一种基于LoRa的大体积混凝土温度监测系统

一种基于lora的大体积混凝土温度监测系统
技术领域
1.本申请涉及一种基于lora的大体积混凝土温度监测系统，属于混凝土温度监测技术领域。


背景技术：

2.从古至今，我国建筑业始终走在世界发展的前列。随着西部大开发的战略普及，西部地区的大型桥梁开始兴建，大体积混凝土对于桥墩和桥梁整体的基础建设扮演了重要的角色，但是大体积混凝土凝结时会放出热量，这个热量是多种物质和水反应产生的，胶凝材料在水化反应过程中释放出大量的热量，这些热量积聚在混凝土内部不易散发。当混凝土的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温差成比，温差越大，温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝。裂缝对混凝土会有较大的危害。表面裂缝对混凝土有较小危害，且影响混凝土本身的完整性。而内部裂缝将会对混凝土会有较大的危害。
3.目前施工主要采用人工或有线监测冷却方法减少混凝土水化热现象，人工监测做不到对大体积混凝土的温度数据实时监测、有线监测存在监测系统高成本、效率低的问题。


技术实现要素：

4.在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
5.鉴于此，为解决现有技术中存在的无法低成本高效率的对大体积混凝土的温度数据实时监测技术问题，本实用新型提供一种基于lora的大体积混凝土温度监测系统。
6.一种基于lora的大体积混凝土温度监测系统，包括主控芯片、温度采集卡、温湿度传感器、lora无线串口模块、继电器模块、蜂鸣器、plc和显示装置；
7.所述主控芯片分别连接温度采集卡、温湿度传感器、lora无线串口模块和继电器模块；
8.所述主控芯片使用12v直流供电，两个串口分别连接无线传输模块和温度采集卡；使用32路io口控制继电器；
9.所述温度采集卡与温湿度传感器连接，使用24v直流电源供电，12路温湿度传感器输入，连接测温探头，设置1hz的采样频率，通过rs485总线和sp3485芯片连接主控芯片串口上，使用modbusrtu通讯协议进行数据交互；
10.所述温湿度传感器用于测温，探头连接三芯屏蔽线，使用温度采集卡输出的5v电源供电，测温范围为55℃～+125℃，测量误差为1℃；
11.所述继电器模块通过rs485总线与温度采集卡连接，共有34路，其中32路用于控制测温探头电源，一路用于控制采集卡电源，一路用于控制32路继电器电源，使用d-50b输出
的5v电压供电；
12.所述lora无线串口模块用于建立主控芯片和plc的双向通信；lora无线串口模块功率为1w，lora扩频调制且多对一组网，使用433mhz频段，自定义通道指定数据的传输方向；
13.所述plc连接蜂鸣器和显示装置用于接收主控芯片传输的数据，并控制蜂鸣器报警；
14.所述蜂鸣器用于报警；
15.所述显示装置用于显示温湿度数据。
16.本实用新型的有益效果如下：本实用新型实现了监测人员可以在终端上实时查看桥梁的混凝土温度的实时数据，当温度值超过界限时发出警示，现场实际操作人员根据超过界限的温度项，调整养生方式，加快进出水循环或承台表面洒水。本实用新型还采用了lora无线串口模块通讯，很好的弥补了传统有线监测系统高成本、效率低的短板。解决了现有技术中存在的无法低成本高效率的对大体积混凝土的温度数据实时监测技术问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型系统结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.实施例1、参照图1说明本实施方式，一种基于lora的大体积混凝土温度监测系统，主控芯片、温度采集卡、温湿度传感器、lora无线串口模块、继电器模块、蜂鸣器、plc和显示装置；
21.所述主控芯片分别连接温度采集卡、温湿度传感器、lora无线串口模块和继电器模块；
22.所述主控芯片使用12v直流供电，两个串口分别连接无线传输模块和温度采集卡；使用32路io口控制继电器；
23.所述温度采集卡与温湿度传感器连接，使用24v直流电源供电，12路温湿度传感器输入，连接测温探头，设置1hz的采样频率，通过rs485总线和sp3485芯片连接主控芯片串口上，使用modbusrtu通讯协议进行数据交互；
24.所述温湿度传感器用于测温，探头连接三芯屏蔽线，使用温度采集卡输出的5v电源供电，测温范围为55℃～+125℃，测量误差为1℃；
25.所述继电器模块通过rs485总线与温度采集卡连接，共有34路，其中32路用于控制测温探头电源，一路用于控制采集卡电源，一路用于控制32路继电器电源，使用d-50b输出的5v电压供电；
26.所述lora无线串口模块用于建立主控芯片和plc的双向通信；lora无线串口模块功率为1w，lora扩频调制且多对一组网，使用433mhz频段，自定义通道指定数据的传输方向；
27.所述plc连接蜂鸣器和显示装置用于接收主控芯片传输的数据，并控制蜂鸣器报警；
28.所述蜂鸣器用于报警；当大体积混凝土温度超过预设温度值时，plc控制蜂鸣器报警，现场实际操作人员根据超过界限的温度项，调整养生方式，加快进出水循环或承台表面洒水。
29.所述显示装置用于显示温湿度数据。
30.所述主控芯片的型号是stm32f103。
31.所述温度采集卡的型号是：hy12bi。
32.所述温湿度传感器的型号是ds18b20。
33.所述lora无线串口模块的型号是as30-ttl-1w。
34.尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。


技术特征：
1.一种基于lora的大体积混凝土温度监测系统，其特征在于，包括主控芯片、温度采集卡、温湿度传感器、lora无线串口模块、继电器模块、蜂鸣器、plc和显示装置；所述主控芯片分别连接温度采集卡、温湿度传感器、lora无线串口模块和继电器模块；所述主控芯片使用12v直流供电，两个串口分别连接无线传输模块和温度采集卡；使用32路io口控制继电器；所述温度采集卡与温湿度传感器连接，使用24v直流电源供电，12路温湿度传感器输入，连接测温探头，设置1hz的采样频率，通过rs485总线和sp3485芯片连接主控芯片串口上，使用modbusrtu通讯协议进行数据交互；所述温湿度传感器用于测温，探头连接三芯屏蔽线，使用温度采集卡输出的5v电源供电，测温范围为55℃～+125℃，测量误差为1℃；所述继电器模块通过rs485总线与温度采集卡连接，共有34路，其中32路用于控制测温探头电源，一路用于控制采集卡电源，一路用于控制32路继电器电源，使用d-50b输出的5v电压供电；所述lora无线串口模块用于建立主控芯片和plc的双向通信；lora无线串口模块功率为1w，lora扩频调制且多对一组网，使用433mhz频段，自定义通道指定数据的传输方向；所述plc连接蜂鸣器和显示装置用于接收主控芯片传输的数据，并控制蜂鸣器报警；所述蜂鸣器用于报警；所述显示装置用于显示温湿度数据。

技术总结
本发明提出一种基于LoRa的大体积混凝土温度监测系统，属于非机动车违章检测技术领域。一种基于LoRa的大体积混凝土温度监测系统，包括主控芯片、温度采集卡、温湿度传感器、LoRa无线串口模块、继电器模块、蜂鸣器、PLC和显示装置；所述主控芯片分别连接温度采集卡、温湿度传感器、LoRa无线串口模块和继电器模块；所述温度采集卡与温湿度传感器连接，所述温湿度传感器用于测温，所述继电器模块与温度采集卡连接，所述PLC连接蜂鸣器和显示装置；所述蜂鸣器用于报警；所述显示装置用于显示温湿度数据。本实用新型解决了现有技术中存在的无法低成本高效率的对大体积混凝土的温度数据实时监测技术问题。实时监测技术问题。实时监测技术问题。


技术研发人员：崔书炜 刘兴安 祁世忠 权宗国 郝向炜 邢键 贾杰 崔双龙 杨建喜 张修钢 杨宏 任锰 曹磊 周启虎 李毅 任国栋 李虎平 王得军 王洋洋 邓金禹 陈辉 邵兴伟 高江龙
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：2022.08.02
技术公布日：2022/11/4