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专利名称：建筑构件结构性能智能检测仪的制作方法
技术领域：
建筑构件结构性能智能检测仪技术领域实用新型涉及ー种建筑构件性能检测仪，尤其涉及ー种利用荷重一形变检验建筑工程混凝土板、梁、柱等构件的结构性能智能检测仪。
背景技术：
目前对建筑工程混凝土板、梁、柱等构件的结构性能检测主要是手工计算试验过程中的计算量，用机电百分表、传感器来实现手动记录，人为控制持荷时间，手动出报表。这种模式存在许多的弊病。在实际操作过程中，由于具体试验人员的素质參差不齐，手工计算效率低下，在人为把握持荷时间和加荷量的情况下，时间上的大打折扣和加荷量的不准确使实验质量大为下降。另外，试验数据完全由人工记录，这样就很难确保所有的记录数据都是准确可靠的，同时，试验后再手动出报告也很大程度上降低了试验人员的工作效率，还不 能保证报告与试验数据的一致性即报告的真实性。这其中掺杂进了过多的人为因素，往往会出现读数不够准确、持荷时间严重不足、出报表效率低下等这样那样的问题，直接导致检测质量的下降。
发明内容为了解决上述的对建筑工程混凝土板、梁、柱等构件的结构性能检测的方式存在着投入人工工作量大、检测数据误差大、检测速度慢、效率低的问题，本实用新型的目的是提供ー种以微控制器为核心来保障试验采集数据准确可靠的构件结构性能智能检测仪，完成整个检测过程中的数据计算及进度控制、分析检测结果；同时还实现了检测报告的自动編制与电子化管理，大大简化了试验过程中人工计算与控制的工作量。本发明的技术方案是以下述方式实现的—种建筑构件结构性能智能检测仪它主要是以微控制器为主要硬件构成的仪器，与微控制器连接有液晶显示器和按键，液晶显示器用于显示整个试验流程的參考信息，按键用于用户交互，在微控制器内设置有时钟芯片、基于zigbee的无线传感收发芯片、FLASH存储芯片和SRAM存储芯片，时钟芯片用于提供时间基准，基于zigbee的无线传感收发芯片用于采集各个通道的位移数据，FLASH存储芯片用于存储试验数据与标准数据库，SRAM存储芯片用于数据暂存，还设置有与微控制器连接的串ロ，串ロ与上位机连接，实现标准图集检验參数数据库的更新或在线更新程序的功能。其中a.通过基于zigbee的无线传感网络读取各个数字位移传感男友，并且自动判断各个通道是否连接，实时反映位移计连接情况的变化；b.可通过串ロ与上位机连接，实现标准图集数据库的更新或在线更新程序的功倉泛;C.采用FLASH存储器，将其划分为多个分区，实现多次检测数据的保存和标准图集数据库的存储；d.采用嵌入式软件实现内嵌标准图集參数数据库的读取、更新操作；接收显示百分表数据；进行參数与检测数据的计算处理与存储；对按键事件作出反应，进行相应操作；控制流程，过程中信息的显示与图形的绘制，提供了友好的操作界面；将试验中的各项參数与检测数据通过自定义的记录存储系统完整的存储；与上位机之间的数据通讯，还具有在线更新程序的功能。上述建筑构件结构性能智能检测仪，在仪器上还设置有与微控制器连接的数字位移计的多通道的接ロ，当现场检测的位移计不是位移传感器，通过多通道的接ロ与普通的现场检测构件数字位移计连接，采集检测数据，不会影响到使用。上述建筑构件结构性能智能检测仪，所述的微控制器采用了 8位增强型51系列微控制器；微控制器外部进行了数据存储器的扩展，扩展了两个芯片SRAM62256和AT29C020 ;其中，AT29C020是256KB的FLASH芯片，用于试验数据的保存、内嵌标准库的保存。上述建筑构件结构性能智能检测仪，Pl. O用于高32K数据地址空间的分配，高电
平时高32K数据地址空间由AT29C020占用，低电平时由时钟芯片、液晶屏、8255等部件占用。本实用新型的发明点在于I.内嵌有用于试验对象具有自行设计的记录存储系统的标准图集检测參数数据库，可自动调出待检型号构件的试验參数，内嵌标准库可与上位机联机实现在线式更新；2.通过zigbee无线传感网络采集传感器数据，大大方便了エ地现场的数据传输接收，而且不用数据线，減少了现场的杂乱，另ー方面同时还配有多通道接ロ，以适应不同的现场检测位移计，扩大了使用范围；3.根据通过用户交互选取的參数自动计算出控制构件结构性能试验加载过程的各项数据，控制整个试验流程。本实用新型的积极效果是构件结构性能智能检测仪用数字位移计保障试验采集数据的准确可靠，用智能化分析软件代替手工计算，辅以内嵌的标准图集检验參数数据库，完成整个检测过程中的计算及进度控制、分析检测結果；同时还实现了检测报告的自动编制与电子化管理，大大简化了试验过程中人工计算与控制的工作量，同时由于人为干扰的減少，可有效提高检测的可靠度与准确度。


图I是本实用新型仪器面板结构示意图。图2是硬件系统连接框图。图3是嵌入式软件功能框图。
具体实施方式

以下结合附图对本发明作进ー步说明。由图I可以看出ー种建筑构件结构性能智能检测仪，它主要是以微控制器为主要硬件构成的仪器，与微控制器连接有液晶显示器2和按键4，液晶显示器2用于显示整个试验流程的參考信息，按键4用于用户交互，在微控制器内设置有时钟芯片、基于zigbee的无线传感收发芯片、FLASH存储芯片和SRAM存储芯片，时钟芯片用于提供时间基准，基于zigbee的无线传感收发芯片用于采集各个通道的位移数据，FLASH存储芯片用于存储试验数据与标准数据库，SRAM存储芯片用于数据暂存，还设置有与微控制器连接的串ロ，串ロ与上位机连接，实现标准图集检验參数数据库的更新或在线更新程序的功能。仪器3可以不用数据线就可以采集到现场检测的数字位移传感器上的数据，还可以通过四个通道的接ロI与采集形变信号的变通数字位移计连接。如图3的系统整体框架图所示，构件结构性能智能检测仪用数字百分表获取试件形变量，显示并向检测仪传输，用智能化分析软件辅以内嵌的标准图集參数数据库，完成整个检测过程中的计算及进度控制、分析检测結果；上位机软件接收检测仪上传数据并存储，具有数据管理、报表打印功能，可对检测仪内嵌标准库维护更新。如图2系统框架结构图所示，硬件设计上，以微控制器为核心，通过多路转换采集各个通道的位移数据，采集键盘输入实现用户交互，从时钟芯片获得时间基准，信息在液晶屏上实现显示，将数据存储于FLASH存储器上，并可通过串ロ与上位机连接，实现数据上传、标准检验參数库更新，同时有如下特点a.通过zigbee无线传感网络读取各个位移传感器，并且自动判断各个同时是否连接，可以实时反映新添加的传感器数据；·[0031]b.可通过串ロ与上位机(PC机)连接，可以实现标准图集数据库的更新，还具有在线更新程序的功能；c .软件设计上，嵌入式软件实现了内嵌标准图集參数数据库的读取、更新操作；接收显示百分表数据；进行參数与检测数据的计算处理与存储；对按键事件作出反应，进行相应操作；控制流程，过程中信息的显示与图形的绘制，提供了友好的操作界面；将试验中的各项数据通过自定义的文件系统完整的存储；与上位机之间的数据通讯，还具有在线更新程序的功能。上位机软件接收检测仪上传数据并存储，具有数据管理、报表打印功能,可对检测仪内嵌标准库维护更新。本实用新型在仪器上还设置有与微控制器连接的数字位移计的多通道的接ロ，当现场检测的位移计不是位移传感器，通过多通道的接ロ与普通的现场检测构件数字位移计连接，采集检测数据，不会影响到使用。上述建筑构件结构性能智能检测仪，所述的微控制器采用了 8位增强型51系列微控制器；微控制器外部进行了数据存储器的扩展，扩展了两个芯片SRAM62256和AT29C020 ;其中，AT29C020是256KB的FLASH芯片，用于试验数据的保存、内嵌标准库的保存。上述建筑构件结构性能智能检测仪，Pl. O用于高32K数据地址空间的分配，高电平时高32K数据地址空间由AT29C020占用，低电平时由时钟芯片、液晶屏、8255等部件占用。
权利要求1.ー种建筑构件结构性能智能检测仪，其特征在于它主要是以微控制器为主要硬件构成的仪器，与微控制器连接有液晶显示器和按键，液晶显示器用于显示整个试验流程的參考信息，按键用于用户交互，在微控制器内设置有时钟芯片、基于Zigbee的无线传感收发芯片、FLASH存储芯片和SRAM存储芯片，时钟芯片用于提供时间基准，基于zigbee的无线传感收发芯片用于采集各个通道的位移数据，FLASH存储芯片用于存储试验数据与标准数据库，SRAM存储芯片用于数据暂存，还设置有与微控制器连接的串ロ，串ロ与上位机连接，实现标准图集检验參数数据库的更新或在线更新程序的功能。
2.根据权利要求I所述的建筑构件结构性能智能检测仪，其特征在于在仪器上还设置有与微控制器连接的数字位移计的多通道的接ロ，用干与普通的现场检测构件数字位移计连接，采集检测数据。
3.根据权利要求I或2所述的建筑构件结构性能智能检测仪，其特征在于微控制器采用了 8位增强型51系列微控制器。
4.根据权利要求3所述的建筑构件结构性能智能检测仪，其特征在于微控制器外部进行了数据存储器的扩展，扩展了两个芯片SRAM62256和AT29C020 ；SRAM62256用于系统运行过程中的暂存；AT29C020是256KB的FLASH芯片，用于试验数据的保存、内嵌标准库的保存。
5.根据权利要求4所述的建筑构件结构性能智能检测仪，其特征在于通过微控制器的Pl端ロ控制高32KB数据地址空间的分配，高32KB数据地址空间或者由AT29C020占用，或者由时钟芯片、液晶屏、端ロ扩展芯片8255三个部件共同占用。
专利摘要一种建筑构件结构性能智能检测仪，其特征在于它主要是以微控制器为主要硬件构成的仪器，与微控制器连接有液晶显示器和按键，液晶显示器用于显示整个试验流程的参考信息，按键用于用户交互，在微控制器内设置有时钟芯片、基于zigbee的无线传感收发芯片、FLASH存储芯片和SRAM存储芯片，时钟芯片用于提供时间基准，基于zigbee的无线传感收发芯片用于采集各个通道的位移数据，FLASH存储芯片用于存储试验数据与标准数据库，SRAM存储芯片用于数据暂存，还设置有与微控制器连接的串口，串口与上位机连接，实现标准图集检验参数数据库的更新或在线更新程序的功能。
文档编号G01M99/00GK202631276SQ20122015565
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者王霆, 刘宏奎, 刘付林, 崔宗来, 杨晓飞 申请人:河南省建筑科学研究院有限公司