一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力設(shè)施維護(hù)領(lǐng)域的一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜管道是保障電纜線路正常運(yùn)行的重要設(shè)施。隨著市政工程、樓宇、路橋等大型工程項(xiàng)目的建設(shè)，強(qiáng)夯機(jī)、打粧機(jī)等各類強(qiáng)振動工程機(jī)械的使用日益頻繁，對于臨近施工現(xiàn)場的電纜管道造成了一定的危害，強(qiáng)烈的振動造成管道破損，出現(xiàn)了滲水現(xiàn)象，地面污水滲入管道內(nèi)嚴(yán)重腐蝕電纜，引起電纜絕緣變壞等問題。通過對管道周圍進(jìn)行實(shí)時振動監(jiān)測，讓電纜設(shè)備主人能夠及時的獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而能夠第一時間防止破壞行為的發(fā)生。但是目前尚沒有能夠?qū)﹄娎|管道周圍的振動進(jìn)行監(jiān)測的相關(guān)產(chǎn)品。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，其能對周圍振動源引起的電纜管道的振動進(jìn)行監(jiān)測，并在振動強(qiáng)度超過閾值時，及時上報(bào)，從而防止因?yàn)殡娎|管道被破壞而弓丨起事故。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，包括單片機(jī)、加速度傳感器、多路可控電源和無線發(fā)送裝置；
[0005]所述加速度傳感器上設(shè)有INTl引腳、SDI引腳、SDO引腳、CS引腳、SCLK引腳；
[0006]所述單片機(jī)設(shè)有第一 I/O引腳，SIMOl引腳、SOMIl引腳、STEl引腳、UCLKl引腳、DVCC引腳、UTXDO引腳、URXDO引腳和第二 I/O引腳；
[0007]所述無線發(fā)送裝置上設(shè)有:RXD0引腳、TXDO引腳、SET引腳和VCC引腳；
[0008]所述多路可控電源上設(shè)有VOUTl引腳、VOUT 2引腳和V0UT3引腳；
[0009]其中所述單片機(jī)上的第一 I/O引腳，SMOl引腳、SOMIl引腳、STEl引腳、UCLKl引腳對應(yīng)連接所述加速度傳感器上的INTl引腳、SDI引腳、SDO引腳、CS引腳和SCLK引腳；
[0010]所述單片機(jī)上的UTXDO引腳、URXDO引腳和第二 I/O引腳對應(yīng)連接所述無線發(fā)送裝置上的RXDO引腳、TXDO引腳、SET引腳；
[0011]所述多路可控電源上的VOUTl引腳、VOUT 2引腳和V0UT3引腳對應(yīng)連接所述單片機(jī)的DVCC引腳，所述無線發(fā)送裝置上的VCC引腳和所述加速度傳感器上的VDD引腳。
[0012]進(jìn)一步的，所述加速度傳感器上還設(shè)有INT2引腳，所述多路可控電源上還設(shè)有EN引腳，所述INT2引腳連接所述EN引腳。
[0013]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)選用德州儀器的MSP430F149單片機(jī)。
[0014]進(jìn)一步的，所述加速度傳感器選用亞諾德公司的ADXL345三軸加速傳感器。
[0015]進(jìn)一步的，所述無線發(fā)送裝置選用思為公司的SX1212無線數(shù)傳芯片。
[0016]進(jìn)一步的，所述多路可控電源選用亞諾德公司的ADP320多路電源輸出調(diào)節(jié)器。
[0017]采用了本實(shí)用新型的一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的技術(shù)方案，包括單片機(jī)、加速度傳感器、多路可控電源和無線發(fā)送裝置；所述單片機(jī)連接所述加速度傳感器和所述無線發(fā)送裝置，用于將所述加速度傳感器獲取的振動數(shù)據(jù)通過所述無線發(fā)送裝置上報(bào)，所述多路可控電源分別連接所述單片機(jī)、所述加速度傳感器和所述多路可控電源，并向所述單片機(jī)、所述加速度傳感器和所述無線發(fā)送裝置供電，其技術(shù)效果是:其能對周圍振動源引起的電纜管道的振動進(jìn)行監(jiān)測，并在振動強(qiáng)度超過閾值時，及時上報(bào)，從而防止因?yàn)殡娎|管道被破壞而引起事故，并能長時間使用，對電纜管道進(jìn)行監(jiān)測。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括單片機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]請參閱圖1，本實(shí)用新型的發(fā)明人為了能更好地對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明:
[0020]在工程實(shí)用現(xiàn)場，強(qiáng)夯施工過程中夯錘落地瞬間，部分動能轉(zhuǎn)化為沖擊波，以夯點(diǎn)為中心通過波的形式向外傳播，并引起地表振動，這種振動在一定條件下可能成為振害，影響到電纜管道的安全。
[0021]強(qiáng)夯時夯錘以沖擊力貫入地基內(nèi)，能量是通過夯錘底部和側(cè)面以彈性波的應(yīng)變能形式向外擴(kuò)散而傳遞的，能量化為體波和面波傳到土里。面波分為壓縮波、剪切波和瑞利波。面波中首先壓縮波到達(dá)，剪切波次之，瑞利波最后。其中振動能量壓縮波占7%，剪切波占26%，瑞利波占67%，且體波衰減比瑞利波快。因此，面波成為影響振動程度的主導(dǎo)波，并且隨著距離的增加而影響增大。隨著夯錘入土深度的增加，強(qiáng)夯振動在地面的影響范圍也增大。由于強(qiáng)夯往往是連續(xù)施加，當(dāng)多次重復(fù)具有一定振幅的振波疊加就會使土體孔壓增加，總應(yīng)力增大，應(yīng)變能累積加大，從而引起電纜管道的振動烈度增大。
[0022]通過對面波傳播的分析可知，地面振動可分為垂直向、水平徑向和水平切向。在同一測試點(diǎn)上，水平徑向振動最大，垂直向次之，水平切向最小。根據(jù)工程現(xiàn)場環(huán)境實(shí)測，水平徑向與電纜管道軸線垂直，對于管道側(cè)面影響最為嚴(yán)重。
[0023]請參閱圖1，本實(shí)用新型的一種電纜管道振動監(jiān)測節(jié)點(diǎn)包括單片機(jī)1、加速度傳感器2、多路可控電源3和無線發(fā)送裝置4。加速度傳感器2、多路可控電源3和無線發(fā)送裝置4均與單片機(jī)I連接。
[0024]加速度傳感器2的量程可為:+2g、+4g、+8g、+16g，最高分辨率為0.04g。在供電電壓為2.5V時，測量模式下的電流值為23 μ Α，在待機(jī)模式下的電流值為0.1 μ Α。加速度傳感器2內(nèi)置一個32位的先進(jìn)先出緩沖器，可用于存儲測量數(shù)據(jù)，從而將單片機(jī)I的負(fù)荷降至最低，并降低整體系統(tǒng)功耗；具有敲擊檢測功能、活動和非活動檢測、自由落體檢測功能。其中，加速度傳感器2是通過敲擊方式開機(jī)的。加速度傳感器2的尺寸為3_X5_Xlmm，采用14引腳小型超薄塑料封裝；加速度傳感器2中斷模式可映射到任一中斷引腳。加速度傳感器2上的引腳包括INT2引腳，INTl引腳、SDI引腳、SDO引腳、CS引腳、SCLK引腳和VDD引腳。本實(shí)施例中，加速度傳感器2選用了亞諾德公司的ADXL345三軸加速傳感器。
[0025]單片機(jī)I選用了德州儀器的MSP430F149單片機(jī)。MSP430F149單片機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、低功耗且功能齊全，因此在電池供電的儀器設(shè)備中廣泛使用。單片機(jī)I采用16位的RISC架構(gòu)，指令周期為125ns，即8MHz的晶振頻率。單片機(jī)I具有60K+256B的RAM存儲空間和2KB的內(nèi)存空間。單片機(jī)I全速運(yùn)行狀態(tài)下，時鐘頻率為1MHz。單片機(jī)I的電源電壓為2.2V，運(yùn)行狀態(tài)下的電流為280 μ Α，待機(jī)狀態(tài)下的電流為1.6 μ A ;休眠狀態(tài)下的電流為0.1 μΑ，且喚醒時間少于6 μ S。單片機(jī)I具有2個16位計(jì)數(shù)器。單片機(jī)I還具有捕獲和門限功能。單片機(jī)I內(nèi)置12位內(nèi)部ADC轉(zhuǎn)換器；單片機(jī)I具有48個串行接口，內(nèi)含兩個通用同步/異步串行收發(fā)器，可以同時完成兩組SPI串行通信以及兩組異步串行通信。單片機(jī)I采用64引腳的方形扁平無引腳封裝，其尺寸為9mmX9mm。單片機(jī)I上設(shè)有第一 I/O引腳，SIMOl引腳、SOMIl引腳、STE