E840-DTU（4G02）對(duì)橋梁檢測(cè)中傳感器信號(hào)的遠(yuǎn)程采集
橋梁是公路重要組成部分，用于跨越山澗、不良地質(zhì)或滿足其他交通需要而架設(shè)的使通行更加便捷的建筑物。我國(guó)多山地，本就有著數(shù)量眾多的橋梁；加之隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，大量人口涌入城市，為了解決城市的擁堵問題，又建有大量的高架橋、立交橋。可以說橋梁對(duì)現(xiàn)代交通的影響力越來越大，那么橋梁安全也顯得至關(guān)重要了。如此數(shù)量龐大的橋梁，如果單單依靠人力，那么橋梁安全檢測(cè)、維護(hù)，將花費(fèi)大量的人力物力。隨著科技的發(fā)展，為了相應(yīng)橋梁檢測(cè)的需要，發(fā)明了一大批橋梁檢測(cè)設(shè)備。使用傳感器檢測(cè)出橋梁的物理參數(shù)；然后通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳到服務(wù)器，負(fù)責(zé)橋梁安全的相關(guān)人員只需要在遠(yuǎn)端分析數(shù)據(jù)，就能實(shí)時(shí)分析橋梁的使用狀況。這大大降低了成本，提高了工作效率，保障了交通的安全。
成都億佰特電子科技有限公司，致力于無線數(shù)傳領(lǐng)域多年，能提供客戶多個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的方案，E840-DTU(4G02)就是各方面性能優(yōu)越的一款，既能滿足橋梁檢測(cè)中傳感器信息遠(yuǎn)程的采集，又大大降低橋梁檢測(cè)中傳感器信息遠(yuǎn)程采集的成本。
橋梁檢測(cè)是利用傳感器感受被測(cè)物體的物理量信號(hào)，并將感受到的信號(hào)，按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；然后使用自動(dòng)采集裝置采集傳感器的電信號(hào)，并使用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)上傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器上，以滿足信息的處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄、分析和控制。
在進(jìn)行橋梁檢測(cè)的時(shí)候，常常進(jìn)行檢測(cè)應(yīng)力、變位、裂縫、溫濕度、加速度等檢測(cè)，通過檢測(cè)到的參數(shù)我們就可以了解到橋梁的實(shí)時(shí)使用情況，并能對(duì)各種異常情況做出應(yīng)對(duì)。這里我們就對(duì)應(yīng)力的檢測(cè)做一個(gè)簡(jiǎn)單的說明。常用的應(yīng)力測(cè)量傳感器有：力傳感器、鋼筋應(yīng)力器、弓形應(yīng)變傳感器、電阻式位移傳感器等。下圖就是應(yīng)力檢測(cè)的結(jié)構(gòu)圖。
應(yīng)力檢測(cè)傳感器：將橋梁的物理應(yīng)力，轉(zhuǎn)換電信號(hào)，輸出的電信號(hào)有模擬電子信號(hào)和數(shù)據(jù)電子信號(hào)兩種，具體有傳感器決定。可以選擇埋入式混泥土應(yīng)變器，效果比較好，缺點(diǎn)是安裝和維護(hù)麻煩；也可以使用土壓力盒，安裝簡(jiǎn)單、快速，缺點(diǎn)就是檢測(cè)到的參數(shù)不夠準(zhǔn)確，但是有大致能反應(yīng)出橋梁的應(yīng)力狀況；也可以使用單點(diǎn)沉降計(jì)等其他的應(yīng)力檢測(cè)傳感器。
數(shù)據(jù)采集裝置：將傳感器輸出的電信號(hào)收集起來，并使用RS232/485等接口將收集的信號(hào)通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，上傳到遠(yuǎn)程的服務(wù)器。傳感器輸出的電信號(hào)，分為模擬電子信號(hào)和數(shù)據(jù)電子信息，要根據(jù)不同傳感器選擇合適的數(shù)據(jù)采集裝置。億佰特電子科技有限公司的E820-DTU可以收集模擬電子信號(hào)，而E830-DTU可以收集數(shù)字電子信號(hào)，可供選擇。
無線數(shù)據(jù)傳輸裝置：數(shù)據(jù)采集完成后，使用無線數(shù)據(jù)傳輸裝置上傳到遠(yuǎn)端服務(wù)器，就可以在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)了解橋梁的使用狀況了，能大大節(jié)省人力物力，提供工作效率。市場(chǎng)上無線數(shù)傳傳輸裝置方案很多，例如wifi、ZigBee等短距離無線傳輸方案，并太不適合；而成都億佰特電子科技有限公司的E840-DTU（4G-02）采用4G網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)距離、廣覆蓋、多頻段，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠。下面我們就對(duì)它做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹
E840-DTU（4G-02）是為實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,通過網(wǎng)絡(luò)相互傳輸數(shù)據(jù)而開發(fā)的產(chǎn)品，該產(chǎn)品是一款帶分集接收功能的LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/TD-SCDMA/CDMA/GSM 無線通信數(shù)傳電臺(tái)，支持 LTE-FDD，LTE-TDD，DC-HSDPA，HSPA+，HSDPA，HSUPA， WCDMA， TD-SCDMA，CDMA， EDGE 和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接， 通過簡(jiǎn)單的 AT 指令進(jìn)行設(shè)置，即可輕松使用本產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)串口到網(wǎng)絡(luò)的雙向數(shù)據(jù)透明傳輸。
--能夠滿足幾乎所有 M2M 應(yīng)用需求
--支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸，支持TCP、UDP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持心跳包、注冊(cè)包功能；
--支持 230400 串口波特率及以下，設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的雙向連傳；
--支持串口超大緩存功能，與服務(wù)器未建立連接前串口數(shù)據(jù)可緩存到本地；
--支持短信收發(fā)、短信遠(yuǎn)程查詢/配置設(shè)備參數(shù)；
--支持多路 Socket 鏈路同時(shí)收發(fā)；
--支持 Modbus RTU 與 Modbus TCP 自動(dòng)相互轉(zhuǎn)換；
--LTE-FDD：最大下行速率 150Mbps，最大上行速率 50Mbps，LTE-TDD：最大下行速率 --130Mbps，最大上行速率 35Mbps；
--支持MQTT協(xié)議，設(shè)備可以接入阿里云、oneNET、百度云、支持標(biāo)準(zhǔn)MQTT協(xié)議的所有物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；
--支持網(wǎng)絡(luò)AT指令，可以通過網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程配置設(shè)備；
通過上面的分析需要的設(shè)備，主要包括應(yīng)力檢測(cè)傳感器，數(shù)據(jù)采集裝置、無線數(shù)據(jù)傳輸裝置三種，分別將三種設(shè)備安裝好。在安裝的要注意如果使用埋入式混泥土應(yīng)變器，安裝會(huì)麻煩一點(diǎn)，要破開橋梁的混疑土再埋入，所以要找好安裝位置，避免對(duì)橋梁造成損壞。這種傳感器的安裝一般都是橋梁修建的時(shí)候就安裝好了，而已經(jīng)修建好的橋梁一般都采用壓力盒，安裝到橋梁下面固定好，和數(shù)據(jù)采集裝置連接起來，再將數(shù)據(jù)采集裝置通過RS232/485連線連接起來即可。如果使用億佰特E840-DTU（4G-02）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑挘诎惭b前要記得先進(jìn)行配置，配置過程如下。
在數(shù)據(jù)采集之前要對(duì)E840-DTU（4G-02）配置進(jìn)行配置，主要是波特率、數(shù)據(jù)傳輸模式、服務(wù)器IP及端口。
DTU接上電源和天線、插入4GSIM卡、用RS232線和電腦連接起來；
配置的時(shí)候有兩種方法：可以使用億佰特特供的E840-DTU的配置工具（官網(wǎng)可以下載）進(jìn)行配置；也可以使用串口調(diào)試工具進(jìn)行配置，如xcom(官網(wǎng)可以下載)。這里使用E840-DTU的配置工具進(jìn)行配置。啟動(dòng)配置工具，選擇串口，波特率默認(rèn)為115200、None、8、1，打開后，點(diǎn)擊左上角的進(jìn)行配置狀態(tài)按鈕進(jìn)入配置狀態(tài)。
工作模式選擇：采集的數(shù)據(jù)單幀小于1024選擇網(wǎng)絡(luò)透?jìng)髂Ｊ讲⒃O(shè)置好服務(wù)器IP和端口，采集的數(shù)據(jù)大于1024選擇高速連傳模式，如果需要將數(shù)據(jù)上傳到阿里云、百度云、oneNET物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)選擇MQTT模式，詳細(xì)操作可以參考E840-DTU（4G-02）產(chǎn)品使用手冊(cè)。
波特率采用默認(rèn)的參數(shù)，如果需要更改可以自行更改，波特率需要和數(shù)據(jù)采集裝置保持一致。
設(shè)置好之后，點(diǎn)擊保存所有參數(shù)按鍵，然后在點(diǎn)擊重啟按鈕，重啟之后配置即可生效。
DTU配置好之后，使用RS232/485將數(shù)據(jù)采集裝置和DTU連接起來，分別接上電源工作起來即可，注意觀察DTU的NET是否亮起來，如果NET正常亮起來，表示DTU接入服務(wù)器。
數(shù)據(jù)采集裝置收集引力檢測(cè)傳感器檢的數(shù)據(jù)，然后通過E840-DTU(4G-02)將數(shù)據(jù)上傳到指定的服務(wù)器，通過上傳的服務(wù)器的數(shù)據(jù)就可以實(shí)時(shí)的了解橋梁的情況。下面就是DTU上傳到服務(wù)器的應(yīng)力檢測(cè)傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)。
E840-DTU(4G-02)還具有遠(yuǎn)程控制的功能，在服務(wù)端除了被動(dòng)查看橋梁的引力狀況外，還可以發(fā)送指令去主動(dòng)檢測(cè)橋梁的應(yīng)力，也可以遠(yuǎn)程對(duì)DTU參數(shù)進(jìn)行配置。
