四川无线倾角传感器价格

GPRS水文监测 地下水监测 GPRS无线传感器
地下水监测系统依靠地下水传感器，将采集到的数据，通过GPRS网络传输到监测中心，工作人员可以在监测中心查看地下水的水位、温度、电导率的数据。监测中心的监测管理软件能够实现数据的远程采集、远程监测的所有数据进入数据库，可实现报表或曲线图。
地下水监测系统主要由：地下水传感器、可编程采集终端、GPRS通讯终端、数据接收监测中心。


水文监测终端广泛应用于雨量、水位、墒情、地下水、井下水位监测。


GPRS通讯网络


西安达泰电子的DTP-S09D设备通过GPRS/GSM网络信号覆盖，具有范围广、通信质量可靠、误码率低、运行稳定、数据传输实时性、安全性和可靠性高、按信息流量计费，使用灵活成本经济。
系统结构:


中心具备宽带网络或移动通讯GPRS的*占用网络通道。服务器，操作系统和系统监控软件（可用组态王），不间断存贮数据。
中心监控软件除管理员外，其它工作人员经授权后可在自己的计算机上进行权利范围内的操作。被授权者在任何地方的计算机上都可以通过INTERNET公网访问和操作该系统。

基于倾角传感器的移动通信铁塔形变预警系统
监测系统设计要点分析
铁塔形变检测系统是对移动铁塔进行健康监测，需要考虑监测节点的功耗、稳定性、抗恶劣环境等问题，同时需要提高设备的稳定性、易用性。 针对以上需求在系统设计过程中需要针对需求做出针对性的优化。 以下是对铁塔形变监测系统的需求分析：
（1）低功耗
通信铁塔形变监测节点需适应在恶劣自然环境下的工作，较低的功耗可以提高铁塔形变监测节点环境适应性，并延长监测节点的使用寿命。特别是对于采用太阳能和锂电池供电方案的监测节点，如果功耗过大，可能导致监测节点在阴雨气候时因为得不到充足的电能而停止工作。
（2）抗侵袭
通信铁塔形变监测节点安装地域广， 工作环境的复杂，可能遭受到如雨雪、雷电、大风、冰雹、电磁干扰等恶劣环境的影响。为了提高设备的环境适应性，在该倾角监测节点的设计中， 应考虑该仪表的防雨、防震、防雷击、防电磁干扰等因素。
（3）高可靠性
该系统监测节点主要安装在户外的通信铁塔上，维护难度较大。因此铁塔形变监测系统的可靠性是非常重要的。无线倾角传感器需要牢固固定，并且不破坏铁塔的固有结构。 除此之外铁塔形变监测系统软件需要具较高的可靠性，并具有自动检测功能，以方便维护人员及时确定设备的故障点。有高可靠性是铁塔倾角监测系统的根本**，失去了可靠性就等于设备失去了其可信性，失去了铁塔自动监控的意义。
（4）低成本
由于通信铁塔形变监测装置将安装在通信铁塔上，配备数量大。如果开发成本过高，势必会在很大程度上影响它的推广应用，通信公司也无法投入大量资金在其中。因此在形变监测节点的开发过程中， 需要尽可能降低监测节点的成本。才能提高该检测系统的普及率。
（5）易用性
铁塔形变监测系统需要提供便捷的服务，铁塔数据通过短信的方式将采集的数据信息发送到监控中心的计算机中，方便数据的汇总、比较。当数据出现问题时，通过短信电话等方式通知相关铁塔维护人员进行处理。铁塔数据要简单、直观、可靠便于分析。
一、倾角传感器原理


倾角传感器经常用于系统的水平测量，从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”三种倾角传感器，下面就它们的工作原理进行介绍。


1、“固体摆”式惯件


固体摆在设计中广泛采用力平衡式伺服系统，如图1所示，其由摆锤、摆线、支架组成， 摆锤受重力G和摆拉力T的作用，其合外力F为：（1）


其中，θ为摆线与垂直方向的夹角。在小角度范围内测量时，可以认为F与θ成线性关系。如应变式倾角传感器就基于此原理。


2、“液体摆”式惯件


液体摆的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液，并有三根铂电极和外部相连接，三根电极相互平行且间距相等，如图2所示。当壳体水平时，电极插入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时，电极之间会形成离子电流，两根电极之间的液体相当于两个电阻RI和RIII。若液体摆水平时，则RI＝RIII。当玻璃壳体倾斜时，电极间的导电液不相等，三根电极浸入液体的深度也发生变化，但中间电极浸入深度基本保持不变。如图3所示，左边电极浸入深度小，则导电液减少，导电的离子数减少，电阻RI增大，相对较则导电液增加，导电的离子数增加，而使电阻RIII 减少，即RI＞RIII。反之，若倾斜方向相反，则RI＜RIII。


在液体摆的应用中也有根据液体位置变化引起应变片的变化，从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。在实用中除此类型外，还有在电解质溶液中留下一气泡，当装置倾斜时气泡会运动使电容发生变化而感应出倾角的“液体摆”。


3、“气体摆”式惯件


气体在受热时受到浮升力的作用，如同固体摆和液体摆也具有的敏感质量一样，热气流总是力图保持在铅垂方向上，因此也具有摆的特性。“气体摆”式惯性元件由密闭腔体、气体和热线组成。当腔体所在平面相对水平面倾斜或腔体受到加速度的作用时，热线的阻值发生变化，并且热线阻值的变化是角度q或加速度的函数，因而也具有摆的效应。其中热线阻值的变化是气体与热线之间的能量交换引起的。


“气体摆”式惯件的敏感机理基于密闭腔体中的能量传递，在密闭腔体中有气体和热线，热线是一的热源。当装置通电时，对气体加热。在热线能量交换中对流是主要形式。


对流传热的方程为：（2）


其中：h—热量传递系数（w/m2×k），s—热线表面积(m2)，TH—热线温度（K），TA—气体温度（K）。


热量传递系数h与流体的热传导率、动力学粘度、流体速度和热线直径有关，表示为：（3）


其中：Nu为—努塞尔（Nusselt）数，l—热传导率（W/mK），Re—雷诺（Reynold）数，U—流体速度（m2/s）,D—热线的直径（m）,n—流体的动力学粘度。


当气流以速度U垂直穿过热线时，（4）


将（4）式代入（3）式得：（5）


根据热平衡方程可得：


所以：（6）


假设和s为常数，则有：（7）


从式（7）可以看出，当流体的动力学粘度、密度和热传导特性一定时，若热线周围流体的速度不同，则流过热线的电流也不同，从而引起热线两端的电压也产生相应的变化。气体摆式惯件就是根据一原理研制的。


气体摆式检测器件的核心敏感元件为热线。电流流过热线，热线产生热量，使热线保持一定的温度。热线的温度**它周围气体的温度，动能增加，所以气体向**动。在平衡状态时，如图4(a)所示，热线处于同一水平面上，上升气流穿过它们的速度相同，即V1＝V1′，这时，气流对热线的影响相同，由式（7）可知，流过热线的电流也相同，电桥平衡。当密闭腔体倾斜时，热线相对水平面的高度发生了变化，如图4(b)所示，因为密闭腔体中气体的流动是连续的，所以热气流在向上运动的过程中，依次经过下部和上部的热线。若忽略气体上升过程中克服重力的能量损失，则穿过上部热线的气流已经与下部热线的产生热交换，使穿过两根热线时的气流速度不同，这时V2￠＞V2，因此流过两根热线的电流也会发生相应的变化，所以电桥失去平衡，输出一个电信号。倾斜角度不同，输出的电信号也不同。


二、固、液、气体摆性能比较


就基于固体摆、液体摆及气体摆原理研制的倾角传感器而言，它们各有所长。在重力场中，固体摆的敏感质量是摆锤质量，液体摆的敏感质量是电解液，而气体摆的敏感质量是气体。


气体是密封腔体内的一运动体，它的质量较小，在大冲击或高过载时产生的惯性力也很小，所以具有较强的抗振动或冲击能力。但气体运动控制较为复杂，影响其运动的因素较多，其精度无法达到*武器系统的要求。


固体摆倾角传感器有明确的摆长和摆心，其机理基本上与加速度传感器相同。在实用中产品类型较多如电磁摆式，其产品测量范围、精度及抗过载能力较高，在武器系统中应用也较为广泛。


液体摆倾角传感器介于两者之间，但系统稳定，在高精度系统中，应用较为广泛，且国内外产品多为此类。

无线传感器网络节点硬件的模块化设计
无线传感器网络节点硬件的模块化设计
随着人们对于环境监测要求的不断提高，无线传感器网络技术以其投资成本低、架设方便、可靠性高的性能优势得到了比较广泛的应用。由于无线传感器网络节点需要实现采集、处理、通信等多个功能，因此硬件上采用模块化设计可以大大提高网络节点的稳定性和安全性。1 CC2430芯片简介 CC2430是一款工作在2．4 GHz免费频段上，支持IEEE 802．15．4标准的无线收发芯片。该芯片具有很高的集成度，体积小功耗低。单个芯片上整合了ZigBee射频(R


随着人们对于环境监测要求的不断提高，无线传感器网络技术以其投资成本低、架设方便、可靠性高的性能优势得到了比较广泛的应用。由于无线传感器网络节点需要实现采集、处理、通信等多个功能，因此硬件上采用模块化设计可以大大提高网络节点的稳定性和安全性。
无线传感器网络系统结构
整个无线传感器网络由若干采集节点、1个汇聚节点、1个中转器、1个上位机控制中心组成，系统结构如图1所示。无线传感器网络采集节点完成数据采集、预处理和通信工作；汇聚节点负责网络的发起和维护，收集并上传数据，将中转器下发的命令通告采集节点；中转器负责上传收集到的数据并将控制中心发出的命令信息传递给汇聚节点；控制中心负责处理较终上传数据，并且可以由用户下达网络的操作命令。
采集节点和汇聚节点由CC2430作为控制核心，采集节点可采集并传递数据，汇聚节点负责收集所有采集节点采集到的数据。中转器采用ARM处理器作为控制核心，和汇聚节点采用串口通信，以GPRS通信方式和上位机控制中心进行交互。上位机控制中心实现人机交互，可以处
理、显示上传的数据并且可以直接由客户下达网络动作执行命令。
基于倾角传感器的移动通信铁塔形变预警系统
监测需求分析
3G、 4G 网络的大面积覆盖为人们提供了更为优质的通信服务， 为人们带来了较大的便利，而与此同时通信网络扩张所产生的问题也伴随而来。通信设备数量的增加，导致维护难度逐渐增大。维护不及时致使通信设备在遭受自然环境或人为因素的破坏后，得不到及时的修理，导致通信线路塔体发生倾斜、形变甚至倒塌，通信铁塔一旦倒塌将导致覆盖区域内通信中断，直接影响了通信网络的运行安全。近年来通信铁塔倒塌的事故日渐增多，严重影响了人们的日常生活。
针对通信铁塔维护大多采用铅垂仪等人工方式进行简单检测，检查铁塔是否存在表面物理损坏，如铁塔倾斜、钢结构生锈或变形、螺丝松动、螺帽丢失等，粗浅层面的铁塔维护。工程师利用这些表面物理现象，简单判断铁塔的工作状态是否正常，这样不但效率低，而且并不能实施监测铁塔状态，做到铁塔倾斜的早期预测，并及时排除可能存在的安全隐患，以**通信基站的正常运行。监测人员的不足以及检测手段的落后，导致往往出现较为严重的问题后，才进行事后补救处理。而铁塔倾斜造成的后果是非常严重的，会大大降低铁塔的使用年限，增加使用成本，严重的会造成局部的通信中断，因此，通信铁塔的维护方式急需进行改进。

智能传感器是 20 世纪 80 年代发展起来的一种新型传感器，融合了信息采集、处理、和交换的功能。由智能传感器组成的无线传感器网络，集无线通讯技术、传感器技术、计算机网络技术等于一体，作为近年来一项新兴的技术，给我们的生活方式带来革命性的变化。结合当下的技术发展，利用无线传感技术设计一种智能化的通信铁塔形变监测系统具有重要的现实意义。
（1） 积累大量珍贵数据。通信铁塔形变监测预警节点，可以及时发现铁塔的倾斜和变形特点，并找出其垂直度的变化规律，提早预见存在故障的铁塔，使人为或自然现象导致的地面塌陷、铁塔倾斜、铁塔形变在早期就处于严密监控下。大量有效数据的积累为后期铁塔形变预警积累了宝贵的数据、经验，促使铁塔监测更为科学有效。
（2） 减少巡视人员劳动强度。依照长期实时的监测数据，铁塔维护人员可以有目的对铁塔进行监测维护，缩小检测范围。并根据数据提前分析可能存在的问题，做到提前准备。
（3） 提高通讯网络的可靠性。传统的移动铁塔检测方法难以发现存在潜在问题的铁塔，常常是在铁塔倒塌后再进行补救，对通信网络的可靠性造成了严重的损害。铁塔形变监测系统，以监测为核心，当铁塔发生形变趋势的时候及早排查，大大降低了铁塔倒塌的可能。
（4） 创造良好的社会效益。铁塔形变监测系统不仅可以应用于移动通信网络铁塔的监测预警，也可用于对电网铁塔、景观铁塔等设备的监测中，提高铁塔使用寿命，节省成本。


本文的目标是构建移动通信铁塔形变监测预警系统，通过在铁塔较容易形变的地方，放置垂直度传感器对铁塔形变进行实时监测，并将采集到的数据进行计算、分析，实时监控通信铁塔的工作状态，及时发现铁塔存在的安全隐患。系统还将铁塔工作状态数据和形变预警信号，传递至铁塔监控中心，方便相关人员进行实时监测、统计、分析，并以报警器、短信、电话等方式告知运维人员，从而实现精细化、预防性、综合集中控管的智能铁塔维护。

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