基础设施预制构件监测系统及数字化采集装置的制作方法

1.本发明涉及一种建筑结构监测领域，特别是涉及一种基础设施预制构件监测系统及数字化采集装置。


背景技术：

2.隧道、桥梁等基础设施施工过程中，越来越多的采用了预制构件；为了保证基础设施安全，需要对预制构件外部水土压力和构件内部的钢筋与混凝土内力进行监测；按传统的监测方法，在预制构件中埋设的传感器，并引出电缆到地下基础人员作业区域，便于人工监测。
3.由于施工现场有限空间的限制及施工作业的速度，同时施工作业中缺少稳定作业环境和公用无线数据网络，实际操作中人工监测效率也很低，作业很困难；如果采用传统自动监测方式，在传感器数量较多时，也遇到了接线工作量大，线缆保护不易与传感器数据实时传输困难等问题，限制了数字化监测技术的应用；现有技术存在下列问题：
4.1.集成度低；预制构件中埋设的每个传感器需要引出独立的信号电缆，如果埋设传感器数量较多，引出电缆较多。
5.2.预制构件中传感器信号线缆引出困难；鉴于预制构件需要考虑防水，直接将线缆引出很麻烦。
6.3.施工现场接线困难；传感器通常在预制构件厂完成，现场安装的预制构件在基础设施的不同空间位置，经常面临传感器引线过高或者其他不方便接线作业的区域。
7.4.难以采用将信号电缆引入接线箱的传统集中式的数据采集方式。
8.5.由于通信环境不佳，会导致数字化传感器数据丢失。


技术实现要素：

9.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基础设施预制构件监测系统及数字化采集装置，用于解决现有技术中出现的以上技术问题。
10.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基础设施预制构件监测系统，所述系统包括：在目标预置构件生产中在其内部设置的一或多个传感器、与每个传感器分别对应设置的数字化采集装置以及防水藏线盒；以及在目标预置构件生产完成后在所述防水藏线盒内设置的数据网关；其中，每个传感器分别与对应设置的数字化采集装置连接；各传感器通过由通信总线将各数字化采集装置级联形成双向采集环路，且双向采集环路两端的通信总线接入所述防水藏线盒两端，以供与所述数据网关连接；每个数字化采集装置通过双向采集环路的通信总线由所述数据网关供电，且将采集的对应传感器数据通过通信总线发送至所述数据网关，以供所述数据网关对所述目标预置构件的传感器数据进行双向采集。
11.于本发明的一实施例中，所述数字化采集装置包括：通信接口模块，用于通过连接两条通信总线与相邻的数字化采集装置级联，以供接入所述防水藏线盒与所述数据网关通
信；电源管理模块，连接所述通信接口模块，用于通过所述通信接口模块连接的通信总线由所述数据网关供电；测量电路模块，用于采集由对应连接的传感器的传感器数据；处理模块，连接所述电源管理模块以及测量电路模块，用于令所述通信接口模块通过两根通信总线将数字信号形式的传感器数据向所述数据网关发送。
12.于本发明的一实施例中，所述测量电路模块包括：振弦式传感器测量电路，包括：连接的振弦式传感器接口以及振弦信号激励与频率测量单元；振弦式传感器测量电路用于通过振弦式传感器接口接收由振弦式传感器采集的传感数据，并通过振弦信号激励与频率测量电路将传感数据进行信号激励以及频率读取，以获得对应的传感器数据；应变式传感器测量电路，用于接收由应变式传感器采集的传感数据，并将其进行应变式传感器测量，以获得对应的传感器数据。
13.于本发明的一实施例中，应变式传感器测量电路包括：应变片测量电路，包括：应变片接口以及与所述应变片接口连接的应变信号调理与测量单元；所述应变片测量电路用于通过所述应变片接口接收由应变片采集的传感数据，并通过所述应变信号调理与测量单元对所述传感数据进行信号调理与信号测量，以获得对应的传感器数据；应变传感器测量电路，包括：应变传感器接口以及连接的供电与模拟信号测量单元；所述应变传感器测量电路通过所述应变传感器接口接收由应变传感器采集的传感数据，并通过所述供电与模拟信号测量单元对所述传感数据进行供电信号与模拟信号测量，以获得对应的传感器数据。
14.于本发明的一实施例中，所述数字化采集装置还包括：温度检测模块，连接所述处理模块，用于检测所述数字化采集装置的温度数据。
15.于本发明的一实施例中，所述防水藏线盒两端分别设置有防水接头；其中，所述防水藏线盒在目标预制构件生产中通过各防水接头分别接入所述双向采集环路两端的通信总线，并通过在内部设置的防水接线管对接入的所述双向采集环路两端的通信总线连接，且于连接后进行密封。
16.于本发明的一实施例中，所述防水藏线盒为钢制防水藏线盒，并焊接在目标预制构件的支撑钢筋上。
17.于本发明的一实施例中，所述数字化采集装置外部为全密封高强度结构，为金属结构或是由环氧、聚氨酯填充的结构体。
18.于本发明的一实施例中，所述数据网关采用无线通信以及有线通信方式将采集的传感器数据上传至监测平台。
19.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基础设施预制构件数字化采集装置，设置于目标预置构件内部，所述装置包括：通信接口模块，用于通过连接两条通信总线与相邻的数字化采集装置级联，以供接入设置于目标预置构件内部的防水藏线盒与防水藏线盒内设置的数据网关连接；电源管理模块，连接所述通信接口模块，用于通过所述通信接口模块连接的通信总线由所述数据网关供电；测量电路模块，用于测量设置于目标预置构件内部的一传感器采集的传感数据，获得传感器数据；处理模块，连接所述电源管理模块以及测量电路模块，用于令所述通信接口模块通过两根通信总线将数字信号形式的传感器数据向所述数据网关发送。
20.如上所述，本发明的基础设施预制构件监测系统及数字化采集装置，具有以下有益效果：本发明通过各数字化采集装置能将在预制构件内各指定位置安装的传感器就近转
化为数字总线信号，然后由数字总线级联数字化采集装置组成双向环形采集网络，并将网络两端的数字总线接入防水藏线盒与数据网关连接，以供所述数据网关实现通过双向采集环路的总线对数字化采集装置供电以及对预置构件的传感器数据进行双向采集。本发明集成度高、安装方便、现场适应性强以及综合成本低，能实现预制构件内置传感器数字化实时、准确与可靠感知，为施工管理，特别基础设施施工与运维风险管控，提供有效支持。
附图说明
21.图1显示为本发明一实施例中基础设施预制构件监测系统的结构示意图。
22.图2显示为本发明一实施例中数字化采集装置的结构示意图。
23.图3显示为本发明一实施例中数字化采集装置的结构示意图。
24.图4显示为本发明一实施例中防水藏线盒的结构示意图。
25.图5显示为本发明一实施例中基础设施预制构件监测系统的结构示意图。
具体实施方式
26.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、
““
下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
28.再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
29.本发明提供一种基础设施预制构件监测系统，通过各数字化采集装置能将在预制构件内各指定位置安装的传感器就近转化为数字总线信号，然后由数字总线级联数字化采集装置组成双向环形采集网络，并将网络两端的数字总线接入防水藏线盒与数据网关连接，以供所述数据网关实现通过双向采集环路的总线对数字化采集装置供电以及对预置构件的传感器数据进行双向采集。本发明集成度高、安装方便、现场适应性强以及综合成本低，能实现预制构件内置传感器数字化实时、准确与可靠感知，为施工管理，特别基础设施
施工与运维风险管控，提供有效支持。
30.下面以附图1为参考，针对本发明得实施例进行详细说明，以便本发明所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现，并不限于此处说明的实施例。
31.如图1所示，展示一实施例中基础设施预制构件监测系统的结构示意图。
32.所述系统包括：
33.在目标预置构件生产中在其内部设置的一或多个传感器1、与每个传感器1分别对应设置的数字化采集装置2以及防水藏线盒3；以及在目标预置构件生产完成后在所述防水藏线盒3内设置的数据网关4；需要说明的是，图1仅以3个传感器1和数字化采集装置2为例，对此不作限定。
34.其中，每个传感器1在目标预制构件内对应的指定位置安装；所设置的传感器1采集的数据用于对预制构件外部水土压力和构件内部的钢筋与混凝土内力进行监测。每个传感器1采集对应位置的传感数据。
35.每个数字化采集装置2分别与一传感器1采用采集电缆连接，用于对测量由对应传感器1采集的传感数据获得传感器数据，实现将传感器的传感数据就近转换为数字总线信号。
36.所述防水藏线盒3为密封结构，在目标预置构件生产中接入各数字化采集装置2，并在目标预置构件生产后且预置构件安装前在内部设置数据网关，以供所述数据网关接收来自数字化采集装置2的传感器数据。
37.所述数据网关4，支持对目标预制构件内数字化采集装置供电与双向数据总线的自动采集，并具有通信功能。
38.由于现有的预制构件中埋设的每个传感器需要引出独立的信号电缆，如果埋设传感器数量较多引出电缆较多的情况下，若采用集中式的采集方式，会带来大量的接线工作，在恶劣施工环境中难以实施；因此本方案采用分布式式采集，将一个预制构件内的所有传感器通过新型数字化采集装置连接到一个数据总线上；
39.即各数字化采集装置2通过通信总线级联，则各传感器1通过由通信总线将各数字化采集装置级联形成双向采集环路，且双向采集环路两端的通信总线，接入所述防水藏线盒3两端，以供与所述数据网关4连接；
40.每个数字化采集装置2通过双向采集环路的通信总线由所述数据网关4供电，且将采集由对应传感器1采集的传感数据获得的传感器数据通过通信总线发送至所述数据网关4，以供所述数据网关4对所述目标预置构件的传感器数据进行双向采集。
41.本发明在目标预置构件生产中，首先在目标预制构件内对应的各指定位置安装传感器1、并在目标预制构件内对应各安装传感器1安装与传感器1连接的数字化采集装置2，并将各数字化采集装置2通过通信总线级联，形成双向采集环路；且将双向采集环路两端的通信总线接入所述防水藏线盒两端内。在目标预置构件生产后且预置构件安装前，在防水藏线盒3中安装数据网关4，以供通过数据总线两端的接线对所述目标预置构件的传感器数据进行双向采集，以实现对目标预制构件外部水土压力和构件内部的钢筋与混凝土内力进行监测。
42.在一实施例中，所述数字化采集装置2的外部为全密封高强度结构，可以是金属结
构，也可以是环氧、聚氨酯填充的结构体，能适应预制构件混凝土浇筑，也不降低预制构件强度，不会带来安全隐患。
43.在一实施例中，如图2，所述数字化采集装置2的内部设置：
44.通信接口模块21，即通过现有的通信接口实现，连接两根相同的通信总线，例如rs485、can总线；对应通信接口根据连接的通信总线类型进行设置。所述通信接口模块21用于通过连接两条通信总线与相邻的数字化采集装置级联，以供接入所述防水藏线盒与所述数据网关通信；具体的，若所述数字化采集装置2不位于双向采集环路两端，则通过通信接口模块21连接两根总线分别与上一级以及下一级的数字化采集装置连接；若所述数字化采集装置2位于双向采集环路两端，则连接一根总线与上一级或下一级的数字化采集装置2，通过连接另一根总线与所述防水藏线盒一端连接。
45.电源管理模块22，连接所述通信接口模块21，用于通过所述通信接口模块连接的通信总线由所述数据网关供电，则所述数字化采集装置2能通过通信总线供电。
46.测量电路模块23，用于测量由对应连接的传感器1采集的传感数据，获得传感器数据；
47.处理模块24，连接所述电源管理模块22以及测量电路模块23；所述处理模块24可以控制电源管理模块22供电，还可以控制所述通信接口模块通过两根通信总线将数字信号形式的传感器数据向所述数据网关发送。所述处理模块24可以通过现有的中央处理器mcu实现。
48.本实施例的数字化采集装置不仅能通过数据总线供电，并通过数据总线将传感器数据传送到预制构件指定位置的防水藏线盒。
49.在一实施例中，考虑到常用传感器有振弦式与应变式，本发明提供一种数字化采集装置可实现振弦式与应变式传感器数据采集。
50.如图3，所述数字化采集装置2包括：通信接口、电源管理单元、mcu以及所述测量电路模块；
51.其中，所述测量电路模块包括：
52.振弦式传感器测量电路，包括：连接的振弦式传感器接口以及振弦信号激励与频率测量单元；振弦式传感器测量单元用于通过振弦式传感器接口接收由振弦式传感器采集的振弦式传感数据，并通过振弦信号激励与频率测量电路将传感数据进行信号激励以及频率读取，以获得对应的传感器数据；优选的，所述振弦信号激励与频率测量单元采用现有的信号激励电路以及振弦传感器频率读取电路。
53.应变式传感器测量电路，用于接收由应变式传感器采集的传感数据，并将其进行应变式传感器测量，以获得对应的传感器数据。
54.在一优选的实施例中，如图3，应变式传感器测量电路包括：
55.应变片测量电路，包括：应变片接口以及与所述应变片接口连接的应变信号调理与测量单元；所述应变片测量电路用于通过所述应变片接口接收由应变片采集的应变片传感数据，并通过所述应变信号调理与测量单元对所述传感数据进行信号调理与信号测量，以获得对应的传感器数据；优选的，所述应变信号调理与测量单元采用应变片全桥、半桥与四分之一桥应变信号测量电路。
56.应变传感器测量电路，包括：应变传感器接口以及连接的供电与模拟信号测量单
元；所述应变传感器测量电路通过所述应变传感器接口接收由应变传感器采集的应变传感器传感数据，并通过所述供电与模拟信号测量单元对所述传感数据进行供电信号与模拟信号测量，以获得对应的传感器数据。优选的，本发明的供电与模拟信号测量单元采用现有的供电与模拟信号测量电路。
57.在一实施例中，如图2，所述数字化采集装置还包括：温度检测模块25，连接所述处理模块24，用于检测所述数字化采集装置的温度数据。优选的，所述温度检测模块25采用ic温度传感器，如图3。
58.在一实施例中，由于预制构件中传感器信号线缆引出困难，鉴于预制构件需要考虑防水，直接将线缆引出很麻烦，因此本方案提供一种防水藏线盒。所述防水藏线盒为钢制防水藏线盒，并焊接在目标预制构件的支撑钢筋上。钢制防水藏线盒不仅减少对预制构件强度的影响，也便于焊接在预制构件的支撑钢筋上。
59.在一实施例中，如图4，所述防水藏线盒两端分别设置有防水接头31；所述防水藏线盒在目标预制构件生产中通过各防水接头31分别接入所述双向采集环路两端的通信总线，即通信总线1以及通信总线2；并在所述防水藏线盒内部设置防水接线管32，通过防水接线管32对接入的所述双向采集环路两端的通信总线连接，且于连接后进行密封；所述防水藏线盒在放入通信总线电缆与防水接线管后用包装材料填充，以应对预制构件的混凝土浇筑。
60.在目标预制构件生产完成后，在运抵施工现场或者施工前，找出防水藏线盒位置，凿开附在防水藏线盒上部的水泥，将防水接线管32和数据通信总线理出，安装数据网关，并将总线接入数据网关，这样就能开始该目标预制构件的传感数据采集；相对传统方法，本发明能提供预制构件从出厂开始的全过程信号采集；也不受预制构件安装在基础设施的不同空间位置的影响。
61.在一实施例中，所述数据网关4采用环氧或者聚氨酯密封，不仅防水，而且具有很高强度，能适应各种作业设备，包括使用真空吸附预制构件时强烈的压力。
62.在一实施例中，所述数据网关4支持无线与有线传输，即使暂时没有通信网络，也能在网关中保留监测数据，便于监测预制构件从出厂到安装、使用时全过程的各种监测数据。
63.且在在施工与运维过程中，如果需要监测的预制构件在无公用无线通信网区域，还可以使用带无线热点的平板、笔记本等移动电子设备，开设监测数据软件服务，临时记录与保存，并在合适区域转发给监测平台。
64.为了更好的描述基础设施预制构件监测系统，提供以下具体实施例进行说明；
65.实施例1：一种基础设施预制构件监测系统；如图5为本实施例的基础设施预制构件监测系统的结构示意图。
66.所述系统包括：在预置构件内部设置的两个振弦传感器、两个应变传感器、两个应变片、与每个传感器以及应变片分别对应设置的数字化采集装置、一防水藏线盒以及在防水藏线盒内设置的数据网关(未显示)。
67.各数字化采集装置通过通信总线的级联，将预制构件内各传感器信号组成双向环形采集网络；环形采集网络两端的通信总线接入防水藏线盒的防水器两端；防水藏线盒焊接在预制构件内设计指定位置；这样在预制构件生产时，就将全部传感器预埋在预制构件
中，同时预制构件生产完成后，可以将该预制构件的数据网关放在防水藏线盒内；
68.在预制构件安装前，打开防水藏线盒，先检测各预制传感器的工作状态是否完好，确定数据总线是环路完整；即使数据总线环路意外断开，也可以通过数据总线两端的接线，从双向访问传感器，尽量减少总线损坏带来的传感器采集损失；
69.在防水藏线盒中安装新型数据网关，这个网关支持对预制构件内数字化采集装置供电与双向数据总线的自动采集，具有多种无线通信方式，并采用环氧或者聚氨酯密封，不仅防水，而且具有很高强度，能适应各种作业设备，包括使用真空吸附预制构件时强烈的压力；
70.新型数据网关放在防水藏线盒内，自带无线通信功能、充电电池，并且防水等级高、坚固，可以在预制构件安装前，提前安装在预制构件上，大大减少施工现场安装工作量，降低监测设备安装成本。即使暂时没有通信网络，也能在网关中保留监测数据，便于监测预制构件从出厂到安装、使用时全过程的各种监测数据；也能保护在支持新型数据网关的上位带无线热点的平板、笔记本中，并在合适区域转发给监测平台。
71.本发明提供一种基础设施预制构件数字化采集装置，其具体结构如图2中的数字化采集装置结构以及实现的原理相同，因此不作赘述。
72.所述装置包括：
73.通信接口模块，用于通过连接两条通信总线与相邻的数字化采集装置级联，以供接入设置于目标预置构件内部的防水藏线盒与防水藏线盒内设置的数据网关连接；
74.电源管理模块，连接所述通信接口模块，用于通过所述通信接口模块连接的通信总线由所述数据网关供电；
75.测量电路模块，用于测量设置于目标预置构件内部的一传感器采集的传感数据，获得传感器数据；
76.处理模块，连接所述电源管理模块以及测量电路模块，用于令所述通信接口模块通过两根通信总线将数字信号形式的传感器数据向所述数据网关发送。
77.在一实施例中，所述测量电路模块包括：振弦式传感器测量电路，包括：连接的振弦式传感器接口以及振弦信号激励与频率测量单元；振弦式传感器测量电路用于通过振弦式传感器接口接收由振弦式传感器采集的传感数据，并通过振弦信号激励与频率测量电路将传感数据进行信号激励以及频率读取，以获得对应的传感器数据；应变式传感器测量电路，用于接收由应变式传感器采集的传感数据，并将其进行应变式传感器测量，以获得对应的传感器数据。
78.在一实施例中，应变式传感器测量电路包括：应变片测量电路，包括：应变片接口以及与所述应变片接口连接的应变信号调理与测量单元；所述应变片测量电路用于通过所述应变片接口接收由应变片采集的传感数据，并通过所述应变信号调理与测量单元对所述传感数据进行信号调理与信号测量，以获得对应的传感器数据；应变传感器测量电路，包括：应变传感器接口以及连接的供电与模拟信号测量单元；所述应变传感器测量电路通过所述应变传感器接口接收由应变传感器采集的传感数据，并通过所述供电与模拟信号测量单元对所述传感数据进行供电信号与模拟信号测量，以获得对应的传感器数据。
79.在一实施例中，所述基础设施预制构件数字化采集装置还包括：温度检测模块，连接所述处理模块，用于检测所述数字化采集装置的温度数据。
80.本发明相对于现有技术具有以下优势：
81.1.集成度高；通过能够在混凝土中预埋的新型数字化采集装置，能将一个预制构件内的所有传感器，组成环形网，通过一对环网数据接口进行采集；
82.2.安装简单；预留环网数据接口在防水藏线盒得到保护，预制件完成后，可以打开防水藏线盒，在其内部安装一个新型数据网关，即可使用；
83.3.新型数据网关支持环状数据总线双向数据采集，由于使用环氧或者聚氨酯密封，具有很高机械强度，能适应新型真空吸附预制构件安装工法。
84.4.监测数据保留机制全面，从预制构件出厂就可以开始监测，可进行有线以及无线通信。
85.综上所述，本发明的基础设施预制构件监测系统及数字化采集装置，通过各数字化采集装置能将在预制构件内各指定位置安装的传感器就近转化为数字总线信号，然后由数字总线级联数字化采集装置组成双向环形采集网络，并将网络两端的数字总线接入防水藏线盒与数据网关连接，以供所述数据网关实现通过双向采集环路的总线对数字化采集装置供电以及对预置构件的传感器数据进行双向采集。本发明集成度高、安装方便、现场适应性强以及综合成本低，能实现预制构件内置传感器数字化实时、准确与可靠感知，为施工管理，特别基础设施施工与运维风险管控，提供有效支持。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
86.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述系统包括：在目标预置构件生产中在其内部设置的一或多个传感器、与每个传感器分别对应设置的数字化采集装置以及防水藏线盒；以及在目标预置构件生产完成后在所述防水藏线盒内设置的数据网关；其中，每个传感器分别与对应设置的数字化采集装置连接；各传感器通过由通信总线将各数字化采集装置级联形成双向采集环路，且双向采集环路两端的通信总线接入所述防水藏线盒两端，以供与所述数据网关连接；每个数字化采集装置通过双向采集环路的通信总线由所述数据网关供电，且将采集的对应传感器数据通过通信总线发送至所述数据网关，以供所述数据网关对所述目标预置构件的传感器数据进行双向采集。2.根据权利要求1所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述数字化采集装置包括：通信接口模块，用于通过连接两条通信总线与相邻的数字化采集装置级联，以供接入所述防水藏线盒与所述数据网关通信；电源管理模块，连接所述通信接口模块，用于通过所述通信接口模块连接的通信总线由所述数据网关供电；测量电路模块，用于采集由对应连接的传感器的传感器数据；处理模块，连接所述电源管理模块以及测量电路模块，用于令所述通信接口模块通过两根通信总线将数字信号形式的传感器数据向所述数据网关发送。3.根据权利要求2所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述测量电路模块包括：振弦式传感器测量电路，包括：连接的振弦式传感器接口以及振弦信号激励与频率测量单元；振弦式传感器测量电路用于通过振弦式传感器接口接收由振弦式传感器采集的传感数据，并通过振弦信号激励与频率测量电路将传感数据进行信号激励以及频率读取，以获得对应的传感器数据；应变式传感器测量电路，用于接收由应变式传感器采集的传感数据，并将其进行应变式传感器测量，以获得对应的传感器数据。4.根据权利要求3所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，应变式传感器测量电路包括：应变片测量电路，包括：应变片接口以及与所述应变片接口连接的应变信号调理与测量单元；所述应变片测量电路用于通过所述应变片接口接收由应变片采集的传感数据，并通过所述应变信号调理与测量单元对所述传感数据进行信号调理与信号测量，以获得对应的传感器数据；应变传感器测量电路，包括：应变传感器接口以及连接的供电与模拟信号测量单元；所述应变传感器测量电路通过所述应变传感器接口接收由应变传感器采集的传感数据，并通过所述供电与模拟信号测量单元对所述传感数据进行供电信号与模拟信号测量，以获得对应的传感器数据。5.根据权利要求2所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述数字化采集装置还包括：温度检测模块，连接所述处理模块，用于检测所述数字化采集装置的温度数据。
6.根据权利要求1所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述防水藏线盒两端分别设置有防水接头；其中，所述防水藏线盒在目标预制构件生产中通过各防水接头分别接入所述双向采集环路两端的通信总线，并通过在内部设置的防水接线管对接入的所述双向采集环路两端的通信总线连接，且于连接后进行密封。7.根据权利要求1所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述防水藏线盒为钢制防水藏线盒，并焊接在目标预制构件的支撑钢筋上。8.根据权利要求1所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述数字化采集装置外部为全密封高强度结构，为金属结构或是由环氧、聚氨酯填充的结构体。9.根据权利要求1所述的基础设施预制构件监测系统，其特征在于，所述数据网关采用无线通信以及有线通信方式将采集的传感器数据上传至监测平台。10.一种基础设施预制构件数字化采集装置，其特征在于，设置于目标预置构件内部，所述装置包括：通信接口模块，用于通过连接两条通信总线与相邻的数字化采集装置级联，以供接入设置于目标预置构件内部的防水藏线盒，与防水藏线盒内设置的数据网关连接；电源管理模块，连接所述通信接口模块，用于通过所述通信接口模块连接的通信总线由所述数据网关供电；测量电路模块，用于测量设置于目标预置构件内部的一传感器采集的传感数据，获得传感器数据；处理模块，连接所述电源管理模块以及测量电路模块，用于令所述通信接口模块通过两根通信总线将数字信号形式的传感器数据向所述数据网关发送。

技术总结
本发明提供一种基础设施预制构件监测系统及数字化采集装置，通过各数字化采集装置能将在预制构件内各指定位置安装的传感器就近转化为数字总线信号，然后由数字总线级联数字化采集装置组成双向环形采集网络，并将网络两端的数字总线接入防水藏线盒与数据网关连接，以供所述数据网关实现通过双向采集环路的总线对数字化采集装置供电以及对预置构件的传感器数据进行双向采集。本发明集成度高、安装方便、现场适应性强以及综合成本低，能实现预制构件内置传感器数字化实时、准确与可靠感知，为施工管理，特别基础设施施工与运维风险管控，提供有效支持。提供有效支持。提供有效支持。


技术研发人员：王吉勇 徐浩 廖铭新 王喜超 张扬辉 杨峰 何铁 王金红
受保护的技术使用者：上海航鼎电子科技发展有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/15