专利名称：一种基于无线传输的钢管脚手架智能测力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管脚手架受力测试的无线传感装置，尤其涉及各种施工过程、 临时支护过程中钢管脚手架的压力无线传感装置。
背景技术：
钢管脚手架组成的模板支撑系统作为混凝土结构施工的载体，将承载新浇混凝土 结构自重荷载及施工活荷载。由于现有钢管脚手架计算理论的不足、脚手架搭设过程中的 缺陷和施工管理的缺位，脚手架支撑系统易发生倒塌事故，而对脚手架的受力进行监测是 防止这类事故发生的主要手段之一。钢管脚手架受力测试通常采用压力环传感器，通过人 工定期使用移动测量装置进行数据采集，这不利于及时发生钢管脚手架的受力变化，当钢 管脚手架受力发生较大改变后，很难及时采取有效的应对措施，所以钢管脚手架的受力监 测逐渐向长期测试方式转变，但目前长期测试方式主要利用有线数据传输实现数据的采 集，存在着传输线缆在施工过程中极易受到上层坠落物体、施工人员破坏的不足，导致采集 信号经常性中断，仍无法对钢管脚手架的受力变化及时采集应对措施。

发明内容
本发明的目的是为克服现有压力传感器测试钢管脚手架受力时传输线缆易遭破 坏的不足，提供一种钢管脚手架压力的无线传感装置。为了解决上述技术问题，本发明提供如下方案一种基于无线传输的钢管脚手架 智能测力装置，包括无线信号接收处理模块，电源，依次电路连接的传感元件、模数转换模 块、智能逻辑模块、无线信号发射模块，所述传感元件设于钢管端部的外表面，传感元件其 引入/引出导线经由钢管端口与钢管内的其他元件相连；所述模数转换模块、智能逻辑模 块、无线信号发射模块设于钢管内；其中电源包括设于钢管内，驱动钢管处各电路元件的电 池电源；钢管管壁上设有通孔，所述无线信号发射模块包括通过所述通孔露出钢管外的发 射天线。电源包括设于钢管内，驱动钢管处各电路元件的电池电源，所述传感元件设于钢 管端部的外表面，传感元件其引入/引出导线经由钢管端口与钢管内的其他元件相连，所 述模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块设于钢管内，这样可以避免电源线、数 据线、导线裸露在钢管外，克服传输线缆易遭破坏的不足；在管壁上设有通孔，所述无线信 号发射模块其发射天线通过所述通孔露出钢管外，只要控制发射天线的露出尺寸，使发射 天线不受到损害，足以保证无线信号接收处理模块与钢管内无线信号发射模块钢管之间的 通信质量。进一步，所述传感元件为金属基应变片，钢管的相应传感元件位置处还设有保护 套管。由于传感元件完全裸露在钢管外，且采用金属基应变片作为传感元件更加易受破坏， 所以增设保护套管，起一定的保护作用。进一步，传感元件与模数转换模块之间还设有信号放大器。受电源驱动及外力作用，传感元件将压力作用转为形变信号，进而产生相应的模拟电信号，一般该电信号较弱， 需要经过放大才能够处理。采用本发明的技术方案，有如下技术效果本发明无线传感装置采用无线及电路 元件内置的方式，避免线路外露，克服现有压力传感器测试钢管脚手架受力时传输线缆易 遭破坏的不足。


下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明图1是本发明一种实施例的部分结构示意图。1.钢管，2.金属基应变片，3.模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块三 者集成单元，4.电池，6.发射天线，7.保护套管。
具体实施例方式本发明智能测力装置包括无线信号接收处理模块，电源，依次电路连接的传感元 件、模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块，所述传感元件设于钢管1端部的外 表面；所述模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块设于钢管1内；其中电源包括 设于钢管1内，驱动钢管1处各电路元件的电池4电源；钢管1管壁上设有通孔，所述无线 信号发射模块包括通过所述通孔露出钢管1外的发射天线6。所述传感元件为金属基应变 片2，钢管1的相应传感元件位置处还设有保护套管7。如图1所示，模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块由一个集成单元3 实现，该集成单元3的核心部件为CC2530芯片。该芯片片内集成八位单片机系统以及模数 转换电路、无线收发电路、异步串口电路等丰富的外设。其中，无线协议采用ZIGBEE协议， 和传统的WIFI相比，具有协议简单、低功耗等优点，非常适合于长期无线数据采集系统中。 电池4电源采用3. 6伏锂电池4供电，通过集成电路TPS6014和UTPS7333转换为+5V和 +3. 3V输出，实现整个电路的电源供给。传感元件与模数转换模块可另外增设放大器，作为实施例该放大器选型为 MAX1452，金属基应变片2的驱动电压可由MAX1452完成。直接连接MAX1452的相应引脚， 即可将驱动电压提供给应变电路。金属基应变片2其应变桥的输出信号再送入MAX1452实 现程控放大，放大倍数可通过CC2530芯片的八位单片机系统写入MAX1452的EEPROM中实 现程控放大。放大后的输出信号送入CC2530芯片的模数转换电路进行模数转换，转换结果 存入缓冲单元，直接进行下一次转换。采集发射电路在接收到上位机的采集命令后将缓冲 单元的数据通过CC2530芯片无线收发电路连接的发射天线6发射出去，并由远程的无线信 号接收处理模块进行信号接收及处理。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变 形和改进，如这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专 利的实用性。
权利要求
1.一种基于无线传输的钢管脚手架智能测力装置，包括无线信号接收处理模块，电源， 依次电路连接的传感元件、模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块，其特征在于 所述传感元件设于钢管端部的外表面，传感元件其引入/引出导线经由钢管端口与钢管内 的其他元件相连；所述模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块设于钢管内；其中 电源包括设于钢管内，驱动钢管处各电路元件的电池电源；钢管管壁上设有通孔，所述无线 信号发射模块包括通过所述通孔露出钢管外的发射天线。
2.如权利要求1所述，其特征在于所述传感元件为金属基应变片，钢管的相应传感元 件位置处还设有保护套管。
3.如权利要求1所述，其特征在于所述传感元件与模数转换模块之间还设有信号放 大器。
全文摘要
本发明公开了一种钢管脚手架受力测试的无线传感装置，包括无线信号接收处理模块，电源，依次电路连接的传感元件、模数转换模块、智能逻辑模块、无线信号发射模块，所述传感元件设于钢管端部的外表面，传感元件其引入/引出导线经由钢管端口与钢管内的其他元件相连；钢管管壁上设有通孔，所述无线信号发射模块包括通过所述通孔露出钢管外的发射天线。本发明无线传感装置采用无线及电路元件内置的方式，避免线路外露，克服现有压力传感器测试钢管脚手架受力时传输线缆易遭破坏的不足。
文档编号G01L1/04GK102087151SQ201010548019
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者刘敏, 蒋红庆, 邹红, 郑元容 申请人:重庆建工第三建设有限责任公司