與微控制器連接的串ロ，串ロ與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集檢驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫的更新或在線更新程序的功能。儀器3可以不用數(shù)據(jù)線就可以采集到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)字位移傳感器上的數(shù)據(jù)，還可以通過四個(gè)通道的接ロI與采集形變信號(hào)的變通數(shù)字位移計(jì)連接。如圖3的系統(tǒng)整體框架圖所示，構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀用數(shù)字百分表獲取試件形變量，顯示并向檢測(cè)儀傳輸，用智能化分析軟件輔以內(nèi)嵌的標(biāo)準(zhǔn)圖集參數(shù)數(shù)據(jù)庫，完成整個(gè)檢測(cè)過程中的計(jì)算及進(jìn)度控制、分析檢測(cè)結(jié)果；上位機(jī)軟件接收檢測(cè)儀上傳數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，具有數(shù)據(jù)管理、報(bào)表打印功能，可對(duì)檢測(cè)儀內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)庫維護(hù)更新。如圖2系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖所示，硬件設(shè)計(jì)上，以微控制器為核心，通過多路轉(zhuǎn)換采集各個(gè)通道的位移數(shù)據(jù)，采集鍵盤輸入實(shí)現(xiàn)用戶交互，從時(shí)鐘芯片獲得時(shí)間基準(zhǔn)，信息在液晶屏上實(shí)現(xiàn)顯示，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于FLASH存儲(chǔ)器上，并可通過串ロ與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳、標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)參數(shù)庫更新，同時(shí)有如下特點(diǎn)a.通過zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)讀取各個(gè)位移傳感器，并且自動(dòng)判斷各個(gè)同時(shí)是否連接，可以實(shí)時(shí)反映新添加的傳感器數(shù)據(jù)；·[0031]b.可通過串ロ與上位機(jī)(PC機(jī))連接，可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集數(shù)據(jù)庫的更新，還具有在線更新程序的功能；c .軟件設(shè)計(jì)上，嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)了內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)圖集參數(shù)數(shù)據(jù)庫的讀取、更新操作；接收顯示百分表數(shù)據(jù)；進(jìn)行參數(shù)與檢測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理與存儲(chǔ)；對(duì)按鍵事件作出反應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)操作；控制流程，過程中信息的顯示與圖形的繪制，提供了友好的操作界面；將試驗(yàn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過自定義的文件系統(tǒng)完整的存儲(chǔ)；與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊，還具有在線更新程序的功能。上位機(jī)軟件接收檢測(cè)儀上傳數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，具有數(shù)據(jù)管理、報(bào)表打印功能,可對(duì)檢測(cè)儀內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)庫維護(hù)更新。本實(shí)用新型在儀器上還設(shè)置有與微控制器連接的數(shù)字位移計(jì)的多通道的接ロ，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的位移計(jì)不是位移傳感器，通過多通道的接ロ與普通的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)構(gòu)件數(shù)字位移計(jì)連接，采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，不會(huì)影響到使用。上述建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，所述的微控制器采用了 8位增強(qiáng)型51系列微控制器；微控制器外部進(jìn)行了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，擴(kuò)展了兩個(gè)芯片SRAM62256和AT29C020 ;其中，AT29C020是256KB的FLASH芯片，用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存、內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)庫的保存。上述建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，Pl. O用于高32K數(shù)據(jù)地址空間的分配，高電平時(shí)高32K數(shù)據(jù)地址空間由AT29C020占用，低電平時(shí)由時(shí)鐘芯片、液晶屏、8255等部件占用。
權(quán)利要求1.ー種建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，其特征在于它主要是以微控制器為主要硬件構(gòu)成的儀器，與微控制器連接有液晶顯示器和按鍵，液晶顯示器用于顯示整個(gè)試驗(yàn)流程的參考信息，按鍵用于用戶交互，在微控制器內(nèi)設(shè)置有時(shí)鐘芯片、基于Zigbee的無線傳感收發(fā)芯片、FLASH存儲(chǔ)芯片和SRAM存儲(chǔ)芯片，時(shí)鐘芯片用于提供時(shí)間基準(zhǔn)，基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片用于采集各個(gè)通道的位移數(shù)據(jù)，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)芯片用于存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，SRAM存儲(chǔ)芯片用于數(shù)據(jù)暫存，還設(shè)置有與微控制器連接的串ロ，串ロ與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集檢驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫的更新或在線更新程序的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，其特征在于在儀器上還設(shè)置有與微控制器連接的數(shù)字位移計(jì)的多通道的接ロ，用干與普通的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)構(gòu)件數(shù)字位移計(jì)連接，采集檢測(cè)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，其特征在于微控制器采用了 8位增強(qiáng)型51系列微控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，其特征在于微控制器外部進(jìn)行了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，擴(kuò)展了兩個(gè)芯片SRAM62256和AT29C020 ；SRAM62256用于系統(tǒng)運(yùn)行過程中的暫存；AT29C020是256KB的FLASH芯片，用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存、內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)庫的保存。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，其特征在于通過微控制器的Pl端ロ控制高32KB數(shù)據(jù)地址空間的分配，高32KB數(shù)據(jù)地址空間或者由AT29C020占用，或者由時(shí)鐘芯片、液晶屏、端ロ擴(kuò)展芯片8255三個(gè)部件共同占用。
專利摘要一種建筑構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能智能檢測(cè)儀，其特征在于它主要是以微控制器為主要硬件構(gòu)成的儀器，與微控制器連接有液晶顯示器和按鍵，液晶顯示器用于顯示整個(gè)試驗(yàn)流程的參考信息，按鍵用于用戶交互，在微控制器內(nèi)設(shè)置有時(shí)鐘芯片、基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片、FLASH存儲(chǔ)芯片和SRAM存儲(chǔ)芯片，時(shí)鐘芯片用于提供時(shí)間基準(zhǔn)，基于zigbee的無線傳感收發(fā)芯片用于采集各個(gè)通道的位移數(shù)據(jù)，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)芯片用于存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，SRAM存儲(chǔ)芯片用于數(shù)據(jù)暫存，還設(shè)置有與微控制器連接的串口，串口與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集檢驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫的更新或在線更新程序的功能。
文檔編號(hào)G01M99/00GK202631276SQ20122015565
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者王霆, 劉宏奎, 劉付林, 崔宗來, 楊曉飛 申請(qǐng)人:河南省建筑科學(xué)研究院有限公司